## Rancang Bangun Alat Ukur Temperatur Untuk Mengukur Selisih Dua Keadaan
Desmon Kendek Allo,    Dringhuzen J. Mamahit. ST., M.Eng,   Drs.Bahrun, M.Kes, Novi M. Tulung, ST, MT
Jurusan Teknik Elektro-FT, UNSRAT,  Manado-95115, Email: desmon.allo@yahoo.co.id
Abstrak  -  Perkembangan  ilmu  pengetahuan  dan teknologi  dewasa  ini  sangat  pesat,  sehingga  banyak bermunculan peralatan yang tidak lepas dari penggunaan alat listrik.  Seiring  itu  pula  diproduksi  peralatan-peralatan  yang berteknologi tinggi untuk pemakaian makin efektif dan efisien, dengan demikian makin sedikit membutuhkan tenaga manusia dan  selebihnya  digerakkan  dengan  kontrol  listrik  otomatis. Pesawat  elektronika  yang  ada  dipasaran  ada  yang  analog  dan ada juga yang digital.
Tugas  akhir  ini  membahas  perancangan  alat  ukur temperatur  untuk  mengukur  dua  keadaan  secara  bersamaan dan  menampilkan  selisihnya  pada  LCD    menggunakan komponen-komponen  dasar  berupa  dua  buah  sensor  suhu, mikrokontroller  dan  LCD  sebagai  fasilitas  penampil.  Sistem akuisisi data suhu menjadi satu hal yang sangat penting dalam kegiatan perindustrian, karena merupakan sebagian kecil dari sebuah  proses  kontrol.  Berkenaan  dengan  pentingnya  sistem, maka  dilakukan  perancangan  sistem  akusisi  data  suhu  yang mampu  melakukan  kegiatan  monitoring  suhu  suatu  plant. Data  yang  akan  diukur  merupakan  sebuah  besaran  fisis temperature  sehingga  untuk  dapat  diolah  dan  ditampilkan dalam  bentuk  sistem  elektris  digunakan  sensor  suhu  LM35 yang mampu mengkonversi besaran tersebut dengan kenaikan 10mV/ºC.  Untuk  dapat  merancang  sistem  maka  pertama  kali dilakukan  proses  mengubah  suhu  menjadi  tegangan  analog menggunakan  sensor  suhu  LM35.  Setelah  melalui  proses pengkondisian sinyal dengan cara  dikuatkan, tegangan  analog diubah  menjadi  data  digital.  Data  digital  yang  diperoleh kemudian  diolah  oleh  mikrokontroller  ATmega8535    dan ditampilkan,  sehingga  didapatkan  suatu  informasi  mengenai suhu  plant  dengan  satuan  ºC  pada  sebuah  LCD.  Untuk pemogramannya,  digunakan  bahasa  C-AVR  (code  vision AVR). Dari perancangan sistem akuisisi data suhu didapatkan hasil  bahwa sistem ini  memiliki  kemampuan untuk  mengukur suhu dari 25ºC sampai 100ºC.
Kata  kunci  :  C-AVR,  Liquid  Crystal  Display,  Mikrokontroller ATmega8535, Sensor Temperatur.

## I. PENDAHULUAN

## A. Latar Belakang
Perkembangan  ilmu  pengetahuan  dan  teknologi semakin  meningkat  terutama  dibidang  elektronika.  Hal  ini ditandai  dengan  begitu  pesatnya  kemajuan  yang  terjadi dengan  diciptakannya  pesawat  elektronika  yang  semakin canggih. Banyak keuntungan yang diperoleh dari perkembangan  yang pesat  dibidang  elektronika  diantaranya adalah  dapat  membantu  manusia  dalam  menyelesaikan beban  tugasnya,  sehingga  waktu,  tenaga,  dan  biaya  yang digunakan  dapat  dihemat.  Aktifitas  yang  bersifat  rutin, sekarang  ini  banyak digantikan  oleh  peralatan-peralatan yang  dirancang  secara  otomatis,  yang  dapat  bekerja menggantikan tenaga manusia.
Pesawat  elektronika  yang  ada  dipasaran  ada  yang analog, ada juga yang digital. Pada pesawat-pesawat analog, penunjukan yang digunakan merupakan persamaan dari nilai
satuan  yang  diukur,  sedangkan  pada  pesawat  digital penunjukan  hasil  ukurnya,  langsung  ditampilkan  dalam bentuk  angka  atau  digit.  Jika  dibandingkan  antara  pesawat analog  dan  digital,  maka  hasil pengukuran  pesawat  digital lebih  mudah  diamati  dan  tingkat  ketelitiannya  juga  lebih baik.
Sistem  digital  yang  digunakan  dalam  peralatan- peralatan elektronika, termasuk diantaranya adalah digunakan  sebagai  alat  pengontrol  suhu  ruangan  agar kondisi  suhu  ruangan  sesuai  dengan  yang  diinginkan.  Suhu kamar  suhu  ruangan,  dalam  penggunaan  ilmiah,  dianggap kurang  lebih  antara  20  sampai  25  derajat  Celcius  (°C). Untuk  kemudahan  penghitungan,  sering  digunakan  angka 20 °C  atau  293  K.  Untuk  kenyamanan  manusia,  rentang suhu dan kelembaban relatif dapat diterima.
Kaitannya  dengan  pengontrol,  dalam  memenuhi kebutuhan  akan  kondisi  suhu  yang  dinginkan,manusia banyak  merancang  suatu  alat  yang  dapat  digunakan  untuk mengontrol  suhu  tersebut.  Sebagai  contoh  di  masyarakat misalnya, dirumah sakit terdapat suatu ruangan dengan suhu tertentu  untuk  penyimpanan  obat-obatan,  untuk menjaga agar  obat-obatan  tersebut  tidak  mudah  rusak.  Juga  dalam mengatur atau mengontrol suhu air dalam boiler alat ini bisa dikembangkan  .  Dalam  hal  ini  dibutuhkan  pengaturan  suhu yang  sesuai  dengan  kondisi  suhu  yang  diinginkan. Berangkat dari fenomena tersebut, maka dalam penelitian ini akan  dirancang  suatu  alat  untuk  mengatur  suhu  suatu  plant dengan sistem digital, yang dituangkan dalam sebuah Tugas Akhir dengan judul “Rancang  bangun alat ukur temperatur untuk mengukur selisih dua keadaan”.

## II. DASAR TEORI

## B. Termometer
Suhu  adalah  ukuran  panas  dinginnya  suatu  benda. Panas dinginnya suatu benda diukur menggunakan alat ukur termometer,  yaitu  termometer:  Celsius,  Reamur  dan Farhrenheit.  Pada  termometer  Celsius  air  membeku  pada skala  0 dan  mendidih  pada  skala  100, pada  termometer Reamur    air  membeku  pada  skala  0 dan  mendidih  pada skalah  80, sedang  thermometer  Fahrenheit  air  membeku pada  skala  32 dan  mendidih  pada  skala  212 .    Hubungan antara  ketiga  alat  ukur  tersebut  di  atas  dinyatakan  dalam tabel I dibawah ini .

## E-Journal Teknik Elektro dan Komputer (2013)
Tabel  I. Hubungan skala antara  ketiga termometer: Celsius, Reamur, dan Fahranheit.
Celsius - Reamur Celsius - Fahrenheit Reamur - Fahrenheit t c = 5/4 t R
t R = 4/5 t c t K =  273,3  + t c t c =  5/9 (t F – 32)
t F = 9/5t c + 32 T R = 4/9 (t F –32) T F = 9/4t R + 32
Dalam  penggunaan  umum  termometer  Celsiuslah  yang paling  banyak  digunakan,  baik  termometer  analog  maupun termometer digital.

## C. Kalor
Kalor  adalah  banyaknya  energy  yang  dimiliki  suatu zat  atau  benda  yeng  besarnya  sebanding  dengan  massanya, kalor  jenis  dan  suhunya    seperti  dinyatakan  dalam persamaan di bawah ini.
= ∆ , ……………………………………..(1)
Dimana:  Q = kalor (energy) dalam satuan joule
m  = massa benda dalam kg
C  = kalor jenis ( J/kg 0 C) ∆ T    =  T 2 –  T 1 (selisih  suhu  awal  dan  akhir) dalam satuan 0 C

## D. Sensor Suhu LM35
Sensor  suhu  LM35  adalah  komponen  elektronika yang  memiliki  fungsi  untuk  mengubah  besaran  suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35  yang  dipakai  dalam  penelitian  ini  berupa  komponen elektronika  yang  diproduksi  oleh  National  Semiconductor. LM35  memiliki  keakuratan  tinggi  dan  kemudahan perancangan  jika  dibandingkan  dengan  sensor  suhu  yang lain,  LM35  juga  mempunyai  keluaran  impedansi  yang rendah  dan  linieritas  yang  tinggi  sehingga  dapat  dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak  memerlukan  penyetelan  lanjutan.  LM35  berfungsi untuk  melakukan  pendeteksian  terhadap  suhu  yang  akan diukur,  Sensor  suhu  LM35  ini  mempunyai  jangkauan pengukuran  suhu  antara  0  –  100  derajat  Celcius  dengan kenaikan  10  mV  untuk  tiap  derajat  Celcius  yang  berarti bahwa setiap kenaikan suhu ( 0 C) maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV, dimana output dari LM35 ini yang menyatakan kondisi perubahan dari suhu lingkungan. Setiap terjadi  perubahan  suhu  maka  akan  terjadi  perubahan  data output  yang  dihasilkan,  dimana  perubahan  tersebut  berupa perbedaan tegangan yang dihasilkan. Sensor Suhu LM35 ini tidak memerlukan peng-kalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius  pada  temperatur  ruang.  Komponen  ini  bekerja  pada arus  60 A  sampai  5  mA  serta  mempunyai  impedansi masukan kurang dari 1.
Gambar 1. Bentuk Fisik Gambar 2. Diagram Umum
Sensor Suhu LM35
Sensor Suhu LM35

## Gambar 3. Grafik Akurasi LM35 Terhadap Suhu
Gambar  1  menunjukan  bentuk  dari  LM35  tampak depan.  3  pin  LM35  masing-masing  mempunyai  fungsi sebagai  berikut:  pin  1  berfungsi  untuk  mensuplai  catu  daya untuk    tegangan  kerja  (VCC)  dari  LM35,  pin  2  atau  tengah digunakan  sebagai  tegangan  keluaran  (V out )    dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antara 4 Volt sampai 20 Volt, pin 3 berfungsi sebagai ground.Pada gambar  2  secara  prinsip  sensor  akan  mendeteksi  perubahan suhu  setiap  ºC  akan  menghasilkan  tegangan  output  sebesar 10 mV.
LM35 sebagai alat deteksi temperatur memiliki karakteristik sebagai berikut :
1. Bekerja pada rating tegangan 4V s/d 30V.
2. Pembacaan temperatur berkisar antara 0 ºC s/d 100 ºC .
3. Dengan  Setiap  perubahan  temperatur  (ºC)  maka tegangan output akan naik sebesar 10 mV.
4. Memiliki arus drain kurang dari 60 µA.
5. Memiliki ketidak-linier-an hanya sekitar ± ¼ ºC.
IC  LM35  adalah  sebagai  sensor  suhu  yang  sangat teliti  terkemas  dalam  bentuk  Integrated  Circuit  (  IC  ), dimana  output  tegangan  keluaran  sangat  linier  ber-padanan dengan  perubahan  suhu.  Secara  prinsip  sensor  ini mempunyai  koefisien  sebesar  10  mV/  C  yang  berarti bahwa  setiap  kenaikan  suhu  (  C)  maka  akan  terjadi kenaikan  tegangan  sebesar  10  mV.  LM35  adalah  sensor temperatur  yang  cukup  presisi  dan  mudah  dikalibrasi. Dengan  impedansi  yang  kurang  dari  1 Ω ,  LM35  beroperasi pada  range  arus  sekitar  400  µA  sampai  dengan  5  mA, mempunyai error kurang dari 1 °C untuk range yang > 100 ° C,  aplikasi  sensor  berkisar  antara  0  °C  sampai    100  °C, Dapat dikatakan bahwa LM35 memiliki output yang linear.
Gambar 4. Grafik Hubungan Antara Suhu Dan Tegangan Pada LM35

## Gambar 5. Blok Diagram Mikrokontroler.

## E.        Mikrokontroler AVR ATmega8535
Mikrokontroler  merupakan  sebuah
didalamnya  dilengkapi  dengan  CPU  (Central  Prosessing Unit),  RAM  (random  Acces  Memory),  ROM  ( Memory),  input,  dan  output,  timer/counter secara  fisik  digunakan  untuk  aplikasi-aplikasi  kontrol  dan bukan aplikasi serbaguna. Mikrokontroler pada  frekuensi  4  MHZ  -  40MHZ,  perangkat  ini  sering digunakan  untuk  kebutuhan  kontrol  tertentu  seperti  pada sebuah penggerak motor.
Read Only memory (ROM) yang isinya tidak berubah meskipun  IC  kehilangan  catu  daya.  Sesuai  dengan keperluannya,  memori  penyimpanan  program  dinamakan sebagai memori program.
Random  Acces  memory  (RAM)  isinya  akan  hilang ketika  IC  kehilangan  catu  daya  yang  dipakai  untuk menyimpan  data  pada  saat  program  sedang  bekerja.  RAM yang  dipakai  untuk  menyimpan  data  ini  disebut  sabagai memori data.
Mikrokontroler  biasanya  dilengkapi  dengan  UART (universal  asychoronous  Receiver  transmitter serial komunikasi asinkron, USART ( asychoronous/  asy  choronous  receiver  transmitter port  yang  digunakan  untuk  komunikasi  serial asinkron yang kecepatannya 16 kali lebih cepat.
(2013)
4. Grafik Hubungan Antara Suhu Dan Tegangan Pada LM35.
Blok Diagram Mikrokontroler.

## merupakan  sebuah  single  chip  yang
Central  Prosessing
),  ROM  (Read  Only counter,  serial  com  port aplikasi  kontrol  dan okontroler umumnya bekerja 40MHZ,  perangkat  ini  sering digunakan  untuk  kebutuhan  kontrol  tertentu  seperti  pada
(ROM) yang isinya tidak berubah meskipun  IC  kehilangan  catu  daya.  Sesuai  dengan eperluannya,  memori  penyimpanan  program  dinamakan
(RAM)  isinya  akan  hilang ketika  IC  kehilangan  catu  daya  yang  dipakai  untuk menyimpan  data  pada  saat  program  sedang  bekerja.  RAM ini  disebut  sabagai
biasanya  dilengkapi  dengan  UART universal  asychoronous  Receiver  transmitter)  yaitu  port
, USART (universal asychoronous/  asy  choronous  receiver  transmitter)  yaitu yang  digunakan  untuk  komunikasi  serial  sinkron  dan yang kecepatannya 16 kali lebih cepat.
Tabel II. Konfigurasi Pin

## Gambar 6.  Rangkaian Skematik LCD

## F.        Display LCD 2x16
LCD  (Liquid  Cristal  Display komponen  elektronika  yang  berfungsi  sebagai  tampilan suatu  data,  baik  karakter,  huruf  ataupun  grafik.  Dipasaran tampilan  LCD  sudah  tersedia  dalam  bentuk  modul  yaitu tampilan  LCD  beserta  rangkaian  pendukungnya  termasuk ROM dll. LCD mempunyai pin pengatur kontras tampilan.

## G. Penguat Sinyal ( Operational Amplifier ) Operational  Amplifier
operasional  merupakan  salah  satu  komponen sering  digunakan  dalam  berbagai  aplikasi  rangkaian elektronika.  Menurut  pengertiannya  penguat  operasional (op-amp)  adalah  suatu  blok  penguat  yang  mempunyai  dua masukan  dan  satu  keluaran,  dimana  tegangan adalah  proporsional  terhadap  perbeda kedua input-nya. Op-amp sering digunakan sebagai penguat sinyal-sinyal,  baik  yang  linier terutama dalam sistem-sistem pengaturan dan pengendalian, instrumentasi,  dan  komputasi pemakaian  penguat  operasional  ini  adalah  karakteristiknya yang  mendekati ideal sehingga dalam  merancang rangkaian yang menggunakan penguat ini lebih mudah dan juga karena penguat ini bekerja pada tingkatan yang cukup dekat dengan karakteristik kerjanya secara teoritis.
Pin No Name Function 1 Vss Power 2 Vdd Power 3 Vee Contrast Adj. 4 RS Command 5 R/W Command 6 E Command 7 D0 I/O 8 D1 I/O
9 D2 I/O
Pin Dari LCD 2x16 M1632 Rangkaian Skematik LCD
Liquid  Cristal  Display)  adalah  salah  satu komponen  elektronika  yang  berfungsi  sebagai  tampilan suatu  data,  baik  karakter,  huruf  ataupun  grafik.  Dipasaran tampilan  LCD  sudah  tersedia  dalam  bentuk  modul  yaitu tampilan  LCD  beserta  rangkaian  pendukungnya  termasuk
pin data, kontrol catu daya, dan

## Penguat Sinyal ( Operational Amplifier )
Operational  Amplifier  (Op-Amp)  atau  penguat merupakan  salah  satu  komponen  analog  yang sering  digunakan  dalam  berbagai  aplikasi  rangkaian elektronika.  Menurut  pengertiannya  penguat  operasional amp)  adalah  suatu  blok  penguat  yang  mempunyai  dua masukan  dan  satu  keluaran,  dimana  tegangan  output-nya adalah  proporsional  terhadap  perbedaan  tegangan  antara
amp sering digunakan sebagai penguat linier  maupun  yang  non-linier sistem pengaturan dan pengendalian, instrumentasi,  dan  komputasi  analog.  Keuntungan  dari uat  operasional  ini  adalah  karakteristiknya yang  mendekati ideal sehingga dalam  merancang rangkaian yang menggunakan penguat ini lebih mudah dan juga karena penguat ini bekerja pada tingkatan yang cukup dekat dengan karakteristik kerjanya secara teoritis.
Description GND
+ 5 V
Contrast Adj. (-2) 0 - 5 V
Register Select
Read / Write
Enable (Strobe)
Data LSB
Data Data
Gambar 7. Diagram Blok Op-Amp

## Gambar 8. Bentuk Fisik Dari Op-Amp (IC741)
Op-amp  yang  biasa  terdapat  di  pasaran  berupa rangkaian  terpadu  (integrated  circuit-  IC).Aplikasi  Op-amp yang  paling  sering  dibuat  antara  lain  adalah  rangkaian inverter,  non-inverter,  integrator  dan  differensiator.  Op- amp  dinamakan  juga  dengan  penguat  differensial  dengan impedansi  input  tinggi  dan  output  impedansi  rendah.  Op- amp di dalamnya terdiri dari beberapa bagian, yang pertama adalah penguat differensial, lalu ada tahap penguatan (gain), selanjutnya ada rangkaian penggeser level (level shifter) dan kemudian  penguat  akhir.  Gambar  7  menunjukkan  diagram blok dari op-amp yang terdiri dari beberapa bagian tersebut.
Penguat  Op-Amp  mempunyai  karakteristik  ideal sebagai berikut:
1. Resistansi  masuk  tak  terhingga  besar  (Open-Loop Voltage Gain), akibatnya tidak ada arus masuk ke kedua terminal masuk (A vol = - ∞ ).
2. Resistansi keluaran R o = 0.
3. Karakteristik tidak berubah dengan perubahan suhu.
4. Penguat  Op-Amp  menanggapi  semua  frekuensi  sama (lebar pita tak terhingga).
5. Tegangan offset keluaran (Output offset voltage, V 0 = 0).
Penguat  operasional  terdiri  atas  transistor,  resistor dan kapasitor  yang dirangkai  dan dikemas dalam rangkaian terpadu (integrated circuit). Simbol op-amp dan bentuk fisik dari IC op-amp, ditunjukkan pada gambar 8.

## III. PERANCANGAN SISTEM

## A. Diagram Blok Sistem
Secara  garis  besar  diagram  blok  sistem  alat  ukur temperatur  untuk  mengukur  selisih  dua  keadaan  dapat dilihat pada gambar  9.
Gambar 9. Diagram Blok Sistem
Gambar 10. Rangkaian catu daya +5V dan +12V.
Dari  gambar  9  diatas  dapat  dijelaskan,  sensor mengubah suhu menjadi tegangan analog dengan menggunakan sensor suhu LM35. Karena tegangan keluaran sensor  suhu  kecil  maka  dilakukan  proses  pengkondisian sinyal  dengan  cara  tegangan  keluaran  sensor  dikuatkan menggunakan IC Op-Amp LM324. Agar tegangan keluaran sensor  bisa  diproses  oleh  mikrokontroler  maka  tegangan analog  diubah  menjadi  data  digital.  Data  digital  yang diperoleh  kemudian  diolah  oleh  Mikrokontroller    dan ditampilkan, sehingga didapatkan suatu informasi mengenai suhu plant dengan satuan ºC pada sebuah LCD.

## B. Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Dari diagram blok yang telah dijelaskan di atas dapat diuraikan  menjadi  rangkaian-rangkaian  dan  konfigurasi penunjang  sistem  sesuai  dengan  blok  diagram.  Akan dijelaskan  satu  per  satu  rangkaian  penunjang  sistem  pada sub bab selanjutnya.

## B.1.  Perancangan Rangkaian Catu Daya
Rangkaian catu daya yang digunakan adalah rangkaian yang mencatu  tegangan  5  volt  DC  dan  12  volt  DC.  Adapun rangkaian  catu  daya  ditunjukkan  pada  gambar  3.2. Penyearahan  tegangan  AC  dilakukan  oleh  dioda    yang terdiri  dari  empat  buah  dioda  IN4002  dengan  sistem penyearahan penuh (bridge).
Penguat Differen sial Penguat Level Shifter Penguat Akhir + - Vi n + - Vo ut SENSOR  SUHU LM35 (T1) MIKROKONTROLER AVR ATmega8535 LCD OP-AMP SENSOR  SUHU LM35 (T2) Multimeter Multimeter U1 2 D1 1N4002 D2 1N4002 D3 1N4002 D4 1N4002 3 4 U2 LM7805CT LINE VREG COMMON VOLTAGE U3 LM7812CT LINE VREG COMMON VOLTAGE C2 2.2mF C1 1mF C3 2.2mF 8 + 5 Volt _ + 12 Volt 220 Volt AC 9 Volt AC R1 220 Ω R2 1k Ω 5 2 V1 220 Vrms 60 Hz 0° 7 9 LED2 1 LED1 0 6
Gambar 11. Rangkaian penguat
Gambar 12. Rangkaian LCD ke port

## B.2. Perancangan Rangkaian Penguat Operasional
Pada  sub  bab  ini  akan  diperlihatkan  gambar rangkaian penguat sinyal sensor, dimana IC yang digunakan untuk  penguatan  ini  adalah  IC  LM324.  Penggunaan rangkaian  ini  digunakan  untuk  memperkuat sensor  suhu  yang  masih  terlalu  lemah  untuk  dapat dihubungkan  pada  rangkaian  ADC-08.  Oleh  karena  itu digunakan rangkaian penguat operasional memperkuat sinyal dari sensor suhu.
Rangkaian  ini  dibangun  menggunakan dengan  komponen  resistor  1  k Ω dan  trimpot  10  k mendapatkan  penguatan  sebanyak  3,8  kali  maka,  tahanan yang  diperlukan pada  trimpot  sebesar  2,8  K menghasilkan penguatan dengan persamaan sebagai berikut:
Penguatan = Av = = =
Av B.3. Perancangan rangkaian LCD 16 x 2
Rangkaian  LCD  pada  gambar  12 tersedia pada LCD yang ada, sehingga tinggal mengabungkan  kaki-kaki  pada  LCD  ke mikrokontroller.  Pin  Enable  (E)  diberi  logika mengirimkan data ke LCD, pin RS diberi logika data yang akan ditampilkan ke display adalah data
(2013) Gambar 11. Rangkaian penguat

## port output

## Perancangan Rangkaian Penguat Operasional
Pada  sub  bab  ini  akan  diperlihatkan  gambar  11 rangkaian penguat sinyal sensor, dimana IC yang digunakan untuk  penguatan  ini  adalah  IC  LM324.  Penggunaan rangkaian  ini  digunakan  untuk  memperkuat  sinyal  output masih  terlalu  lemah  untuk  dapat .  Oleh  karena  itu rangkaian penguat operasional untuk
Rangkaian  ini  dibangun  menggunakan  IC  LM324 impot  10  k Ω .  Untuk mendapatkan  penguatan  sebanyak  3,8  kali  maka,  tahanan pada  trimpot  sebesar  2,8  K Ω .  sehingga menghasilkan penguatan dengan persamaan sebagai berikut:
= Av = , = 3.8$
Perancangan rangkaian LCD 16 x 2
gambar  12  ini  langsung tersedia pada LCD yang ada, sehingga tinggal kaki  pada  LCD  ke  port  pada
(E)  diberi  logika  low RS diberi logika high berarti adalah data text.
Gambar 13. Diagram alir program utama
B. Perancangan Perangkat Lunak Dan Diagram Alir Sistem Dalam perancangan
perangkat lunak mempergunakan  bahasa  C  melalui sistem  programmable.  CPU,  Memori,  dan  I/O  yang dirangkai dalam satu chip merupakan parameter pendukung dalam  perancangan  perangkat  lunak  untuk  menjalankan sistem.  Software  yang  digunakan  adalah untuk pembuatan program. Pembuatan program ini meliputi pembuatan flowchart, pembuatan program pada mikrokontroller  dengan  Code  Vision coding program dengan menggunakan bahasa C Perancangan  program  dibuat  setelah dahulu  dibuat.  Diagram  alir  program  utama  ditunjukkan pada gambar 13.

## IV. PENGUJIAN  DAN PEMBAHASAN

## A. Pengujian Tegangan Catu Daya
Pengujian  tegangan  pada  rangkaian  catu  daya  +5 VDC  dan  +12  VDC  meliputi  tegangan output.  Pengukuran  dilakukan  beberapa  kali kestabilan tegangan output dari regulator. tegangan  input  maupun  output regulator LM 7812 dapat dilihat pada tabel III.
Output Op-Amp

## Diagram alir program utama
Perancangan Perangkat Lunak Dan Diagram Alir
perancangan
perangkat lunak mempergunakan  bahasa  C  melalui  microcontroller  sebagai .  CPU,  Memori,  dan  I/O  yang dirangkai dalam satu chip merupakan parameter pendukung dalam  perancangan  perangkat  lunak  untuk  menjalankan
Software  yang  digunakan  adalah  Code  Vision  AVR m. Pembuatan program ini meliputi
, pembuatan program pada
Code  Vision  AVR,  dan  pembuatan program dengan menggunakan bahasa C
Perancangan  program  dibuat  setelah  flowchartnya  terlebih lir  program  utama  ditunjukkan

## PENGUJIAN  DAN PEMBAHASAN

## Pengujian Tegangan Catu Daya
Pengujian  tegangan  pada  rangkaian  catu  daya  +5 VDC  dan  +12  VDC  meliputi  tegangan  input  dan  tegangan .  Pengukuran  dilakukan  beberapa  kali  untuk  melihat dari regulator. Hasil pengukuran dari  regulator  LM  7805  dan 7812 dapat dilihat pada tabel III.
Gambar 14. Pengukuran Tegangan  5 VDC dan 12 VDC.
Tabel III. Pengukuran Tegangan Regulator
Dengan  menggunakan  sebuah  multimeter  maka dapat  diukur  tegangan  dari  output  regulator  tersebut. Pengukuran  dilakukan  beberapa  kali  dengan  mengubah tegangan  input  regulator  dan  kemudian  diukur  kestabilan tegangan output. Seperti yang telihat pada tabel III.
Dari hasil pengukuran  yang diperoleh dapat dilihat meskipun  ada  perubahan  tegangan  input  regulator,  tetapi tegangan  output  regulator  7805  masih  stabil  dan  masih berada  dalam  range  tegangan  operasional  yang  diinginkan, yaitu  5Vdc.  Sedangkan  untuk  tegangan  output  7812 mengalami perubahan pada tegangan input 6,1 Vdc dan 9,2 Vdc karena tegangan input  tidak mampu mencatu regulator 7812.  Namun  pada  tegangan  input  12,2  Vdc  dan  15,4  Vdc untuk  regulator  7812  berada  dalam  range  tegangan operasional  yang  diinginkan,  yaitu  12  Vdc.  Jadi  catu  daya ini dapat digunakan.
Pembahasan:
• IC  regulator  merupakan  komponen  yang  dapat menstabilkan tegangan keluarannya meskipun tegangan input  berubah-ubah.  Dari  data  diatas  dapat  dilihat rangkaian  regulator  ini  berfungsi  dengan  baik  karena perubahan  tegangan  keluarannya  kecil  walaupun tegangan input berubah jauh.
• Digunakan  elco  2200  µF  dan  1000µF  sebagai  filter untuk  meminimalisir  tegangan  riak  pada  output penyearah,  selain  itu  kegunaan  kedua  elco  ini  adalah sebagai  rangkaian  pengaman  yang  melindungi  IC  dari arus atau daya yang terlalu tinggi.

## B. Pengujian Temperatur air
Proses Peneraan ( Tera alat ) Temperatur  wadah  dinaikkan  pelan-pelan  (divariasi). Letakkan keempat probe dalam wadah tersebut lalu catat
Gambar 15. Proses Tera Alat ukur Rancangan dengan Alat ukur Standart
Keterangan :
T1 = Temperatur pada sensor 1 alat yang dirancang. T2 = Temperatur pada sensor 2 alat yang dirancang.
Tabel IV. Hasil pengujian tera alat rancangan No. T1 0 C T2 0 C Thermometer digital ( 0 C) Thermometer Air Raksa ( 0 C) 1. 68 67 67,3 69 2. 67 67 67,5 69 3. 68 67 67,7 69 4. 69 68 68,1 69 5. 67 67 67,9 69 6. 68 68 68,8 69 7 68 67 67,8 70 8. 67 67 67,8 71 9. 68 67 67,8 71 10. 67 67 67,8 71 11. 68 67 67,7 70 12. 67 67 67,3 70 Gambar 16. Grafik antara T 1 ,T 2 , Thermometer digital, dan Thermometer air raksa
temperatur  yang  di  ukur  keempat  probe  tersebut. Menera ialah  hal  menandai  dengan  tanda  tera  sah  atau  tanda  tera batal yang berlaku, atau memberikan keterangan-keterangan tertulis  yang  bertanda  tera  sah  atau  tanda  tera  batal  yang berlaku,  dilakukan  oleh  pegawai-pegawai  yang  berhak melakukannya  berdasarkan  pengujian  yang  dijalankan  atas alat-alat  ukur,  takar,  timbang  dan  perlengkapannya  yang belum dipakai
Data grafik pada gambar 16 menunjukkan kenaikan suhu  pada  sensor  dan  termometer  air  raksa  saat  suhunya
U1 2 D1 1N4002 D2 1N4002 D3 1N4002 D4 1N4002 3 4 U2 LM7805CT LINE VREG COMMON VOLTAGE U3 LM7812CT LINE VREG COMMON VOLTAGE C2 2.2mF C1 1mF C3 2.2mF 8 + 5 Volt _ + 12 Volt 220 Volt AC 9 Volt AC R1 220 Ω R2 1k Ω 5 2 V1 220 Vrms 60 Hz 0° 7 9 LED2 1 LED1 0 6 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 6 7 ,3 6 7 ,5 6 7 ,7 6 8 ,1 6 7 ,9 6 8 ,8 6 7 ,8 6 7 ,8 6 7 ,8 6 7 ,8 6 7 ,7 6 7 ,3 T h er m o m et er A ir r a k sa ( 0 C ) Thermometer digital ( 0 C) T1 T2
Thermometer air raksa
V-input V-out7805 V-out7812 6,1 Vdc 4,93 Vdc 5,70 Vdc 9,2 Vdc 4,93 Vdc 9,75 Vdc 12,2 Vdc 4,93 Vdc 11,80 Vdc 15,4 Vdc 4,93 Vdc 11,83 Vdc 12 Multimeter Multimeter
E-Journal Teknik Elektro dan Komputer (2013)
dinaikkan  secara  perlahan  .Tingkat  keakuratan  pengukuran alat  ukur  rancangan  terhadap  alat  ukur  digital  serta termometer  air  raksa  perbedaannya  berkisar  antara  1 0 C sampai  2 0 C.  Respon  alat  ukur  rancangan  masih  lambat  bila dibandingkan  dengan  alat  ukur  digital  bila  suhu  air dipanaskan.
Pengukuran ∆ T pada alat Pengukuran  selisih  ( ∆ T)  suhu  dua  keadaan  yang  berbeda pada alat rancangan.
Keterangan : T1 = Temperatur pada sensor 1 alat yang dirancang. T2 = Temperatur pada sensor 2 alat yang dirancang.
Gambar 17. Pengukuran ∆ T (T1-T2) pada Alat Rancangan
Tabel V.  Hasil Pengujian alat untuk temperatur wadah yang berubah (sensor T 1 ), temperature wadah konstan (sensor T 2 ) dan ∆ T.
No. T1 0 C T2 0 C ∆ T (T1- T2) 0 C 1. 38 30 8 2. 39 30 9 3. 40 30 10 4. 42 29 20 5. 46 29 17 6. 48 30 18 7. 50 30 20 8. 55 30 25 9. 56 30 26 10. 58 30 28 11. 59 30 29 12. 60 30 30
Gambar 18. Grafik antara T 1 ,T 2 dan ∆ T
Data  grafik  pada  gambar  18  menunjukkan  kenaikan  suhu pada  sensor  T1  dan  selisih  suhunya  ( ∆ T)  berbanding  lurus saat  suhunya  dinaikkan  secara  perlahan.  Sedangkan  pada sensor T2 suhunya dibiarkan tetap/konstan. Hasil pengukuran  selisih  suhu  alat  rancangan  yang  dapat  diukur menunjukkan  kenakarikan  suhu  berkisar  antara  1 0 C  sampai 100 0 C.  Nilai  pengukuran  alat  rancangan  tidak  dapat menampilkan  nilai  minus  karena  program  yang  dirancang nilainya absolute atau selalu bernilai positif.

## C. Pengujian Sensor Suhu
Pengujian  sensor  suhu  yang  dilakukan,  meliputi pengujian  output  sensor  satu  dan  sensor  dua,  kemudian hasilnya dikalikan dengan penguatan op-amp dan pengujian sensor  suhu  pada    ruangan  terhadap  perubahan  waktu. Pengukuran  suhu  dilakukan  dengan  bantuan  alat  ukur thermometer  digital.  Dapat  dilihat  pada  tabel  VI  dan  VII pengujian dilakukan beberapa kali pada suhu yang berbeda- beda dengan penguatan operasional 3,8 kali.
Gambar 19.. Pengujian sensor Suhu
Tabel VI. Hasil pengujian sensor suhu T1 Tabel VII. Hasil pengujian sensor suhu T2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ∆ T /0 C
T 1 d a n T 2
T1 T2
∆T (T1-T2) Suhu Output sensor (Vout) Penguatan Output Op- Amp 30˚ C 33˚ C 34˚ C 36˚ C 38˚ C 0,32 Vdc 0,35 Vdc 0,36 Vdc 0,39 Vdc 0,41 Vdc 3,8 X 3,8 X 3,8 X 3,8 X 3,8 X 1,22 Vdc 1,34 Vdc 1,37 Vdc 1,46 Vdc 1,52 Vdc Suhu Output sensor (Vout) Penguatan Output Op- Amp 30˚ C 33˚ C 34˚ C 36˚ C 38˚ C 0,32 Vdc 0,35 Vdc 0,36 Vdc 0,39 Vdc 0,41 Vdc 3,8 X 3,8 X 3,8 X 3,8 X 3,8 X 1,22 Vdc 1,34 Vdc 1,37 Vdc 1,46 Vdc 1,52 Vdc
Tabel data pengujian sensor pada tabel VI dan VII diperoleh dari hasil pengukuran tegangan output sensor LM 35 dan tegangan setelah  penguatan.  Hasil pengujian sensor satu dan sensor dua memiliki hasil yang sama.

## D. Pengujian LCD
Pengujian  LCD  dilakukan  untuk  melihat  apakah tampilan LCD sudah sesuai dengan penulisan karakter yang telah  dibuat  pada  sub  rutin  mikrokontroler.Hasil  dari pengujian  LCD  ini  terlihat  pada  tampilan  LCD  berupa tampilan  suhu  dua  buah  sensor  dan  selisih  pengukuran  dari kedua sensor suhu tersebut, seperti pada gambar 20.

## E. Pengujian Keseluruhan Sistem
Pengujian  keseluruhan  sistem  dilakukan  untuk mengetahui apakah alat yang dirancang bekerja dengan baik dan  tidak  mengalami  error.  Dalam  pengujian  keseluruhan sistem  ini  menggunakan  termometer  digital  sebagai perbadingan  terhadap  alat  ukur  yang  dibuat  untuk mengetahui  seberapa  besar  keakuratan  dari  alat  yang dirancang. Berikut adalah gambar dari pengujian keseluruhan sistem.
Pada  gambar  21    sensor  suhu  LM35  dan termometer  digital  keduanya  dicelupkan  kedalam  air  untuk melihat  ke  akuratan  dari  sistem  ini.  Hasil  pengukuran  yang ditampilkan  pada  termometer  digital  sebesar  26,4°C sedangkan  pada  alat  ukur  yang  dibuat  hasil  yang ditampilkan pada LCD sebesar 26°C. Perbedaan dari kedua alat  ukur  ini  sebesar  0.04°C.  pada  alat  ukur  ini  juga ditampilkan selisih hasil pengukuran dari dua sensor LM35, hasilnya dapat dilihat pada LCD sebesar 0°C.
Gambar 20. Tampilan LCD
Gambar 21. Perbandingan LM35 dan termometer digital

## V. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. KESIMPULAN
Bab kelima ini merupakan akhir dari penulisan tugas akhir  beberapa  hal  penting  dapat  dijadikan  kesimpulan  dari tugas akhir ini adalah:
Sensor  LM35  belum  mampu  bekerja  dengan  baik dalam mendeteksi kenaikan suhu air.
Pada  pengujian  sensor  suhu,  besaran  kenaikan tegangan output sensor adalah sebesar 0,01 Volt. Persentase  kesalahan  pengukuran  pada  output  op-amp berkisar antara 0,73 % - 1,93 %

## B. SARAN
Sebaiknya  ada  pengembangan  lebih  lanjut  dari  alat ukur  yang  telah  penulis  buat.  Sehingga  alat  ukur  ini bisa  lebih  akurat,  misalnya  tentang  perbandingan antara  alat  ukur  yang  dibuat  dengan  alat  ukur  yang dijual dipasaran. Karena penulis melakukan perbandingan dengan menggunakan alat ukur thermometer  leibolt  (digitales  temperature)  dan thermometer air raksa.
Penulis sangat mengharapkan ada pengembangan lebih lanjut  tentang  penggunaan  alat  ukur  ini  misalnya memonitoring  suhu  suatu  plant  dari  jarak  jauh menggunakan jaringan internet atau handphone.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] N.A. Agung , ”Mekatronika”, Graha Ilmu, Yogyakarta, 2010.
[2] A.  Winoto,”  Mikrokontroller  AVR  ATmega8/16/8535”,  Bandung  : Informatika Bandung, 2010.
[3] B.Astuti,”Pengantar  Teknik  Elektro”,  Graha  Ilmu,  Yogyakarta. 2011.
[4] Clayton,  George.  and  Steve  Winder,”  Operational  Ampilifiers”, Edisi ke 5. Jakarta, Erlangga. 2005.
[5]    Ibrahim, K.F,” Teknik Digital”, Yogyakarta : Penerbit Andi. 1996.
[6]    Malvino,  “Prinsip  –  Prinsip  Elektronika  Edisi  ke  2”,  Jakarta  : Erlangga, 1992.
[7] I.Setiawan,  ”  Buku  Ajar:  Sensor  dan  Transduser”.  Fakultas  Teknik Universitas Diponegoro, 2009.
[8]     Sudjadi,  “  Teori  dan  Aplikasi  Mikrokontroler”,  Yogyakarta  : Penerbit Gava Media, 2005.
[9]    L.Wardhana, “Belajar Sendiri
Mikrokontroller AVR seri Atmega8535 Simulasi, Hardware, dan Aplikasi”, Andi, Yogyakarta, 2006.
[10]   Habil.  Rancang  Bangun  Sistem  Keamanan  Rumah  Menggunakan Sensor PIR. ”Skripsi”. Universitas Sam Ratulangi, Manado, 2012.