Seminar Tugas Akhir Juni 2015

Transkripsi

1 Semiar Tugas Akhir Jui 05 LU METER BERBASIS MIKROKONTROLLER (Adib Maulaa A T,Triwiyato, Edag Dia S) Jurusa Tekik Elektromedik Politekik Kesehata Surabaya Jl. Pucag Jajar Timur No. 0 Surabaya ABSTRAK Lux meter merupaka suatu alat yag diguaka utuk medeteksi besaya ilai itesitas cahaya dega satua lux. Setiap ruag kerja memiliki tigkat itesitas cahaya yag berbeda beda.salah satuya adalah ruag ruag dirumah sakit yag telah ditetuka stadart itesitas cahaya ruaga (KEPMENKES 04/MENKES/SK//004). Pegujia keakurata hasil pegukura pada alat ii, peulis membadigka ilai itesitas cahaya modul dega ilai itesitas cahaya lux meter kampus. Pegukura data dilakuka sebayak kali. Berdasarka pegukura da perbadiga data dapat disimpulka bahwa atara modul da pembadig memiliki selisih da semaki tiggi ilai luxmeter semaki tiggi selisih. Selisih mulai dari -,7487 lux sampai -09, lux. Dari keseluruha proses pembuata modul ii dapat ditarik kesimpula bahwa alat kalibrator itesitas cahaya merupaka alat yag hasil pegukuraya harus presisi sehigga perlu ketelitia dalam pemiliha kompoe agar hasil lebih maksimal. Kata Kuci : Cahaya, Lux Meter.. Pedahulua.. Latar Belakag Lux meter merupaka suatu alat yag diguaka utuk medeteksi besaya ilai itesitas cahaya dega satua lux. Setiap ruag kerja memiliki tigkat itesitas cahaya yag berbeda beda.salah satuya adalah ruag ruag dirumah sakit yag telah ditetuka stadart itesitas cahaya ruaga (KEPMENKES 04/MENKES/SK//004). Dalam pegukura itesitas cahaya megguaka lux meter, cahaya diukur sebayak kali dega jarak yag sama. Kemudia ilai tersebut aka di hitug, sehigga di dapatka ilai rata rata. Dalam perkembagaya, lux meter yag sudah dibuat oleh Ais Kuriawati 0 yaitu Humudity &Temperature Meter portable dilegkapi pegukura itesitas cahaya berbasis mikrokotroller AT89s5. Pada modul tersebut haya meujukka hasil pegukura humidity, temperatur da itesitas cahaya yag belum dapat meyataka secara lagsug hasil dari kali pegambila sampel itesitas cahaya. Oleh karea itu peulis igi meracag lux meter dilegkapi dega hasil pegukura kali da hasil rata rata pegukura yag ditampilka secara bergatia pada LCD. Dega adaya alat yag peulis racag dapat mempermudah hasil pegukura itesitas cahaya... Batasa Masalah... Megguaka sesor TEMT Hasil pegukura aka di tampilka pada LCD x.... Alat bekerja optimal dega jarak yag stabil selama pegukura...4. Sesor harus berada tegak lurus dega sumber cahaya yag diukur...5. Megguaka supply daya baterai 5v.... Megguaka IC Mikrokotroller Atmega Hasil perhituga haya mecakup ilai kali pegukura da rata rata hasil pegukura.

2 Semiar Tugas Akhir Jui Data diambil secara otomatis setiap meit sekali...9. Terdapat pemiliha rage mulai dari lux, lux, lux, lux, lux...0. Tidak diguaka utuk moitorig.. Metodologi Peelitia.. Blok Diagram Alat.. Rumusa Masalah Dapatkah dibuat alat ukur itesitas cahaya dega sesor TEMT000 disertai hasil kali pegukura?.4. Tujua.4.. Tujua Umum Dibuatya alat Kalibrator Tesimeter. Meracag alat ukur itesitas cahaya berbasis mikrokotroller... Tujua Khusus... Membuat ragkaia Miimum Sistem Atmega Membuat ragkaia pegkodisi siyal aalog sesor TEMT Membuat peragkat luak atau program utuk megedalika Mikrokotroller da LCD sebagai tampila dari pegukura itesitas cahaya....4 Melakuka uji ragkaia pegkodisi siyal aalog....5 Melakuka kalibrasi itesitas cahaya dega lux meter. Gb. Blok Diagram Alat Sesor aka merubah itesitas cahaya mejadi output tegaga, kemudia aka diatur oleh saklar rotari utuk pembagia tegaga. Kemudia masuk ke pi ADC IC Atmega8 da di olah sesuai dega program sehigga hasilya aka berilai satua lux kemudia hasil pemrosesa ditampilka pada LCD. Apabila tombol start diteka, proses ii dilakuka sebayak kali, amu apabila diteka tombol stop proses pembacaa ADC aka berheti da semua hasil pegukura di tampilka pada LCD x dega data sebayak data da data rata-rata dari data tersebut..5. Mafaat.5... Meigkatka wawasa atau pegetahua di bidag tekik elektromedik, khususya di bagia peralata kalibrasi Dapat diguaka utuk megukur itesitas cahaya pada ruaga ruaga Mafaat Praktis Dega adaya alat ii diharapka dapat meambah ilmu pegetahua tetag itesitas cahaya serta pegetahua tetag ilmu kalibrasi.

3 Semiar Tugas Akhir Jui 05. Diagram Alir outputa sesor pada pi ADC. Kemudia hasil pegukura aka lagsug tampil di LCD. Apabila terdapat perigata LOW atau HIGH pada LCD maka saklar rotari harus diatur sesuai dega rage yag diperluka. Terdapat rage yaitu lux, lux, lux, lux, lux, da lux. Selajutya utuk pegukura x teka tombol START. Mikro aka lagsug mecatat data yag diterima oleh sesor setiap keaiaka meit sebayak kali. Data aka secara otomatis diperbaharui selama belum diteka tombol STOP. Setelah tombol STOP diteka data terakir yag telah tersimpa di rata rata da kemudia di tampilka pada LCD. Data data tersebut adalah data da data rata rata dari data tersebut yag aka mucul secara bergatia terus meerus.. Diagram Mekaisme Sistem Gb. Modul Tampak Kiri Gb. Diagram Alir Saat alat ON mikrokotroler aka melakuka iisialisasi LCD. Mikro aka lagsug memroses hasil Gb. 4 Modul Tampak Kaa

4 Semiar Tugas Akhir Jui 05 R. HASIL PENGUKURAN DAN ANALISIS. Hasil Pegukura test poi R5 J DT-Light Sesor R4 PORTD PORTD PORTD 0 SW PORTD PORTD 4 PORTD 5 SW ROTARY P-W J Test Poi Gb. 5 Ragkaia pegukura test poi Test poi adalah suatu titik yag diguaka utuk megukur output dari sebuah ragkaia. Berikut ii merupaka tabel hasil pegukura test poi. Dega pegelompoka tiap pemilha rage selektor dega alat ukur multimeter da alat pembadig luxmeter. Tabel Hasil test poi rage lux Rage lux 0,05 0, 8,05,5 0,0, 7,58-5,58 4,8,5 40,887-9,87 88,8 4, 44,845 -,745 0, 5,7 48,44 4,55 0,77,4 58, 4,9 0,7 74 8,5 5,5 0,7 79,8 78,048,75 0, ,45,55 0, ,975 4,05 0,9 0 99,059,94, ,045 9,955, ,85 4,49, ,058 8,94, , 8,779, ,454 8,54, ,59 0,409, ,4 4,, ,54,74 R R ADC R Tabel Hasil test poi rage lux Rage lux, 080 5,455 5,455, 0 5,998 85,998, ,04 9,04, 50 85,55 5,55, ,7 05,7, Tabel Hasil test poi rage lux Rage lux, , ,99-9,0, ,787-74,, 0 84,74 74,74, ,75 0,75, Tabel 4 Hasil test poi rage lux Rage lux, , 0 059,4-0,59, ,88 48,88, ,0 9,0,8 80 8,507 -,49 Tabel 5 Hasil test poi rage lux Rage lux, , ,49,49, ,78 4,78, ,407-8,59, ,5 84,5 4

5 Semiar Tugas Akhir Jui 05 Tabel Hasil test poi rage lux Rage lux, , ,9-7,78, , -4,4, ,77 9,77, ,057 5,057 4, a) Pegukura Pertama x+x+x+x4+x5+x ,7. Hasil Pegukura Terhadap Kalibrator Pegukura megguaka mode kalibrasi pada modul da sebagai pembadigya megguaka luxmeter di kampus Tekik Elektromedik, utuk meetuka ilai selisih yag terjadi pada modul. Tabel 7 Perbadiga luxmeter dega modul b) Pegukura Kedua x+x+x+x4+x5+x ,7 c) Pegukura Ketiga x+x+x+x4+x5+x Dari data diatas dapat disimpulka atara modul da alat pembadig memiliki selisih da semaki tiggi ilai luxmeter semaki tiggi selisih. Selisih mulai dari -,7487 lux sampai -09, lux ,7. Hasil Perhituga / Alaisa Data.. Perhituga Rata rata Luxmeter x+x+x+x4+x5+x Dimaa : rata-rata i Jumlah ilai data Bayak data (,,,, ) d) Pegukura Keempat x+x+x+x4+x5+x

6 Semiar Tugas Akhir Jui 05 e) Pegukura Kelima x+x+x+x4+x5+x , b) Pegukura Kedua x+x+x+x4+x5+x 599, ,4 597,4 597,4 597,4 595, , ,4 f) Pegukura Keeam x+x+x+x4+x5+x Perhituga Rata rata Modul c) Pegukura Ketiga x+x+x+x4+x5+x 55,0 55,808 55,808 55,05 55, , 57, 55,877 x+x+x+x4+x5+x Dimaa : rata-rata i Jumlah ilai data Bayak data (,,,, ) a) Pegukura Pertama x+x+x+x4+x5+x 507,90 500,98 500,98 500,98 505,97 50,98 0,59 50,998 d) Pegukura Keempat x+x+x+x4+x5+x 0,0 58,84 59,48 59,48 59,48 599,8 597,85 599,75 e) Pegukura Kelima x+x+x+x4+x5+x 4,57 4,57 49,9 477,7 48,798 48,798

7 Semiar Tugas Akhir Jui ,9 40,47 Error % -0, Error % -0,79507% f) Pegukura Keeam x+x+x+x4+x5+x 948,944 90,74 90,74 90,74 97,404 90,74 474,04 90,7.. Perhituga Nilai Eror Perhituga ilai eror didapatka dega rumus seperti dibawah ii : Error % ( ) b) Pegukura Kedua Error % ( ) Error % 597,4 (54,7) 597,4 Error % 0,05975 Error % 5,975% c) Pegukura Ketiga Error % ( ) Error % 55,887 (5,7) 55,887 Error % 0, Error %,070854% Dimaa : rata-rata data kalibrator rata-rata data modul Tabel 8 Perbadiga Nilai Rata - rata Luxmeter Modul Pegukura 50,7 50,98 Pegukura 54,7 597,4 Pegukura 5,7 55,887 Pegukura ,7 Pegukura 5 459,7 40,47 Pegukura ,7 a) Pegukura Pertama Error % ( ) Error % 50,98 (50,7) 50,98 d) Pegukura Keempat Error % ( ) Error % 599,7 (5) 599,7 Error % -0, Error % 0,98404% e) Pegukura Kelima Error % ( ) Error % 40,47 (459,7) 40,47 7

8 PC Semiar Tugas Akhir Jui 05 Error % -0, Error %,75954% f) Pegukura Keeam Error % ( ) Error % 90,7 (770) 90,7 Error % -0, Karea megguaka ADC refresi tegaga harus diatur pada pi AREF pada Atmega8 sesuai settig.. Megatur tampila LCD x, seperti backlight dega cara memutar multitur pada pi LCD x. Jalaka program sederhaa utuk memastika LCD x dalam keadaa baik. 4. Jalaka program sederha utuk mejalaka push butto yag ada pada PORTC Atmega8 b. Ragkaia Sesor da Pemiliha Selektor J Test Poi Error % 4,4497% J ADC DT-Light Sesor SW 4. Pembahasa Hardware da Software 4. Hardware a. Ragkaia Miimum Sistem R R5 R4 PORTD PORTD PORTD 0 PORTD PORTD 4 PORTD 5 SW ROTARY P-W R R R. SW J8 PC Ro 0 PD 0 J0 PD PC 0 SW PD PC PD 4 PC PC D PD 4 5 PC 4 PD 5 PC 4 5 LED PD 7 PC 5 SW4 Ro PD 7 8 PC 7 0k PC RESET PORTD PORTC Read RESET SW + C 0uF/v IC 8 PC 5 PD 0 PC (RESET)(SCL/ADC5) PC5 7 PC 4 PD PD0 (RxD) (SDA/ADC4) PC4 PC PD 4 PD (TxD) (ADC) PC 5 PC PD 5 PD (INT0) (ADC) PC 4 PC PD 4 PD (INT) (ADC) PC PC 0 7 PD4 (CK/T0) (ADC0) PC0 8 AGND PB 9 GND AREF 0 PB 7 0 PB (T/TOSC) A 9 SCK PB 5 PD 5 PB7 (T/TOSC) (SCK) PB5 8 MISO PB 4 PD PD5 (T) (MISO) PB4 7 MOSI PB PD 7 PD (AIN0) (OC/MOSI) PB PB PB 0 4 PD7 (AIN) (SS/OCB) PB 5 PB PB0 (ICP) (OCA) PB Start Stop TP AREF J MOSI MISO SCK RESET Csip J Programer Cb 0uF/V R 0 Rss 0 D 4,7V Gb. 7 Ragkaia Sesor da Pemiliha Selektor Membutuhka tegaga 5VDC da Groud, megguaka modul sesor DT-Light Sesor dega sesor TEMT000. Megguaka PINC.0 sebagai iput ADC ke miimum sistem. c. Ragkaia Pegatura AREFF ATmega8-DIL8 J PORTB PB 0 PB PB PB PB 4 PB 5 PB PB 7 R POT J0] LCD LCD J eabel lcd Gb. Miimum Sistem Miimum sistem sebagai pegotrol sistem kerja alat. Tegaga kerja yag dibutuhka maksimum 5VDC da Groud. Megguaka IC ATmega8 sebagai jatug dari miimum sistem. LCD x sebagai tampila alat. Membutuhka programmer utuk pegisia program. Lagkah lagkah pegatura pegujia :. Dapat di isi atau iject program pada miimum sistem tapa terjadi eror atau kesalaha. Gb. 8 Ragkaia Pegatura AREFF Aref adalah tegaga refresi yag diatur secara maual. Sehigga ADC auat iputa dari sesor yag masuk mempuyai refresi. Spesifikasi ragkaia pegatura AREFF, atara lai:. Ragkaia medapatka tegaga 5VDC da Groud.. Kapasitor diguaka utuk memfilter tegaga sehigga mejadi lebih stabil.. Dioda zeer diguaka utuk mestabilka tegaga sebelum masuk ke multitur. 8

9 Semiar Tugas Akhir Jui Multitur diguaka utuk megatur refresi yag diguaka. 5. Saat proses pembuata program pilih check pada AREFF di Codevisio AVR saat pegatura ADC. Lagkah pegatura da pegujia :. Check tegaga output dari AREFF.. Settig sesuai keperlua sesor yag diguaka dega cara memutar multitur. 4. Software a. Program Pemiliha Rage if(pind.00) { lcd_gotoxy(0,); lcd_putsf("rg "); x(float)cahaya*4/0; if (x>0 && x<0.0) {cahaya *x+(0);} Pejelasa Subprogram : if(pind.00) apabila pada port D.0 diberika groud maka program dibawahya (rumus koversi) aka bekerja. Hal ii juga terjadi pada rage yag lai dega port yag berbeda amu memiliki prisip yag sama. b. Program Perubaha Output Sesor Mejadi Satua Lux Peulis megguaka rumus ymx+c dega y adalah ilai lux da c adalah ilai output tegaga. Ylux tegaga sesor Saat luxmeter berilai 0 lux sesor berilai 0 V, da saat luxmeter berilai,07 lux sesor berilai 0,0. Sehigga dapat dirumuska sebagai berikut : Y mx +c 0 0 m +c,070,0m+c _ -,07-0,0m m Kemudia dimasukka ke salah satu persamaa. 0 0 x (05, ) +c C 0 Sehigga didapatka rumus y(05, ) x m + 0 hasil tersebut diterapka pada program void adc() { { for(c0;c<00;c++) {buff_data[c]read_adc(0); delay_ms();} jumlah0; for(c0;c<00;c++) {jumlahjumlah+buff_data[c];} rate(float)jumlah/00; } lcd_gotoxy(9,0); lcd_putsf("lx"); CAHAYArate; ftoa(cahaya,,temp); lcd_gotoxy(0,0); lcd_puts(temp); lcd_putsf(" "); } void rage() adc(); { if(pind.00) { lcd_gotoxy(0,); lcd_putsf("rg "); x(float)cahaya*4/0; if (x>0 && x<0.0) {cahaya *x+(0);} else if (x>0.0 && x<0.00) {cahaya *x+( );} Pejelasa Subprogram :. void adc() adalah sebuah peamaa program sehigga dapat dipaggil sesuai kebutuha.. for(c0;c<00;c++) adalah diguaka utuk fugsi peghituga couter sehigga c aka couter up dari 0 ke 00.. buff_data[c]read_adc(0); adalah pemberia ama buff data yag megartika itu adalah read adc (0) yag artiya tegaga pada pi ADC 0. Da [c] adalah data yag terjadi couter dari 0 sampai delay_ms(); adalah memberika delay atau waktu jeda sebayak miliseko utuk 9

10 Semiar Tugas Akhir Jui 05 melakuka couter up kali. Sehigga dalam 00 couter up membutuhka delay 00 miliseko. 5. jumlah0; adalah pemberia ila pada variabel jumlah dega ilai 0.. jumlahjumlah+buff_data[c]; memiliki arti ilai jumlah adalah jumlah ditambahka dega buff data. Sehigga dapat disimpulka 0 + data pembacaa dari 0 sampai rate(float)jumlah/00; diguaka utuk merata rata. Sehigga dari pegambila data selama 0 00 kali dibagi 00. Dari program tersebut dapat mestabilka ilai output sesor da diberi ama rate. 8. lcd_gotoxy(9,0); da lcd_putsf("lx"); meetuka peletaka koordiat karakter Lx pada posisi sumbu x9 da sumbu y0. 9. CAHAYArate; memiliki arti ilai rate itu sama dega CAHAYA. Sehigga setiap perubaha ilai rate, CAHAYA juga aka megikutiya. 0. ftoa(cahaya,,temp); berfugsi merubah data float ke ASCI.. lcd_gotoxy(0,0); da lcd_puts(temp); meetuka koordiat karakter da memuculka karakter.. void rage()adalah sebuah peamaa program sehigga dapat dipaggil sesuai kebutuha.. adc(); adalah pemaggila program yag diberi ama adc. 4. if(pind.00) selektor pemiliha rage. 5. lcd_gotoxy(0,); da lcd_putsf("rg "); meetuka koordiat da karakter yag dicetak.. x(float)cahaya*4/0; ilai CAHAYA dikalika 4 (tegaga refresi) da dibagi 0 (bit adc) dimisalka dega x. Sehigga aka meghasilaka ilai tegaga dari output sesor. 7. if (x>0 && x<0.0) adalah jika x(tegaga) lebih dari 0 &&(da) x(tegaga) kurag dari sama dega 0,0. Sehigga saat x mempuyai ilai 0 sampai 0,0 program aka berjala. 8. {cahaya *x+(0);} adalah rumus dari ymx+c. Sehigga hasil rumus ymx+c dimisalka cahaya. 9. else if (x>0.0 && x<0.00) {cahaya *x+( );} memiliki arti sama dega omer 7 da Peutup 5. Kesimpula Setelah dilakuka pegukura da aalisa data peulis dapat meyimpulka sebagai berikut : ) Miimum system dapat meampilka hasil dari itesitas cahaya utuk tampil ke display LCD. ) Software yag telah dibuat dapat bekerja sesuai dega uruta settig program, dibuktika dega dapat ditampilkaya hasil peyimpaa da rata rata data. ) Pegguaa sesor TEMT000 meghasilka output tegaga dega maksimal output sesuai dega supply sesor 5V, amu pegguaa sesor sampai output 4V. Karea grafik saat 4V ke 5V kurag baik. 4) Semaki besar ilai lux atau rage yag dipilih, ilai eror semaki besar. Karea bit ADC berilai 04 da proses pegambila data. Hal ii ditujukka dega hasil pada rage -,7lux, rage 8,9lux, rage,lux, rage 4-5,, rage 5-58,, da rage -09,lux. 5. Sara Dari hasil peelitia, dapat diaalisa kekuraga dari alat yag peulis buat. Berikut ii adalah beberapa sara yag dapat dipertimbagka utuk peyempuraa peelitia lebih lajut : ) Memiimalka ilai kesalaha pembacaa. ) Ditambahka idikator batterai pada alat. ) Meghilagka pemiliha rage selektor, sehigga dapat mempercepat pembacaa tapa harus megatur selektor. 4) Megguaka sesor yag lebih da liier dalam pembacaa itesitas cahaya. DAFTAR PUSTAKA Ardi Wioto, (008). Mikrokotroller AVR Atmega8///855 da Pemograma dega Bahasa C pada WiAVR. Iformatika Badug. Badug CT Circuit Today (0). Differetial Amplifier Circuit Tutorial usig BJT ad Opamp. Miggu, 05 Oktober 04 File UPI EDU Direktori FPTK, Istalasi Cahaya. FPTK%F&searchcahaya&search_modef. Diakses taggal 4 Mei 05 Mardi Wasoo (0). Pegaruh Itesitas Cahaya Ruag Praktikum Dalam Pembacaa Cici Wara Kompoe (Resistor) Berdasarka Stadar K. Jural Uit Layaa Istrumetasi, Jurusa IKE FMIPA UGM Edisi September 0 0

11 Semiar Tugas Akhir Jui 05 Meteri Kesehata Republik Idoesia, (004). Persyarata kesehata ligkuga rumah sakit. Nomer 04/MENKES/SK//004. Keputusa Meteri Kesehata Republik Idoesia Paralac Ic. How to Phototrasistor Circuits Works. Diakses taggal Mei 05. Reski (0), Cahaya Meurut Sumberya, Miggu, 05 Oktober 04 Soekidjo Notoatmodjo, (0). Metodologi Peelitia Kesehata. Rieka.Surabaya Tugio Thok. Sifat sifat Cahaya. ( Diakses taggal 0 Mei 05) Yasi Alami (009). Cahaya, Miggu, 05 Oktober 04 ahaya-/. Vishay. DT-Sese Light Sesor. Miggu, 5 Oktober Vishay. TEMT000 Vishay Semicoductors. Miggu, 5 Oktober 04.