7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
1/30
PROPOSAL SKRIPSI
APLIKASI TEGANGAN TINGGI SEBAGAI PENGURAI
KARBONDIOKSIDA (CO2) PADA RUANGAN TERTUTUP
Disusun Oleh:
AHMAD ATHOILLAH
NPM : 209.05.3.0015
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN ELEKTRO
UNIVERSITAS ISLAM MALANG
JUNI 2013
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
2/30
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Manusia bisa hidup 5-6 minggu tanpa makanan, beberapa hari tanpa air, tetapi
hanya beberapa menit tanpa udara. Nutrisi paling penting yang dibutuhkan oleh tubuh
kita bukanlah protein, karbohidrat atau lemak, tapi udara. Sebagaimana api di
pembakaran tidak dapat menyala tanpa adanya udara, demikian juga api dalam tubuh
kita tidak dapat dijaga tanpa adanya udara yang banyak dalam tubuh kita. Cara kita
bernafas akan mempengaruhi penampilan kita, bagaimana kita merasa, daya tahan kita
terhadap penyakit, bahkan berapa lama kita akan hidup. Agar kita mempunyai darah
yang baik, kita harus bernafas dengan baik. Udara murni yang memenuhi paru-paru
kita akan membersihkan darah, lalu mengirimkannya ke seluruh bagian tubuh.
Orang sakit lebih membutuhkan udara bersih daripada obat-obatan, dan lebih
penting daripada makanan mereka. Bagi orang sakit, lebih baik kehilangan makanan
daripada kehilangan udara bersih. Kehidupan di udara luar dengan lingkungan alami
akan berakibat pada hal-hal ajaib bagi para penderita cacad yang tidak berdaya dan
hampir tidak ada harapan.
Beberapa penyakit dapat disembuhkan rata-rata melalui udara yang baik dan
cukup. Contohnya, pengobatan yang paling berhasil bagi para penderita Tuberculosis
(TBC) adalah udara bersih yang lebih banyak daripada biasanya, baik siang maupun
malam. Beranda untuk tidur harus disediakan dan si pasien penderita TBC tersebut
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
3/30
2
hanya diperkenankan di dalam rumah hanya untuk makan dan keperluan lain. Ribuan
orang yang seharusnya masih hidup meninggal karena kurangnya udara dan air bersih.
Meskipun pada pada zaman yang semakin modern ini telah banyak
bermunculan Air Conditioner (AC) yang berfungsi sebagai penyejuk udara serta
sebagai filter udara dari debu-debu yang bertebaran di uadara. Namun teknologi ini
tidak serta merta menyelesaikan masalah diatas tetapi justru timbul masalah baru, AC
juga membuat berkurangnya kadar oksigen dalam ruangan. Sebab pemakaian AC
biasanya dilakukan diruang tertutup (tidak ada sirkulasi udara). Bahkan Serangan
utama akan menghampiri bagian paru-paru dan saluran pernapasan. Orang yang terlalu
lama di dalam ruang AC setiap harinya, diketahui sebagian mereka mengalami infeksi
pernapasan.
Melihat permasalahan diatas penulis memiliki rancangan sebuah alat pengurai
karbondioksida (CO2) dengan memanfaatkan tegangan tinggi pada ruangan yang
minim ventilasi dan membutuhkan oksigen yang cukup banyak.
1.2. Rumusan Masalah
Untuk mencapai tujuan yang diharapkan, penulis merumuskan beberapa hal
diantaranya:
a) Bagaimana rangkaian ini bekerja?
b) Apa pengaruh tegangan tinggi terhadap karbondioksida (CO2)?
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
4/30
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
5/30
4
c) Bab III : Penentuan Perancangan pengurai karbondioksida.
d) Bab IV : Pengujian alat.
e) Bab V : merupakan penutup yang membahas tentang hasil keseluruhan
dari pengujian alat.
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
6/30
5
BAB II
DASAR TEORI
2.1. Ikatan kovalen
Menurut G.N. Lewis, Unsur-unsur logam dan bukan logam cenderung
membentuk senyawa ion untuk mencapai stabil melalui serah-terima elektron sehingga
tercapai konfigurasi elektron seperti gas mulia. Atom-atom bukan logam dapat
membentuk ikatan dengan atom-atom bukan logammelalui penggunaan
bersamapasangan atom valensinya. Ikatan kovalen biasanya terbentuk dari unsur-unsur
non logam.
Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi akibat pemakaian pasangan elektron
secara bersama-sama oleh dua atom (James E. Brady, 1990).
Dalam ikatan kovalen, setiap elektron dalam pasangan tertarik ke dalam
nukleus kedua atom. Tarik menarik elektron inilah yang menyebabkan kedua atom
terikat bersama. Untuk pembentukan ikatan kovalen rangkap dua dalam molekul CO2
seperti gambar di bawah ini:
Gambar 2.1 Pembentukan molekul CO2Sumber: perpustakaancyber.blogspot.com/2013/01/ikatan-kimia-terbaru.html
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
7/30
6
Konfigurasi elektron atom 6C= 2, 4
Untuk membentuk konfigurasi Ne (2, 8), diperlukan 4 elektron tambahan. Ke-
4 elektron ini diperoleh dari atom O. Setiap atom O menyumbang 2 elektron valensi
sehingga membentuk dua buahikatan kovalen rangkap dua.
2.2. Gasifikasi Plasma
Plasma merupakan kondisi gas terionisasi yang terjadi di alam. Namun,
plasma juga dapat dibuat yakni dengan metode electrical discharge. Metode ini
dilakukan dengan menambahkan ydrog pada gas sehingga ydrogen terlucuti dari
atom.( Dr.Anto Tri Sugiharto)
Gasifikasi plasma merupakan suatu metode efektif dalam menguraikan
berbagai senyawa ydroge dan anorganik menjadi elemen-elemen dasar dari sebuah
senyawa, sehingga elemen-elemen tersebut dapat digunakan kembali (reuse) dan
didaur ulang (recycle).
Senyawa adalah zat tunggal yang terbentuk dari beberapa unsur dengan melalui
reaksi kimia dan senyawa tersebut juga dapat diuraikan lagi menjadi unsur-unsur
pembentuknya dengan reaksi kimia tersebut. Senyawa dihasilkan dari reaksi kimia
antara dua unsur atau lebih melalui reaksi pembentukan. Misalnya, karbondioksida
(CO2) dihasilkan oleh reaksi karbon(C) dengan oksigen (O). Senyawa dapat diuraikan
menjadi unsur-unsur pembentuknya melalui reaksi penguraian.
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
8/30
7
Senyawa mempunyai sifat yang berbeda dengan unsur-unsur pembentuknya.
Senyawa hanya dapt diuraikan menjadi unsur-unsur pembentuknya melalui reaksi
kimia. Pada kondisi yang sama, senyawa dapat memiliki wujud berbeda dengan unsur-
unsur pembentuknya. Sifat fisika dan kimia senyawa berbeda dengan unsur-unsur
pembentuknya. Misalnya reaksi antara gas hydrogen dan gas oksigen membentuk
senyawa air yang berwujud cair.
Gambar 2.2 Tabel Perodik
Sumber: wikipedia.co.id
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
9/30
8
2.3. INTREGATED CIRCUIT
2.3.1.MIKROKONTROLER AVR
Mikrokontroler AVR (Alf and Vegards Risc processor) dari Atmel ini
menggunakan arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang artinya
prosesor tersebut memiliki set instruksi program yang lebih sedikit dibandingkan
dengan MCS-51 yang menerapkan arsitektur CISC (Complex Instruction Set
Computer).
Hampir semua instruksi prosesor RISC adalah instruksi dasar (belum tentu
sederhana), sehingga instruksi-instruksi ini umumnya hanya memerlukan 1 siklus
mesin untuk menjalankannya. Kecuali instruksi percabangan yang membutuhkan 2
siklus mesin. RISC biasanya dibuat dengan arsitektur Harvard, karena arsitektur ini
yang memungkinkan untuk membuat eksekusi instruksi selesai dikerjakan dalam satu
atau dua siklus mesin, sehingga akan semakin cepat dan handal. Proses downloading
programnya relatif lebih mudah karena dapat dilakukan langsung pada sistemnya.
Sekarang ini, AVR dapat dikelompokkan menjadi 6 kelas, yaitu keluarga
ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega, keluarga AT90CAN, keluarga
AT90PWM dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas
adalah memori, peripheral, dan fungsinya, sedangkan dari segi arsitektur dan instruksi
yang digunakan, mereka hampir sama. Sebagai pengendali utama dalam pembuatan
robot ini, digunakan salah satu produk ATMEL dari keluarga ATmega yaitu
ATmega8535.
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
10/30
9
2.3.2. ARSITEKTUR ATMEGA8535
Mikrokontroler ATmega8535 memiliki fitur-fitur utama, seperti berikut.
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah yaitu PortA, PortB, PortC, dan PortD.
2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
3. Tiga unit Timer/Counterdengan kemampuan pembandingan.
4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.
5. Watchdog Timerdengan osilator internal.
6. SRAM sebesar 512 byte.
7. Memori Flash sebesar 8 kbytes dengan kemampuan Read While Write.
8. Unit interupsi internal dan eksternal.
9. Port antarmuka SPI.
10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.
11. Antarmuka komparator analog.
12. Port USART untuk komunikasi serial.
Mikrokontroler AVR ATMega8535 merupakan mikrokontroler produksi
Atmel dengan 8 KByte In-System Programmable-Flash, 512 Byte EEPROM dan 512
Bytes Internal SRAM. AVR ATMega8535 memiliki seluruh fitur yang dimiliki
AT90S8535. Selain itu, konfigurasi pin AVR ATMega8535 juga kompatibel dengan
AT90S8535.
Diagram blok arsitektur ATmega8535 ditunjukkan oleh Gambar 2.3. Terdapat
sebuah inti prosesor (processor core) yaitu Central Processing Unit, di mana terjadi
proses pengumpanan instruksi (fetching) dan komputasi data. Seluruh register umum
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
11/30
10
sebanyak 32 buah terhubung langsung dengan unit ALU (Arithmatic and Logic Unit).
Tedapat empat buah port masing-masing delapan bit dapat difungsikan sebagai
masukan maupun keluaran.
Media penyimpan program berupa Flash Memory, sedangkan penympan data
berupa SRAM (Static Ramdom Access Memory) dan EEPROM (Electrical Erasable
Programmable Read Only Memory). Untuk komunikasi data tersedia fasilitas SPI
(Serial Peripheral Interface), USART (Universal Synchronous and Asynchronous
serial Receiver and Transmitter), serta TWI (Two-wire Serial Interface).
Gambar 2.3 Arsitektur ATmega8535
Sumber: Wardhana, Lingga, Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR
Seri ATMega8535Simulasi, Hardware, dan Aplikasi, Penerbit Andi,
Yogyakarta, 2006.
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
12/30
11
Di samping itu terdapat fitur tambahan, antara lain AC (Analog Comparator),
8 kanal 10-bit ADC (Analog to Digital Converter), 3 buah Timer/Counter, WDT
(Watchdog Timer), manajemen penghematan daya (Sleep Mode), serta osilator internal
8 MHz. Seluruh fitur terhubung ke bus 8 bit. Unit interupsi menyediakan sumber
interupsi hingga 21 macam. Sebuah stack pointerselebar 16 bit dapat digunakan untuk
menyimpan data sementara saat interupsi.
Mikrokontroler ATmega8535 dapat dipasang pada frekuensi kerja hingga 16
MHz (maksimal 8MHz untuk versi ATmega8535L). Sumber frekuensi bisa dari luar
berupa osilator kristal, atau menggunakan osilator internal.
Keluarga AVR dapat mengeksekusi instruksi dengan cepat karena
menggunakan teknik memegang sambil mengerjakan (fetch during execution).
Dalam satu siklus clock, terdapat dua register independen yang dapat diakses oleh satu
instruksi.
2.1.3. KONFIGURASI PIN
ATMega8535 terdiri atas 40 pin dengan konfigurasi seperti pada tabel 1.1.
Tabel 1.1. Deskripsi pin
Nama Pin Fungsi
VCC Catu daya
GND Ground
Port A
(PA7..PA0)
PortI/O 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal.
Juga berfungsi sebagai masukan analog ke ADC (ADC0 s.d. ADC7)
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
13/30
12
Port B
(PB7..PB0)
PortI/O 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal.
Fungsi khusus masing-masing pin :
Port Pin Fungsi lain
PB0 T0 (Timer/Counter0 External Counter Input)
PB1 T1 (Timer/Counter1 External Counter Input)
PB2 AIN0 (Analog Comparator Positive Input)
PB3 AIN1 (Analog Comparator Negative Input)
PB4 SS (SPI Slave Select Input)
PB5 MOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input)
PB6 MISO (SPI Bus Master Input/Slave Output)
PB7 SCK (SPI Bus Serial Clock)
Port C
(PC7..PC0)
PortI/O 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal.
Dua pin yaitu PC6 dan PC7 berfungsi sebagai oscillatorluar untuk
Timer/Counter2.
Port D
(PD7..PD0)
PortI/O 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal.
Fungsi khusus masing-masing pin :
Port Pin Fungsi lain
PD0 RXD (UART Input Line)
PD1 TXD (UART Output Line)
PD2 INT0 (External Interrupt 0 Input)
PD3 INT1 (External Interrupt 1 Input)
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
14/30
13
PD4 OC1B (Timer/Counter1 Output CompareB Match
Output)
PD5 OC1A (Timer/Counter1 Output CompareA Match
Output)
PD6 ICP (Timer/Counter1 Input Capture Pin)
PD7 OC2 (Timer/Counter2 Output Compare Match Output)
RESET Masukan reset. Sebuah reset terjadi jika pin ini diberi logika rendah
melebihi periode minimum yang diperlukan.
XTAL1 Masukan ke inverting oscillator amplifier dan masukan ke
rangkaian clock internal.
XTAL2 Keluaran dari inverting oscillator amplifier.
AVCC Catu daya untuk portA dan ADC.
AREF Referensi masukan analog untuk ADC.
AGND Groundanalog.
Gambar 2.4 Konfigurasi pin ATMega 8535
Sumber: Wardhana, Lingga, Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
15/30
14
Seri ATMega8535 Simulasi, Hardware, dan Aplikasi, Penerbit Andi,
Yogyakarta, 2006.
2.2. OPERATINAL AMPLIFIER
Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi
yang terintegrasi dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-
inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat
ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada
operasional amplifier (Op-Amp). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp)
merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output. Op-amp ini
digunakan untuk membentuk fungsi-fungsi linier yang bermacam-mcam atau dapat
juga digunakan untuk operasi-operasi tak linier, dan seringkali disebut sebagai
rangkaian terpadu linier dasar. Prinsip kerja sebuah operasional Amplifier (Op-Amp)
adalah membandingkan nilai kedua input (input inverting dan input non-inverting),
apabila kedua input bernilai sama maka output Op-amp tidak ada (nol) dan apabila
terdapat perbedaan nilai input keduanya maka output Op-amp akan memberikan
tegangan output. Operasional amplifier (Op-Amp) dibuat dari penguat diferensial
dengan 2 input. Sebagai penguat operasional ideal , operasional amplifier (Op-Amp)
memiliki karakteristik sebagai berikut : Impedansi Input (Zi) besar = Impedansi
Output (Z0) kecil= 0 Penguatan Tegangan (Av) tinggi = Band Width respon
frekuensi lebar = V0 = 0 apabila V1 = V2 dan tidak tergantung pada besarnya V1.
Karakteristik operasional amplifier (Op-Amp) tidak tergantung temperatur / suhu.
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
16/30
15
Penguat operasional (Op-Amp) merupakan komponen elektronika analog yang
berfungsi sebagai amplifier multiguna dalam bentuk IC dan memiliki simbol sebagai
berikut :
Gambar 2.5 Oerational amplifier
Sumber: http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/operasional-amplifier-op-
amp
2.3. IC NE555
2.3.1. Rangkaian Monostable
IC ini didesain sedemikian rupa sehingga hanya memerlukan sedikit komponen
luar untuk bekerja. Diantaranya yang utama adalah resistor dan kapasitor luar
(eksternal). IC ini memang bekerja dengan memanfaatkan prinsip pengisian (charging)
dan pengosongan (discharging) dari kapasitor melalui resistor luar tersebut. Untuk
menjelaskan prinsip kerjanya, coba perhatikan diagram gambar IC 555 dengan resistor
dan kapasitor luar berikut ini. Rangkaian ini tidak lain adalah sebuah rangkaian
pewaktu (timer) monostable.
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
17/30
16
Gambar 2.6 Rangkaian pewaktu monostable
Sumber: http://duniainformatikaindonesia.blogspot.com/2013/03/rangkaian-
penghasil-clock.html
Prinsipnya rangkaian ini akan menghasilkan pulsa tunggal dengan lama tertentu pada
keluaran pin 3, jika pin 2 dari komponen ini dipicu. Perhatikan di dalam IC ini ada dua
komparator yaitu Comp A dan Comp B. Perhatikan juga di dalam IC ini ada 3 resistor
internal R yang besarnya sama. Dengan susunan seri yang demikian terhadap VCC dan
GND, rangkaian resistor internal ini merupakan pembagi tegangan. Susunan ini
memberikan tegangan referensi yang masing-masing besarnya 2/3 VCC pada input
negatif komparator A dan 1/3 VCC pada input positif komparator B.
Pada keadaan tanpa input, keluaran pin 3 adalah 0 (ground atau normally low).
Transistor Q1 yang ada di dalam IC ini selalu ON dan mencegah kapasitor eksternal C
dari proses pengisisian (charging). Ketika ada sinyal trigger dari 1 ke 0 (VCC to GND)
yang diumpankan ke pin 2 dan lebih kecil dari 1/3 VCC, maka serta merta komparator
B men-set keluaran flip-flop. Ini pada gilirannya memicu transistor Q1 menjadi OFF.
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
18/30
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
19/30
18
2.3.2. Rangkaian Astable
Sedikit berdeda dengan rangkaian monostable, rangkaian astable dibuat dengan
mengubah susunan resitor dan kapasitor luar pada IC 555 seperti gambar berikut. Ada
dua buah resistor Ra dan Rb serta satu kapasitor eksternal C yang diperlukan.
Prinsipnya rangkaian astable dibuat agar memicu dirinya sendiri berulang-ulang
sehingga rangkaian ini dapat menghasilkan sinyal osilasi pada keluarannya. Pada saat
power supply rangkaian ini di hidupkan, kapasitor C mulai terisi melalui resistor Ra
dan Rb sampai mencapai tegangan 2/3 VCC. Pada saat tegangan ini tercapai, dapat
dimengerti komparator A dari IC 555 mulai bekerja mereset flip-flop dan seterusnya
membuat transistor Q1 ON. Ketika transisor ON, resitor Rb seolah dihubung singkat
ke ground sehingga kapasitor C membuang muatannya (discharging) melalui resistor
Rb. Pada saat ini keluaran pin 3 menjadi 0 (GND). Ketika discharging, tegangan pada
pin 2 terus turun sampai mencapai 1/3 VCC. Ketika tegangan ini tercapai, bisa
dipahami giliran komparator B yang bekerja dan kembali memicu transistor Q1
menjadi OFF. Ini menyebabkan keluaran pin 3 kembali menjadi high (VCC). Demikian
seterusnya berulang-ulang sehingga terbentuk sinyal osilasi pada keluaran pin3.
Terlihat di sini sinyal pemicu (trigger) kedua komparator tersebut bekerja bergantian
pada tegangan antara 1/3 VCC dan 2/3 VCC. Inilah batasan untuk mengetahui lebar
pulsa dan periode osilasi yang dihasilkan. Misal diasumsikan t1 adalah waktu proses
pengisian kapasitor yang di isi melalui resistor Ra dan Rb dari 1/3 VCC sampai 2/3
VCC. Diasumsikan juga t2 adalah waktu discharging kapasitor melalui resistor Rb dari
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
20/30
19
tegangan 2/3 VCC menjadi 1/3 VCC. Dengan perhitungan eksponensial dengan
batasan 1/3 VCC dan 2/3 VCC maka dapat diperoleh :
t1 = ln(2) (Ra+Rb)C = 0.693 (Ra+Rb)C
dan
t2 = ln(2) RbC = 0.693 RbC
Gambar 2.7 Rangkaian osilator astable
Sumber:http://www.electronics-tutorials.ws/waveforms/555_oscillator.html
Periode osilator adalah dapat diketahui dengan menghitung T = t1 + t2. Persentasi duty
cycle dari sinyal osilasi yang dihasilkan dihitung dari rumus t1/T. Jadi jika
diinginkan duty cycle osilator sebesar (mendekati) 50%, maka dapat digunakan resistor
Ra yang relatif jauh lebih kecil dari resistor Rb.
Satu hal yang menarik dari komponen IC 555, baik timer aplikasi rangkaian
monostable maupun frekuensi osilasi dari rangkaian astable tidak tergantung dari
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
21/30
20
berapa nilai tegangan kerja VCC yang diberikan. Tegangan kerja IC 555 bisa bervariasi
antara 5 sampai 15 Vdc. Tingkat keakuratan waktu (timing) yang dihasilkan tergantung
dari nilai dan toleransi dari resistor dan kapasitor eksternal yang digunakan. Untuk
rangkaian yang tergolong time critical, biasanya digunakan kapasitor dan resistor yang
presisi dengan toleransi yang kecil. Pada banyak nota aplikasi, biasanya juga
ditambahkan kapasitor 10 nF pada pin 5 ke ground untuk menjamin kestabilan
tegangan referensi 2/3 VCC. Banyak aplikasi lain yang bisa dibuat dngan IC 555, salah
satu aplikasi yang populer lainnya adalah rangkaian PWM (Pulse Width Modulation).
IC 555 digunakan sebagai pembangkit sinyal clock untuk menentukan besar
frekuensinya digunakan rumus:
=1,44
( + 2 )
2.3. FLAYBACK TRANSFORMER
Trafo Flyback atau Flayback Transformer (FBT) adalah transformator khusus
yang dirancang untuk menghasilkan sinyal gigi gergaji yang tinggi. Trafo Flyback
digunakan dalam pengoperasian perangkat CRT-display seperti TV dan monitor
komputer CRT. Tegangan tinggi yang dihasilkan setiap Flyback berbeda-beda
tergantung rangkaian dan perangkat yang digunakan, sebagai contoh, TV warna
mungkin memerlukan 20-50 kV dengan frekuensi kisaran 15 kHz sampai 50 kHz.
Setiap Flyback terdapat kaki atau terminal yang memiliki fungsi masing-masing.
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
22/30
21
2.3.1. Skematik bagian dalam Flyback Tranformator
Gambar 2.8 Konfigurasi Pin Kaki Flyback Transformer
Sumber: nadabinangkit.blogspot.com/2011/09/fungsi-kaki-trafo-flyback.html
Sebuah flyback memiliki dua lilitan/kumparan utama yakni kumparan primer
dan kumparan skunder, kumparan primer adalah bagian input dan kumparan sekunder
adalah bagian output. Kaki atau terminal utama dan wajib dimilik oleh flyback adalah:
HV, FOCUS, SCREEN, ABL, AFC, HOT, B+, dan GND.
2.3.2. Fungsi kaki Trafo Flyback
1. HV. Terminal ini terhubung ke Kop FLyback dan menghasilkan tegangan tinggi
skitar 26kV yang menuju atas tabung
2. Focus. Terminal ini terhubung ke CRT (G3/G4) dan berfungsi untuk mengatur
fokus gambar (kabur tidaknya gambar)
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
23/30
22
3. Screen. Terminal ini terhubung ke CRT (G2) dan berfungsi untuk mengatur terang
gelap gambar
4. ABL (Automatic Brightness Liminter) terminal ini terhubung ke sirkuit ABL
biasanya di IC Chroma, selain iti pin ABL ini terhubung HV (kop FBT) melalui
beberapa buah dioda tegangan tinggi yang di seri. Tengannya yang keluar dai pin
ABL ini tinggi sekali (jangan coba-coba mengukurnya), jika pin ini tidak
tersambung biasanya akan mngeluarkan semburan api. Fungsinya dan tujuan utama
adalah untuk membatasi level sinar elektron (brightness) yang menuju ke blok RGB
secara otoumatis. sehingga tidak lebih dari kekuatan yang diijinkan dewan
keamanan kesehatan
5. AFC (Automatic Frequency Control), ada juga yang menamakan FBP (Flyback
Pulse) Terminal ini terhubung ke sikuit AFC/FBP biasanya di IC Chroma.
Fungsinya adalah sebagai pengunci frekwensi osilator horizontal. Jika AFC ini
tidak stabil maka gambar tidak akan normal dan warna pun hilang, AFC biasanya
selain ada pin tersendiri pada FBT nya ada juga yang di gabung pada pin 180v, pin
Heater dll.
6. HOT. Terminal ini terhubung keh transistor horizontal output (HOT), terminal ini
kadang juga di tulis COL. Terminal ini akan putus dan nyambungkan (switch) ke
GND dengan kecepatan tinggi (Frekuensi tinggi) 15 kHz sampai 50 kHz, dan
pekerjaan ini dilakukan oleh transistor horizontal output (HOT)
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
24/30
23
7. B+. terminal ini terhubung ke power supply positive dengan tegangan antara 110-
130v sesuai sikuit masing-masing TV atau Monitornya. Jika tengangan yang masuk
ke B+ ini tidak semestinya maka akan mempengaruhi kinerja sirkuit horizontal
8. GND. Terminal ini terhubung ke jalur groud (GND).
2.4. PWM (Pulse Width Modulation)
Pulse Width Modulation (PWM) secara umum adalah sebuah cara
memanipulasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda,
untuk mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda. Beberapa Contoh aplikasi PWM
adalah pemodulasian data untuk telekomunikasi, pengontrolan daya atau tegangan
yang masuk ke beban, regulator tegangan, audio effect dan penguatan, serta aplikasi-
aplikasi lainnya.
Gambar 2.9 Sinyal PWMSumber : http://ini-robot.blogspot.com
Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitudo dan frekuensi dasar yang
tetap, namun memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar Pulsa PWM berbanding lurus
dengan amplitudo sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, Sinyal PWM
memiliki frekuensi gelombang yang tetap namun duty cycle bervariasi (antara 0%
hingga 100%)
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
25/30
24
Gambar 2.10 Sinyal PWM dan Persamaan Vout PWM
Sumber : http://ini-robot.blogspot.com
Dari persamaan diatas diketahui bahwa perubahan duty cycle akan merubah
tegangan keluaran atau tegangan rata-rata seperti gambar dibawah ini
Gambar 2.11 Vrata-rata Sinyal PWM
Sumber : http://ini-robot.blogspot.com
Pulse Width Modulation (PWM) merupakan salah satu teknik untuk
mendapatkan signal analog dari sebuah piranti digital. Sebenarnya Sinyal PWM dapat
dibangkitkan dengan banyak cara, dapat menggunakan metode analog dengan
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
26/30
25
menggunakan rankaian op-amp atau dengan menggunakan metode digital.
Dengan metode analog setiap perubahan PWM-nya sangat halus, sedangkan
menggunakan metode digital setiap perubahan PWM dipengaruhi oleh resolusi dari
PWM itu sendiri. Resolusi adalah jumlah variasi perubahan nilai dalam PWM
tersebut. Misalkan suatu PWM memiliki resolusi 8 bit berarti PWM ini memiliki
variasi perubahan nilai sebanyak 28 = 256 variasi mulai dari 0255 perubahan nilai
yang mewakili duty cycle 0100% dari keluaran PWM tersebut
Gambar 2.12 Duty Cycle dan Resolusi PWMSumber: http://kecoakacau.blogspot.com)
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
27/30
26
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. BLOCK DIAGRAM PERENCANAAN
Untuk mempermudah pembaca dalam memahami isi dari skripsi yang penulis
susun, berikut penulis gambarkan block diagram urutan kerja system yang penulis
rancang.
Gambar 3.1 Blok Diagram System
Sumber: perencanaan
Dari gambar block diagram dapat penulis jelaskan bahwa mikrokontroler
bertugas sebagai otak untuk memberikan perintah kepada driver untuk menjalankan
system utama pengurai karbondioksida yang terdiri dari exhaust fan dan pembangkit
Oksigen
Pengurai
Karbondioksida
Driver
Tegangan
Mikrokontroler
Sensor
karbondioksida
LCD
Udara dengan tingkat
karbondioksida tertentu
Sumber tegangan AC 220 V
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
28/30
27
tegangan tinggi DC. Mikrokontroler akan memberikan perintah untuk menghidupkan
system setelah mendapatkan data karbondioksida di atas ambang batas dari sensor
karbondioksida kemudian menvisualkan pada LCD. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat
pada flowchart di bawah ini.
Gambar 3.2 Flowchart System
Sumber: perencanaan
3.2. PERANCANGAN ALAT
Dalam setiap pembuatan sebuah alat diperlukan perencanaan yang benar-benar
matang agar hasil yang diperoleh sesuai dengan harapan dan meminimalisir
START
Baca Sensor
karbondioksida
Tampilkan ke
LCD
Teg. Tinggi DC OFF
Motor Exhaust OFF
Apakah nilai
sensor >
1000ppm
Teg. Tinggi DC ON
Motor Exhaust ON
END
Y
N
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
29/30
28
kesalahan-kesalahan yang tidak diinginkan.
3.2.1.Perancangan Perangkat Keras
3.2.1.1. Rangkaian Power Supply
Power supply yang dibuat mempunyai beberapa macam output yaitu
5V untuk rangkaian sensor TGS 4160, 12 V untuk fan penghembus, 15V untuk
rangkaian PWM, 18V untuk rangkaian driver flyback transformer. Konfigurasi power
supply ditunjukkan pada Gambar 3.3 :
Gambar 3.3 Rangkaian power SupplySumber: perencanaan
3.2.1.2. Driver Flyback Transformer
Driver flyback transformer adalah pembangkit sinyal pulsa yang digunakan
untuk proses switching pada trafo flyback sehingga tegangan input DC yang masuk
pada trafo akan dicacah sehingga tegangan keluaran transformator menjadi lebih
besar.
7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww
30/30
29
Bagian pembangkit clock merupakan bagian yang berfungsi untuk
menghasilkan pulsa clock. Pulsa clock yang dihasilkan digunakan untuk driver flyback
transformer. Frekuensi clock adalah frekuensi kerja dari sebuah sistem digital. Pada
perancangan rangkaian pembangkit pulsa clock dapat digunakan IC NE555 sebagai
komponen utama rangkaian pembangkit clock. IC NE555 dikonfigurasikan menjadi
multivibrator astabil. Rangkaian pembangkit clock dengan IC NE555 selengkapnya
ditunjukan pada gambar berikut. Rangkaian Pembangkit Pulsa Clock IC NE555
Rangkaian Pembangkit Pulsa Clock IC NE555 Frekuensi keluaran rangkaian
pembangkit clock ditentukan oleh nilai resistor R16, R17 dan kapasitor C5.
Gambar 3.3 Rangkaian PWM
Sumber: http://elektronika-dasar.web.id/rangkaian/pembangkit-pulsa-clock-ic-ne555/