BAB II DASAR TEORI 2.1 Ethanol Ethanol yang kita kenal dengan sebutan alkohol adalah hasil fermentasi dari tetes tebu. Dari proses fermentasi akan menghasilkan ethanol dengan kadar 11 12 %. Dan untuk menghasilkan ethanol dengan kadar yang tinggi diperlukanlah proses destilasi atau penyulingan. Aplikasi produk dari ethanol antara lain pada minuman, kosmetik, produk farmasi, bahan-bahan pelarut dan lain-lain. 2.2 Mikrokontroler ATMEGA32 Mikrokontroler ATMEGA32 mempunyai kapasitas memori program besar, SRAM internal besar, EEPROM, dan kemampuan khusus. Mikrokontroler ATMEGA32 adalah sebuah mikrokontroler 8-bit AVR yang rendah dalam penggunaan daya dan memiliki performa kerja yang tinggi. ATMEGA32 mempunyai kapasitas 32 kilobit memori program, 1024 bit EEPROM, dan 2 kilobit SRAM internal. Kemampuan khusus dari ATMEGA32, yaitu mempunyai 2 timer-8 bit, 1 timer 16-bit, Real Time Counter dengan osilator yang terpisah, 8 kanal ADC 10-bit, TW1, USART, SPI, Watchdog Timer, analog comparator, dan sleep mode. ATMEGA32 membutuhkan sumber tegangan yang berkisar antara 4,5 hingga 5,5 V untuk menjalankan fungsinya. Kristal yang dapat digunakan pada ATMEGA32 berkisar antara 0-16 MHz. Konfigurasi pin ATMEGA32 disajikan pada Gambar 2.1. 4
Gambar 2.1. Konfigurasi Pin ATMEGA32 Dari Gambar 2.1. dapat dijelaskan cara kerja fungsional masing masing pin, yaitu : VCC merupakan pin masukan positif catu daya. Setiap peralatan elektronika digital tentunya butuh sumber catu daya yang umumnya sebesar 5 V, itulah sebabnya di PCB kit mikrokontroller selalu ada IC regulator 5V. GND sebagai pin Ground. Port.A (PAO..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan dapat diprogram sebagai pin masukan ADC. Port B (PBO..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu Tirner/Counter, Komparator analog, dan SPI. Port C (PCO..PC7) merupakan pin I/0 dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komparator analog, dan Timer Osilator. Port D (PDO..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu komparator analog, interupsi eksternal dan komunikasi serial. Reset merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroller. XTAL 1 dan XTAL 2 sebagai pin masukan clock ekstemal. Suatu mikrokontroler membutuhkan sumber detak (clock) agar dapat mengeksekusi 5
instruksi yang ada di memori. Semakin tinggi nilai kristalnya, maka semakin cepat mikrokontroler tersebut. AVCC sebagai pin masukan tegangan untuk ADC. AREF sebagai pin masukan tegangan referensi. 2.3 RTC DS 1307 RTC DS1307 adalah IC serial Real Time Clock (RTC) di mana alamat dan data ditransmisikan secara serial melalui sebuah jalur data dua arah I 2 C. Oleh karena menggunakan jalur data I 2 C, maka hanya memerlukan dua buah pin saja untuk sarana komunikasi yaitu pin untuk data dan pin untuk sinyal clock. Real Time Clock (RTC) berfungsi untuk menyimpan data-data waktu berupa: detik, menit, jam, tanggal, bulan, dan tahun. RTC yang digunakan dalam pembuatan penelitian ini adalah RTC tipe DS1307. Gambar Pinout dari RTC DS1307 disajikan pada Gambar 2.2. Gambar 2.2. Pinout RTC DS 1307 Catatan waktu (clock) yang dihasilkan berupa informasi: detik, menit, jam, hari, tanggal, bulan, dan tahun. Saat akhir bulan RTC DS1307 secara otomatis akan disesuaikan untuk bulan dengan hari kurang dari 31, termasuk juga adanya penyesuaian untuk tahun. Clock tersebut beroperasi dalam 24 jam atau format 12 jam dengan tambahan adanya AM/PM. Berikut ini adalah fitur-fitur yang terdapat pada RTC DS1307: 56-byte, battery-backed, RAM nonvolatile (NV) RAM untuk penyimpanan Antarmuka serial Two-wire (I2C) Sinyal luaran gelombang-kotak terprogram (Programmable squarewave) Deteksi otomatis kegagalan-daya (powerfail) dan rangkaian switch 6
Konsumsi daya kurang daripada 500nA menggunakan mode baterai cadangan dengan operasional osilator Tersedia fitur industri dengan ketahanan terhadap perubahan suhu dari -40 hingga +85 C. Untuk mengatur jam dan tanggal digunakan RTC DS1307. IC ini dapat mengatur jam dan tanggal dengan baik setelah kita beri nilai awal. Jalur komunikasi yang digunakan adalah I 2 C (Inter Intregated Circuit ) jalur komunikasi ini menggunakan 2 jalur yaitu SDA (Serial Data Line) dan SCL (Serial Clock Line). RTC DS1307 menggunakan baterai cadangan jenis CR2032 dengan tegangan 3.3V, baterai ini digunakan apabila tegangan utama mati maka DS1307 akan menggunakan sumber tegangan dari CR2032 supaya dapat tetap bekerja. Supaya dapat bekerja dengan baik DS1307 harus dipasang dengan osilator eksternal dengan nilai 32,768 KHz dan resistor pull-up pada jalur I2C (Gambar 2.3). Gambar 2.3. Skema RTC DS 1307 2.4 Sensor Alir (Flow Meter) Sensor alir (flow meter) adalah sebuah sensor yang mendeteksi laju aliran fluida. Seperti pada jenis sensor yang lain tingkat keakurasian sensor sangatlah penting dan dibutuhkan saat kalibrasi. Sensor (flow meter) banyak jenisnya antara lain ultrasonic flow meter, glass tube flow meter, turbine flow meter, elektromagnetic flow meter, dan banyak lagi lainnya. Alat ini menggunakan flow meter dengan tipe turbine flow meter, yang di dalamnya terdapat turbine atau impeller yang berputar saat fluid mengalir ke dalam flow meter. Sensor yang 7
digunakan adalah JYQ-2 Oval Gear Diesel Fuel Flow Meter (Gambar 2.4). Ini merupakan sebuah alat penghitung laju aliran air yang sudah jadi tetapi tidak ada fitur-fitur yang dibutuhkan pada skripsi, maka dari itu alat ini dibongkar dan diambil sensornya. Sensor dapat menghitung debit aliran sebesar 120 L/Min dan mempunyai akurasi sebesar 0,5%. Dengan menggunakan tegangan inputan sebesar 5 V, sensor ini mempunyai output berupa pulsa. Gambar 2.4. Sensor Alir (JYQ-2 Oval Gear Diesel Fuel Flow Meter) 2.5 LCD (Liquid Crystal Display) Piranti ini merupakan media penyampaian mikrokontroler kepada pengguna, karena pada piranti ini akan tertampil berbagai informasi yang telah ditampilkan oleh programmer sehingga pengguna dapat mengetahuinya. Supaya dapat menyampaikan informasi dengan leluasa penggunaan LCD (Liquid Crystal Display) karakter dengan ukuran 4 baris dan 20 kolom sudah cukup baik. Informasi yang ditampilkan cukup jelas dan cukup banyak dengan piranti ini. Gambar 2.5 adalah LCD karakter 4 baris x 20 kolom dan Tabel 2.1. adalah pin konfigurasi dari LCD tersebut. 8
Gambar 2.5. LCD (Liquid Crystal Display) Karakter 4 baris x 20 kolom. Tabel 2.1. Konfigurasi Pin LCD 4 baris x 20 kolom. 9
2.6 Recording Pada bagian recording digunakan SD-MMC Card Data Logger Module. Modul MMC ini akan merekam debit, jam, tanggal. Apabila mikrokontroler tidak mendeteksi MMC pada data logger maka proses recording tidak akan berjalan. Apabila proses recording sudah selesai untuk menghentikan proses tersebut dilakukan suatu perintah yang berfungsi untuk menutup sebuah file yang telah terisi oleh data data seperti debit, jam, tanggal. Gambar 2.6. SD-MMC Card Data Logger Module. 10