Rancangan Rangkaian Simulasi Luxmeter Dengan Menggunakan Sensor Light Dependent Resistor …..

I Kadek Widiantara*, I Wayan Supardi, Nyoman Wendri

RANCANGAN RANGKAIAN SIMULASI LUXMETER DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR LIGHT DEPENDENT RESISTOR (LDR) BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52

DENGAN PROGRAM PROTEUS 7.0

I Kadek Widiantara*, I Wayan Supardi, Nyoman Wendri

Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana

Kampus Bukit Jimbaran, Badung, Bali 80361

  • I.    Pendahuluan

Untuk membantu dalam merancang luxmeter, maka dalam penelitian ini telah dirancangrangkaian simulasi Luxmeter dengan menggunakan sensor Light Dependent Resistor (LDR) berbasis Mikrokontroler AT89S52 dengan program

proteus 7.0.Dengan tujuan untuk mengetahui rancanganrangkaian simulasi Luxmeter dengan menggunakan sensor Light Dependent Resistor (LDR) berbasis Mikrokontroler AT89S52 dengan program proteus 7.0

  • II.    Tinjauan Pustaka

    • 2.1.    Light Dependent Resistor (LDR)

LDR yaitu suatu hambatan yang perubahanya dipengaruhi oleh besarnya intensitas cahaya yang mengenai luasan cakram semikonduktor yang terdapat elektroda di permukaanya. LDR akan

memiliki hambatan besar jika cahaya yang mengenai cakram banyak ataupun terang dan LDR akan memiliki hambatan yang sangat kecil ketika cahaya yang mengenai bahan semikonduktor dari LDR tidak terkana cahaya ataupun redup. Bentuk fisik dari LDR seperti terlihat pada Gambar 2.1.


Gambar 2.1 Bentuk fisik LDR (https://student.eepis-its.edu/~tyrsrd/my-ftp)

Pada Gambar 2.1. terlihat bahwa pada bagian atas LDR berbentuk seperti kurva yang terbuat dari bahan dasar yaitu Cadmium sulphida (CdS) yang sangat terpengaruh pada intensitas cahaya dan dibuat melekung agar jalur dari Cadmium sulphida (CdS) lebih panjang dalam luasan lingkaran yang sempit.

  • 2.2.3 LDR Sebagai Sensor

Prinsip kerja LDR sebagai sensor yaitu LDR bekerja sebagai penerima cahaya yang mengenai cakram semikonduktor. Cahaya yang diterima oleh LDR akan mempengaruhi hambatan yang

dimiliki oleh LDR tersebut. Perubahan nilai hambatan yang dimiliki oleh LDR sebanding dengan besarnya intensitas cahaya yang diterimanya.Pada saat LDR tidak terkena cahaya atau dalam keadaan gelap, LDR memiliki nilai hambatan sebesar 10 MΩ sedangkan pada saat LDR terkena cahaya atau dalam keadaan terang, LDR memiliki nilai hambatan kurang 1 kΩ.

  • III.    Metodologi Penelitian

    • 3.1.    Diagram Blok Alat Rancangan

Digaram blokunuk simulasi rancangan rangkaianluxmeter dengan menggunakan LDR ditunjukkan pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Diagram blok rancangan luxmeter.


Alur respon sinyal dimulai dari sensor LDR yang mengkonversi sinyal masukan berupa intensitas cahaya menjadi bentuk tegangan.Karena perubahan yang dihasilkan oleh sensor tersebut dianggap ideal, maka tidak dibutuhkan rangkaian penguat operasional untuk memberikan penguatan yang sesuai, sehingga perubahan tegangan dapat dibaca langsung oleh ADC. Perubahan tegangan yang berupa sinyal analog dibaca oleh ADC dan dikonversi menjadi sinyal digital atau bilangan-bilangan biner yang kemudian akan diolah oleh mikrokontroler AT89S52 untuk ditampilkan dalam bentuk angka pada seven segment. Bilangan yang ditampilkan tersebut menunjukkan besarnya intensitas cahaya yang terukur

oleh LDR.Seluruh komponen dari rancangan alat ukur ini diaktifkan oleh catu daya +5 volt.

  • 3.2.    Algoritma Pemrograman Mikrokontroler AT89S52

Algoritma pemrograman Mikrokontroler pada simulasirancangan luxmeter ditunjukkan pada Gambar 3.2.Program ini dimulai dengan inisialisai komponen yang digunakan, kemudian tegangan keluaran LDR dibaca oleh ADC0804 untuk dikonversi dari data analog ke data digital.Data digital yang dihasilkan dibaca pada mikrokontroler AT89S52, kemudian diolah menjadi data digital pembentuk tampilan angka pada seven segment, setelah itu dikirim ke seven segment untuk ditampilkan.

Gambar 3.2 Algoritma pemrograman mikrokontroler AT89S52.


  • IV.    Hasil dan Pembahasan

    • 4.1.    Hasil Perancangan Alat Ukur

Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalahalatrancanganyang terdiri dari

beberapa bagian utama seperti yang

ditunjukkan      pada      Gambar4.1.


Gambar 4.1 Rancangan alat luxmeter denga menggunakan sensor LDR berbasis mikrokontroler AT89S52.

Keterangan Gambar 4.1:

  • 1.    Sensor LDR, berfungsi sebagai pengindra intensitas cahaya.

  • 2.    Rangkaian sensor    LDR,

befungsi sebagai pengubah perubahan   resistansi   pada

LDRmenjadi      perubahan

tegangan.

  • 3.    Rangkaian        ADC0804,

berfungsi sebagai pengubah tegangan keluaran sensor yang berupa data analog menjadi data digital.

  • 4.    Mikrokontroler     AT89S52,

berfungsi sebagai pengolah data tegangan keluaran LDR

yang berupa data digital menjadi data intensitas cahaya dalam satuan lux.

  • 5.    Seven   segment,   berfungsi

sebagai penampil intensitas cahaya yang terukur.

  • 4.2.    Pembahasan Cara Kerja Alat Ukur

Alur respon sinyal alat rancangan dimulai dari rangkaian sensor LDR dengan mengubah intensitas cahaya yang dideteksinya menjadi tegangan keluaran sensor.Tegangan keluaran sensor yang dihasilkan memiliki perubahan sebanding dengan perubahan intensitas cahaya yang dideteksi.

Tegangan     keluaran     sensor

dihubungkan ke pin Vin(+) ADC. Ketika ADC0804 dalam keadaan aktif atau pin ADC dengan logika rendah, maka ADC membaca tegangan LDR, kemudian memulai mengonversinya menjadi data digital pada saat pin ̅̅̅̅̅ ADC berlogika rendah.  Setelah proses konversi telah

selesai dan data digital telah diperoleh, maka     akan diatur untuk berlogika

tinggi dan dengan cara tidak langsung pin ̅̅̅̅̅̅̅ ADC akan berlogika rendah dan memberikan indikator ke mikrokontroler bahwa proses konversi telah selesai.

Ketika mikrokontroler mengetahui proses     konversi     telah     selesai,

mikrokontroler langsung membaca data hasil konversi pada pin keluaran ADC, karena pin ADC telah diatur ke logika rendah (dihubungkan keground). Data digital yang telah dibaca oleh mikrokontroler kemudian diolah ke data digital pembentuk tampilan angka pada seven segment. Pengonversian dan pengolahan data diatur oleh program yang didownload     pada     mikrokontroler

AT89S52. Setelah data digital diolah, kemudian dikirim ke 3 digit seven segment untuk ditampilkan secara bergantian dengan kecepatan tinggi, sehingga seven segment dapat menunjukkan intensitas yang terukur oleh alat rancangan.

Bahasa pemrograman    yang

digunakanadalah bahasa assembly, untuk mengendalikan mikrokontroler dalam 6

mengolah dan menampilkan data pada seven segment dalam rancangan ini.Adapun program pengendali pada mikrokontoler yang didownload pada alat rancangan ini terdiri dari empat subprogram, yaitu subprogram pengendali untuk konversi ADC, pengolah hasil konversi mejadi nilai intensitas cahaya, pengolah intensitas cahaya menjadi pembentuk angka pada seven segment, dan penampil intensitas cahaya pada seven segment.

  • V.    Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan yang telah dikemukakan, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

  • 1.    Telah dapat dirancang simulasi rangkaian Luxmeter dengan menggunakan komponen sensor LDR, ADC0804, Mikroprosesor AT89S52, dan sevent segment sebagai tampilannya.

  • 2.    Telah dapat dibuat simulasi Luxmeter dengan software Proteus 7.10.

  • 3.    Program yang diisikan pada mikrokontroler sangat menentukan kinerja dari sistem Luxmeter. Dengan memberikan serangkaian perintah berupa program kepada mikrokontroler,maka        seven

segment dapat menampilkan informasinilai intensitas cahaya dengan baik.

DAFTAR PUSTAKA

Adhi Kusuma, Bagus Prasada. 2010.Jam Digital Berbasis Mikrokontroler AT89S52. Jimbaran. Jurusan Fisika FMIPA Universitas Udayana

Alonso, Marcelo & Edward J. Finn, 1992, Dasar-Dasar Fisika Universitas, Erlangga, Jakarta.

Daryanto, D. 2000. Pengetahuan Teknik Elektronika. Malang: Bumi Aksara.

Millman,  J  and Halkias, C. 1971.

Integrated Electronics. Columbia: McGraw- Hill, Inc.

Setiawan, Sulhan. 2006. Mudah dan Menyenangkan          Belajar

Mikrokontroler. Yogyakarta: Andi.

Supriadi,       Muhammad.       2005.

Pemrograman IC PPI 8255 Menggunakan Delphi. Yogyakarta: Andi Offset

8-bit Microcontroller with 4K Bytes InSystem Programmable Flash AT89S51.

ATMEL.http://www.atmel.com/dy n/resources/prod document/doc2487pdf.Diakses pada tanggal 5-5-2010.

7