BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sistem

 BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Sistem Pembangkitan
2.1.1 Sistem Pembangkitan Tenaga Listrik
Sistem Pembangkit Tenaga Listrik adalah gabungan yang terdiri dari
komponen-komponen maupun media penggerak mula seperti: air, turbin,
generator, alat bantu lain dan transformator pembangkit yang merupakan satu
kesatuan
atau suatu system. (Asmono, 2010).
Pembangkit Tenaga listrik yang banyak dilakukan dengan cara memutar
generator sinkron sehingga didapatkan tenaga listrik arus bolak – balik tiga
fasa. Tenaga Mekanik yang dipakai memutar generator listrik didapat dari
mesin penggerak generator listrik atau biasa disebut penggerak mula
(primover). Mesin penggerak generator listrik yang banyak digunakan adalah
mesin diesel, turbin uap, dan turbin gas.
Mesin penggerak generator melakukan konversi tenaga primer menjadi
tenaga mekanik penggerak generator. Proses konversi tenaga primer menjadi
tenaga mekanik menimbulkan produk sampingan berupa limbah dan
kebisingan yang perlu dikendalikan agar tidak menimbulkan masalah
lingkungan.
Dari segi ekonomi teknik, komponen biaya penyediaan tenaga listrik
terbesar adalah biaya pembangkitan, khususnya biaya bahan bakar. Oleh sebab
itu, berbagai teknik untuk menekan biaya bahan bakar terus berkembang, baik
dari segi unit pembngkit secara individu maupun dari segi operasi sistem
tenaga listrik secra terpadu.
Proses pembangkitan tenaga listrik adalah proses konversi tenaga
primer (bahan bakar atau potensi tenaga air) menjadi tenaga mekanik sebagai
penggerak generator listrik dan selanjutnya generator listrik menghasilkan
tenaga listrik. Gambar dibawah menunjukkan diagram proses pembangkitan
tenaga listrik, mulai dari tenaga primer sampai dengan konsumen : (a) Pusat
5
6
Listrik Tenaga Air (PLTA); (b) Pusat Listrik Tenaga Panas (PLTP); dan (c)
Pusat listrik Tenaga Nuklir (PLTN).
Gambar 2.1 Diagram proses pembangkitan Tenaga listrik
Pembangkit energi listrik yang banyak dilakukan dengan cara memutar
generator sinkron sehingga didapat tenaga listrik arus bolak – balik tiga phasa.
Energi mekanik yang dipakai memutar generator listrik didapat dari mesin
penggerak.
2.1.2 Kelengkapan pada pusat pembangkit tenaga listrik
Kelengkapan pada pusat pembangkit listrik antara lain adalah :
1. Instalasi sumber energi (energi primer, yaitu instalasi
bahan bakar
untuk pusat pembangkit termal dan atau instalasi tenaga air).
2. Instalasi mesin penggerak generator listrik, yaitu instalasi yang
berfungsi sebagai pengubah energi primer menjadi energi mekanik
sebagai penggerak generator listrik.
7
3. Mesin penggerak generator listrik dapat berasal dari ketel uap beserta
turbin uap, mesin diesel, turbin gas, dan turbin air.
4. Instalasi pendingin, yaitu instalasi yang berfungsi mendinginkan
instalasi mesin penggerak yang menggunakan bahan bakar.
5. Instalasi listrik, yaitu instalasi yang secara garis besar terdiri dari:
1. Instalasi tegangan tinggi, yaitu instalasi yang digunakan untuk
menyalurkan energi listrik yang dibangkitkan generator listrik.
2. Instalasi tegangan rendah, yaitu instalasi pada peralatan bantu dan
instalasi penerangan.
3. Instalasi arus searah, yaitu instalasi baterai aki dan peralatan
pengisiannya serta jaringan arus searah terutama yang digunakan
untuk proteksi, kontrol, dan telekomunikasi.
2.1.3 Spesifikasi PLTA berdasarkan luas dan daya yang dibangkitkan
Meskipun tidak ada spesifikasi resmi untuk rentan kapasitas daya yang
dibangkitkan, namun pembangkit listrik tenaga air yang membangkitkan lebih
dari 10 GW dianggap fasilitas listrik tenaga air besar. Saat ini, hanya 3
pembangkit yang memproduksi lebih dari 10 GW (10.000 MW) yang
beroperasi diseluruh dunia, Three Gorges Dam sebesar 22,5 GW, Bendungan
Itaipun 14 GW, dan Bendungan Guri 10,2 GW. PLTA skala besar lebih sering
dilihat di dunia, dengan beberapa fasilitas, pembangkit listrik tenaga air
mampu menghasilkan lebih dari dua kali lipat lebih besar dari kapasitas
terpasang di pembangkit tenaga nuklir saat ini. Berikut adalah perkiraan
klasifikasi PLTA berdasarkan Energi Listrik yang dibangkitkan.
1. Smallhydro
Pembangkit listrik kecil atau smallhydro adalah pembangkit listrik
tenaga air pada skala melayani komunitas kecil atu industri. Definisi
dari proyek smallhydro bervariasi, namun kapasitas pmbangkitan
mencapai diatas 10 MW yang secara umum dapat diterima sebagi
smallhydro.
8
2. Mikrohydro
Mikrohydro di Vietnam adalah istilah yang digunakan untuk instalasi
listrik tenaga air yang biasanya memproduksi hingga 100kW.
3. Pikohydro
Pikohydro adalah istilah yang digunakan untuk listrik tenaga air
dibawah 5 kW. Hal ini berguna bagi masyarakat terpencil yang
membutuhkan hanya sejumlah kecil listrik. Misalnya, untuk satu atau
dua lampu neon dan TV atau radio untuk beberapa rumah.
2.1.4 Pembangkit listrik Tenaga Mikrohydro
Mikrohydro atau yang dimaksud dengan Pembangkit Listrik Tenaga
Mikrohidro (PLTMH), adalah suatu pembangkit listrik skala kecil yang
menggunakan tenaga air sebagai tenaga penggeraknya seperti, saluran irigasi,
sungai atau air terjun alam dengan cara memanfaatkan tinggi terjunan (head) dan
jumlah debit air.
Secara teknis, Mikrohidro memiliki tiga komponen utama dalam pemuatan
PLTMH yaitu air (sebagai sumber energi), turbin, dan generator. Air yang
mengalir dengan kapasitas tertentu disalurkan dengan ketinggian tetentu menju
rumah instalasi (rumah turbin). Pada rumah tersebut (power house) instalasi air
tersebut akan menumbuk turbin, dipastikan turbin akan menerima langsung energi
dari air dan mengubahnya menjadi energi mekanik yang menyebabkan
berputarnya poros turbin. Poros tersebut kemudian ditransmisikan ke generator
dengan menggunakan kopling. Kemudian dari generator akan dihasilkan energi
listrik yang akan masuk ke sistem kontrol arus listrik sebelum dialirkan pada
rumah–rumah masyarakat sekitar ataupun untuk keperluan lainnya. Ini merupakan
seikit ulasan ringkas mengenai mikrohidro dengan merubah energi aliran dan
ketinggian air menjadi energi listrik.
9
Gambar 2.2 PLTMH Kalimaron, Seloliman, Mojokerto, Jawa Timur.
Beberapa keuntungan yang terdapat pada pembangkit listrik tenaga listrik
mikrohidro adalah sebagai berikut :
1. Dibandingkan dengan pembangkit listrik jenis yang lain, PLTMH ini
cukup murah karena menggunakan energi alam.
2. Memiliki konstruksi yang sederhana dan dapat dioperasikan di daerah
terpencil dengan tenaga terampil penduduk daerah setempat dengan sedikit
latihan.
3. Tidak menimbulkan pencemaran.
4. Dapat dipadukan dengan program lainnya seperti irigasi dan perikanan.
5. Dapat mendorong masyarakat agar dapat menjaga kelestarian hutan
sehingga ketersediaan air terjamin.
2.2 Motor Induksi Tiga Fasa
Secara umum motor listrik adalah suatu alat yang dapat merubah energi
listrik menjadi energi mekanik yang berupa tenaga putar dan motor ini bekerja
berdasarkan prinsip elektromagnetik.
Motor induksi merupakan motor arus bolak-balik (AC) yang paling
banyak digunakan. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus motor ini
bukan diperoleh dari sumber tertentu, melainkan arus yang terinduksi akibat
perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar yang dihasilkan arus
rotor.
10
Belitan stator yang dihubungkan dengan suatu sumber tenaga tiga fasa
akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron.
Medan putar stator tersebut akan memotong konduktor-konduktor pada rotor,
sehingga
terinduksi arus, rotor pun akan berputar mengikuti medan putar
stator.
2.2.1 Konstruksi
Motor induksi tiga fasa terdiri dari dua bagian utama yaitu bagian yang
(stator) dan bagian yang bergerak (rotor). Untuk berbagai motor induksi
diam
tiga fasa konstruksi statornya sama, beda halnya dengan rotor. Rotor motor
induksi tiga fasa secara garis besar terbagi dua jenis yaitu rotor sangkar dan
rotor belitan.
Diantaranya rotor dan stator terdapat celah udara yang merupakan
ruang tempat lewat fluks stator sehingga menyebabkan rotor berputar. Celah
udara terdapat antara stator dan rotor yang diatur sedemikian rupa sehingga
didapatkan hasil kerja motor yang optimum, bila celah udara antara stator dan
rotor terlalu besar akan mengakibatkan efisiensi motor induksi menjadi rendah.
Gambar 2.3 fisik motor induksi 3 fasa
Rangka stator motor induksi didesain dengan 4 tujuan yang jelas yaitu :
1. Menutupi inti dan kumparan.
2. Melindungi bagian mesin yang bergerak dari kontak langsung dengan
manusia dan dari goresan yang disebabkan gangguan objek serta udara
terbuka.
11
3. Menyalurkan torsi kebagian peralatan pendukung mesin dan oleh karena itu
stator didesain untuk tahan terhadap gaya putar dan goncangan.
4. Berguna sebagai sarana rumahan ventilasi udara motor, sehingga
pendinginan
motor lebih efektif.
Bagian-bagian utama motor diantaranya terdiri dari :
1. Stator
Stator adalah bagian yang diam (stationary) dengan kumparan yang
menghasilkan tegangan dan dihubungkan ke jaringan luar. Sebagimana ciri khas
semua perlengkapan listrik, stator generator terdiri dari baja yang berfungsi
melindungi bagian dalam generator, kotak terminal ataupun name plate generator
dan inti stator yang terbuat dari bahan ferromagnetic yang berlapis-lapis dan
terdapat alur-alur tempat meletakkan lilit stator. Lilitan stator yang merupakan
tempat untuk menghasilkan tegangan. Inti stator dibuat berlapis-lapis untuk
memperkecil rugi arus eddy (eddy current). Dengan bahan yang mempunyai
kualitas listrik yang baik maka permeabilitas dan resistivitas bahan tinggi.
Konstruksi stator motor induksi terdiri dari bagian-bagian sebagai berikut :
1. Rumah stator dari besi tulang.
2. Stator dari besi lunak atau baja silikon.
3. Alur dan gigi, bahannya sama dengan inti stator dimana alur ini merupakan
tempat meletakkan belitan stator.
4. Belitan stator dari tembaga.
5. Bantalan poros.
Gambar 2.4 Stator
12
2. Rotor
Rotor adalah bagian yang digerakan secara mekanis dan berputar pada
kecepatan tetap (konstan). Arus searah pada kumparan medan yang terletak pada
ini merupakan sumber utama dari fluksi. Ada dua jenis yang digunakan pada
rotor
generator yaitu jenis kutub sepatu (salient pole) dan jenis silinder (cylindrical
type). Rotor jenis sepatu digunakan untuk generator dengan kecepatan rendah dan
medium, diameter rotor besar dan rotornya rendah. Sedangkan rotor jenis silinder
digunakan untuk generator kecepatan tinggi, biasanya dua atau empat kutub,
diameter
rotornya kecil dan rotornya panjang. Kelebihan dari rotor jenis silinder
adalah keseimbangan yang lebih baik, operasinya lembut (tidak bising).
Konstruksi rotor motor induksi terdiri dari bagian-bagian sebagai berikut :
1. Inti rotor, bahannya sama dengan inti stator.
2. Alur dan gigi, bahannya sama dengan ini, alur merupakan tempat
meletakkan belitan atau kumparan rotor.
3. Belitan rotor, bahannya dari tembaga.
4. Poros atau as.
Gambar 2.5 rotor silinder
2.2.2 Kecepatan Putar Generator Sinkron
Frekuensi elektris yang dihasilkan generator sinkron adalah sinkron
dengan kecepatan putar generator. Rotor generator sinkron terdiri dari rangkaian
electromagnet dengan suplai arus DC. Medan magnet rotor bergerak pada arah
putar rotor. Hubungan antara kecepatan putar medan magnet pada mesin dengan
frekuensi elektrik pada stator adalah :
13
fe =
𝑛𝑟 .𝑝
120
......................................................................... (2.1)
Dimana
:
fe = frekuensi listrik (Hz)
nr = kecepatan putar rotor = kecepatan medan magnet (rpm)
p = jumlah kutub
Jika poros generator diputar dengan kecepatan sinkron dan rotor diberi
arus medan If, maka tegangan E0 akan terinduksi pada kumparan jangkar stator
sebesar
:
Eg = 4,44. Kd. Kp. Øg. f. n .......................................... (2.2)
Dimana :
Eg = GGl yang dibangkitkan
Kd = Faktor distribusi
Kp = Faktor pitch
Ø = fluks yang dihasilkan oleh If (arus penguatan)
2.2.3 Prinsip Kerja Motor Induksi
Prinsip kerja motor induksi adalah berdasarkan induksi elektromagnetik,
yakni bila kumparan stator diberi sumber tegangan bolak-balik tiga fasa maka
arus akan mengalir pada kumparan tersebut, sehingga menimbulkan medan putar
(garis-garis gaya fluksi) yang berputar dengan kecepatan sinkron.
Garis-garis gaya fluksi (medan putar) dari stator tersebut yang berputar
akan memotong konduktor-konduktor pada rotor sehingga timbul EMF (elektro
motive force) atau GGL (gaya gerak listrik) atau tegangan induksi. Berhubung
kumparan motor merupakan rangkaian tertutup maka pada kumparan tersebut
mengalir arus. Arus yang mengalir pada konduktor rotor yang berada pada medan
magnet berputar dari stator, maka pada penghantar rotor tersebut timbul gayagaya yang berpasangan dan berlawanan arah, dimana gaya-gaya tersebut berusaha
menggerakannya dalam arah tegak lurus terhadap medan.
14
Perputaran motor pada arus bolak-balik ditimbulkan karena adanya medan
putar (fluksi yang berputar) yang dihasilkan dalam kumparan statornya. Syarat syarat terjadinya medan putar adalah :
1. Stator dihubungkan dengan sumber daya tiga fasa.
2. Kumparan-kumparan stator harus digeser simetris.
3. Tegangan sumber mempunyai beda fasa.
2.2.4 Motor Induksi Sebagai Generator
Motor induksi tiga fasa merupakan motor yang banyak digunakan. Salah
satunya motor induksi rotor sangkar (asinkron) yang banyak digunakan karena
kelebihannya sangat kokoh, sederhana, murah, dan mudah perawatannya. Motor
induksi tiga fasa dapat dioperasikan sebagai generator dengan cara memutar rotor
pada kecepatan diatas kecepatan medan putar. Motor listrik tiga fasa dapat
dioperasikan sebagai generator satu fasa maupun tiga fasa. Pada motor induksi
yang dioperasikan sebagai generator tidak terdapat pengatur tegangan. Pada motor
induksi sebagai generator tegangan keluarannya sangat dipengaruhi oleh besarnya
beban dan nilai kapasitor eksitasi.
Pada umumnya pengendalian tegangan generator induksi menggunakan
Induction Generator Controller (IGC). IGC merupakan piranti elektronis yang
menyensor tegangan, kemudian mengatur besar beban penyeimbang. IGC
berbasis komputer dan berbasis komparator. Agar motor induksi dapat berfungsi
sebagai generator maka diperlukan arus eksitasi, arus eksitasi tersebut didapat dari
kapasitor.
Salah satu cara untuk mengendalikan tegangan dan frekuensi pada
generator ini adalah dengan cara mengatur beban pada (output) genertor. Apabila
beban nyata berkurang maka ada mekanisme yang mengatur beban penyeimbang
(ballast load) agar terjadi keseimbangan antara masukan dan keluaran.
15
2.2.5 Hubungan Bintang (Y)
Hubungan bintang akan mengurangi arus line dan torsi starting sekitar 3
kali dibandingkan dengan hubungan segitiga. Pada hubungan bintang ini arus fasa
dengan arus pada jala-jala. Sekema umum dapat dilihat pada gbr dibawah.
sama
Gambar 2.6 hubungan bintang
Pada hubungan bintang berlaku persamaan :
VL = √3 Vp ........................................................................... (2.3)
IP = IL .................................................................................... (2.4)
Keterangan :
VL = Tegangan fasa-fasa
VP = Tegangan fasa
IP = Arus fasa
IL = Arus fasa-fasa
Tegangan fasa-fasa adalah 3 kali tegangan fasa (√3 = 1,73). Pada sebuah beban
seimbang, rumus umum untuk daya tiga fasa menjadi :
P = 3 V I cos φ...............................................................(2.5)
Dimana nilai V dan I adalah fasa-fasa.
2.2.6 Hubungan Segitiga (∆)
Hubungan segitiga tegangan fasa-fasa sama dengan tegangan fasa. Untuk
sekema umumnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
16
Gambar 2.7 hubungan segitiga
Pada hubungan segitiga berlaku persamaan :
IL = √3 IP ................................................................. (2.6)
VL = VP ....................................................................(2.7)
Arus fasa-fasa adalah 3 kali araus fasa. Seperti rumus umum sebelumnya untuk
rumus daya tiga bisa dilihat pada persamaan (2.5)
2.3 Sistem Sinkronisasi 1 fasa
Operasi paralel pusat-pusat tenaga listrik pada dasarnya adalah bekerjanya
paralel satu generator dengan generator lain, dengan tambahan resistansi dan
reaktansi saluran-saluran interkoneksi. Proses menghubungkan paralel satu
generator dengan generator lainnya dinamakan sinkronisasi, atau dapat juga
dikatakan bahwa Sinkronisasi pada generator adalah memparalelkan kerja dua
buah generator atau lebih untuk mendapatkan daya sebesar jumlah generator
tersebut dengan syarat syarat yang telah ditentukan. Adapun syarat-syarat proses
Sinkronisasi generator 1 fasa adalah sebagai berikut :
1. Mempunyai tegangan yang sama.
2. Mempunyai frekuensi yang sama.
2.3.1 Mempunyai tegangan kerja sama
Dengan adanya tegangan kerja yang sama diharapkan pada saat diparalel
dengan beban kosong faktor dayanya 1. Dengan faktor daya 1 berarti tegangan
antara 2 generator persisi sama. Jika 2 sumber tegangan itu berasal dari dua
17
sumber yang sifatnya statis misal dari battery atau transformator maka tidak akan
ada arus antara kedunya. Namun karena dua sumber merupakan sumber tegangan
yang dinamis (generator) Maka faktor dayanya akan terjadi deviasi naik dan turun
periodik bergantian dan berlawanan. Hal ini terjadi karena adanya sedikit
secara
perbedaan sudut phasa yang sesekali bergeser karena faktor gerak dinamis dari
penggerak. Itu bisa dibuktikan dengan membaca secara bersamaan Rpm dari
misal dua Generator dalam keadaan sinkron Generator 1 mempunyai kecepatan
putar 1500 dan generator 2 mempunyai kecepatan putar 1501 maka terdapat
1 putaran / menit dengan perhitungan 1/1500 x 360 derajat maka terdapat
selisih
beda fase 0,24 derajat dan jika dihitung selisih teganan sebesar cos phi 0,24
derajat x tegangan nominal (220V) tegangan nominal (220V) dan selisihnya
sekitar 52.8V dan selisih tegangan yang kecil cukup mengakibatkan timbulnya
arus sirkulasi antara 2 buah generator tersebut dan sifatnya tarik menarik dan itu
tidak membahayakan. Pada saat dibebani bersama sama maka faktor dayanya
akan relatif sama sesuai dengan faktor daya beban. Memang sebaiknya dan
idealnya masing masing generator menunjukkan faktor daya yang sama. Namun
jika terjadi faktor daya yang berbeda dengan selisih tidak terlalu banyak tidak
terjadi akibat apa-apa. Akibatnya salah satu generator yang mempunyai nilai
daya.
Faktor rendah akan mempunyai nilai arus yang sedikit lebih tinggi. Yang
penting diperhatikan adalah tidak melebihi arus nominal dan daya nominal dari
generator. Pada generator yang akan diparalel biasanya didalam alternatornya
ditambahkan peralatan yang dinamakan Droop kit . Droop kit ini berupa current
transformer yang dipasang disebagian lilitan dan outputnya disambungkan ke
AVR. Droop kit ini berfungsi untuk mengatur faktor daya berdasarkan besarnya
arus beban, sehingga pembagian beban KVAR diharapkan sama pada KW yang
sama.
2.3.2 Mempunyai frekuensi sama
Didalam dunia industri dikenal 2 buah sistem frekuensi yaitu 50 Hz dan 60
Hz Dalam operasionalnya sebuah generator bisa saja mempunyai frekuensi yang
18
fluktuatif (berubah-ubah) karena faktor-faktor tertentu. Pada jaringan distribusi
dipasang alat pembatas frekuensi yang membatasi frekuensi pada minimal 48,5 hz
dan maksimal 51,5 Hz. Namun pada generator pabrik over frekuensi dibatasi
sampai
55 Hz sebagai overspeed. Pada saat hendak paralel, dua buah generator
tentu tidak mempunyai frekuensi yang sama persis. Jika mempunyai frekuensi
yang sama persis maka generator tidak akan bisa paralel karena sudut fasanya
belum sesuai, salah satu harus dikurangi sedikit atau dilebihi sedikit untuk
mendapatkan sudut fasa yang tepat. Setelah dapat disinkron dan berhasil sinkron
baru kedua generator mempunyai frekuensi yang sama-sama persis.
Gambar 2.8 Contoh panel sinkronisasi pada PLTU
Bilamana salah satu syarat diatas tidak dipenuhi, maka antara kedua sistem
yang diparalelkan akan terjadi selisih-selisih tegangan yang dapat menyebabkan
arus balik sehingga dapat menimbulkan kerusakan-kerusakan pada mesin-mesin.
Dalam praktek ada suatu alat yang dapat mengecek ketiga syarat tersebut yaitu
yang disebut sinkronoskop. Diantara sinkronoskop antara lain : sinkronoskop
lampu, pengukur volt nol, dan osilograf elektron yang dapat dipergunakan sebagai
sinkronoskop. Dalam proyek akhir ini hanya menggunakan sinkronoskop lampu.
19
2.3.3 Proses Sinkronisasi
Proses Sinkronisasi pada generator 1 fasa dan generator 3 fasa pada
prinsipnya sama, yang menjadi pembeda pada generator 3 fasa terdapat urutan
fasa sehingga lampu sinkronoskop 3 buah. Proses sinkronisais secara manual
dapat diuraikan sebagai berikut :
1. Mengatur kecepatan regulator turbin sehingga frekuensi generator
mendekati frekuensi sistem.
2.
Mengatur Eksitasi sehingga tegangan generator sama dengan tegangan
sistem.
3. Putar selector switch pada posisi lokal kontrol.
4. Tekan push button supply generator 1 dengan generator 2.
5. Amati sudut fase antara generator 1 dan generator 2 melalui
synchronoscop.
a) Cek tegangan generator, harus sama dengan generator yang akan
diparalel.
b) Tunggu sampai lampu synchronoscope mati/gelap.
6. Arahkan selector switch kearah sinkron ketika tegangan dan frekuensi
sama, serta lampu syncronoscope pada keadaan gelap.
7. Setelah itu sinkron telah selesai dan mampu menyuplai beban.
2.4 Metode Sinkronoskop Lampu
2.4.1 Sinkronoskop Lampu Gelap
Jenis sinkronoskop lampu gelap pada prinsipnya menghubungkan antara
ketiga fasa, yaitu U dengan U, V dengan V dan W dengan W. Untuk lebih
jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut :
20
Gambar 2.9 sekema sinkronoskop Lampu Gelap
Pada hubungan ini jika tegangan antara fasa adalah sama maka ketiga
lampu akan gelap yang disebabkan oleh beda tegangan yang ada yaitu nol.
Demikian juga sebaliknya, jika lampu menyala maka diantara fasa terdapat beda
tegangan.
2.4.2 Sinkronoskop Lampu Terang
Jenis sinkronoskop lampu gelap pada prinsipnya menghubungkan antara
ketiga fasa, yaitu U dengan U, V dengan V dan W dengan W. Untuk lebih
jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 2.10 sekema sinkronoskop Lampu Terang
21
Sinkronoskop jenis ini merupakan kebalikan dari sinkronoskop lampu
gelap. Jika antara fasa terdapat beda tegangan maka ketiga lampu akan menyala
sama terang dan generator siap diparalelkan . kelemahan dari sinkronoskop ini
adalah
kita tidak mengetahui seberapa terang lampu tersebut sampai generator
siap diparalelkan.
2.4.3 Sinkronoskop Lampu Terang Gelap
Sinkronoskop jenis ini merupakan perpaduan antara sinkronoskop lampu
dan terang. Prinsip dari sinkronoskop ini adalah dengan menghubungkan
gelap
antara ketiga fasa, yaitu U dengan U, V dengan V dan W dengan W. Untuk lebih
jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 2.11 sekema sinkronoskop Lampu Terang Gelap
Pada sinkronoskop ini generator siap diparalel, jika satu lampu gelap dan 2 lampu
lainnya terang.
2.5 Perangkat Kontrol
2.5.1 AVR ATMega 16
AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis
aristektur Reduced Instruction Set Computer (RISC). Hampir semua instruksi
dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register general-purpose,
timer/Counter fleksibel dengan mode compare, interrup internal dan eksternal,
22
serial UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving, ADC dan
PWM internal. AVR juga mempunyai In-system Programmable Flash on-chip
yang menijinkan memeori program untuk diprogram ulang dalam sistem
menggunakan
hubungan serial SPI. ATMega 16 mempunyai throughput
mendekati 1 MIPS per MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi
konsumsi daya versus kecepatan proses.
Beberapa keistimewaan dari AVR ATMega 16 antara lain :
1. Sistem mikrokontroler AVR 8 bit yang memiliki kemampuan tinggi
dengan daya rendah.
2. CPU yang terdiri atas 32 register.
3. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16
MHz.
4. Memiliki kapasitas flash memori 16 Kbyte, SRAM 1 Kbyte, dan EEPROM
512 byte.
5. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.
6. Unit interupsi internal dan eksternal.
7. Port USART untuk komunikasi serial.
8. Fitur pheripheral, antara lain:
a. Tiga buah timer/Counter dengan kemampuan perbandingan.
b. Analog to Digital Converter (ADC) 10 bit sebanyak 8 channel.
c. Real time counter dengan Oscilator tersendiri.
d. Empat channel PWM.
e. Watchdog timer dengan Oscilator internal.
f. Byte-Oriented Two-wire Serial Interface.
g. Port antarmuka SPI.
h. Tegangan operasi 2,7 V – 5,5 V pada Atmega 16.
2.5.1.1 Konfigurasi pin AVR ATMega 16.
Pin-pin pada ATMega 16 dengan kemasan 40-pin DIP (dual inline
package) ditunjukan oleh gambar 2.12. Kemasan pin tersebut terdiri dari 4 Port,
yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D yang masing-masing Port terdiri dari 8
23
buah pin. Selain itu juga terdapat RESET, VCC, GND 2 buah, VCC, AVCC,
XTAL1, XTAL2, dan AREF.
Gambar 2.12 Konfigurasi pin ATMega 16
Deskripsi dari pin-pin ATMega 16 adalah sebagi berikut :
1. VCC : suplai tegangan digital.
2. GND : Ground.
3. Port A : Port A sebagi input analog ke A/D konverter. Port A juga
sebagai 8-bit bi-directional port I/0, jika A/D konverter tidak digunakan.
Pin-pin port dapat menyediakan resistor-resistor internal pull-up. Ketika
port A digunakan sebagai input dan pull eksternal yang rendah akan
menjadi sumber arus jika resistor-resistor pull-up diaktifkan. Pin port A
adalah tri-state ketika kondisi reset menjadi aktif sekalipun clock tidak
aktif.
4. Port B : Port B adalah port I/O 8-bit
bi-directional dengan resistor-
resistor internal pull-up. Buffer output port B mempunyai karakteristik
24
drive yang simetris dengan kemampuan keduanya sink dan source yang
tinggi. Sebagai input, port B yang mempunyai pull eksternal yang rendah
port B adalah tri-state ketika kondisi reset menjadi aktif sekalipun clock
tidak aktif.
akan menjadi sumber arus jika resistor-resistor pull-up diaktifkan. Pin-pin
5. Port C : Port C adalah port I/O 8-bit bi-directional dengan resistor-resistor
internal pull-up. Buffer output port C mempunyai karakteristik drive yang
simetris dengan kemampuan keduanya sink dan source yang tinggi.
Sebagai input, port C yang mempunyai pull eksternal yang rendah akan
menjadi sumber arus jika resistor-resistor pull-up diaktifkan. Pin-pin port
C adalah tri-state ketika kondisi reset menjadi aktif sekalipun clock tidak
aktif. Jika antarmuka JTAG enable, resistor-resistor pull-up pada pin-pin
PC5 (TD1), PC3 (TMS), PC2 (TCK) akan diaktifkan sekalipun menjadi
reset.
6. Port D : Port D adalah port I/O 8-bit bi-directional dengan resistorresistor internal pull-up. Buffer output port D mempunyai karakteristik
drive yang simetris dengan kemampuan keduanya sink dan source yang
tinggi. Sebagai input, port D yang mempunyai pull eksternal yang rendah
akan menjadi sumber arus jika resistor-resistor pull-up diaktifkan. Pin-pin
port D adalah tri-state ketika kondisi reset menjadi aktif sekalipun clock
tidak aktif.
7. Reset : sebuah low-level pulsa yang lebih lama daripada lebar pulsa
minimum pada pin akan menghasilkan reset meskipun clock tidak
berjalan.
8. XTAL1: Input inverting Oscilator dan input internal clock operasi
rangkaian.
9. XTAL2: output dari inverting penguat Oscilator.
10. AVCC: Pin suplai tegangan untuk Port A dan A/D converter. Sebaliknya
eksternal dihubungkan ke VCC meskipun ADC tidak digunakan. Jika
ADC digunakan seharusnya dihubungkan ke VCC melalui low pass filter.
11. AREF : Pin referensi analog untuk A/D konverter.
25
2.5.1.2 Arsitektur ATMega 16
Mikrokontroler AVR menggunakan konsep arsitektur Harvard yang
memisahkan memori dan bus untuk data dan program untuk memaksimalkan
kemampuan
dan kecepatan. Instruksi dalam memori program dieksekusi dengan
pipelining single level. Dimana ketika satu instruksi dieksekusi, instruksi
berikutnya diambil dari memori program. Konsep ini mengakibatkan instruksi
dieksekusi
setiap
clock
cycle.
Selain
itu,
mikrokontroler
AVR
juga
mengimplementasikan RISC sehingga eksekusi instruksi dapat berlangsung
cepat dan efisien.
sangat
Gambar 2.13 Arsitektur ATMega 16
26
2.5.1.3 Komunikasi Serial
Universal synchronous dan asynchronous pemancar dan penerima serial
adalah suatu alat komunikasi sangat fleksibel.
yang utama :
Jenis
a) Operasi full duplex (register penerima dan pengirim serial dapat
berdiri
sendiri).
b) Operasi asychronous atau synchronous.
c) Master atau slave mendapat clock dengan operasi synchronous.
d) Pembangkit baud rate dengan resolusi tinggi.
e) Dukung frames serial dengan 5, 6, 7, 8 atau 9 data bit dan 1 atau 2 Stop
bit.
f)
Tahap odd atau even parity dan parity check didukung oleh hardware.
g) Pendeteksian data over run.
h) Pendeteksi framing error.
i) Pemfilteran gangguan (noise) meliputi pendeteksian bit false start dan
pendeteksian low pass filter digital.
j) Tiga interupsi terdiri dari TX complete, TX data register empty dan RX
complete.
k) Mode komunikasi multi-processor.
l) Mode komunikasi double speed asynchronous.
2.5.1.4 Sistem Minimum ATMega 16
Sistem minimum adalah rangkaian elektronika yang terdiri dari
komponen – komponen dasar yang dibutuhkan oleh suatu mikrokontroler untuk
dapat
berfungsi
dengan
baik.
Pada
umumnya,
suatu
mikrokontroler
membutuhkan tiga elemen untu berfungsi yaitu power supply, kristal oscillator
(XTAL), dan rangkaian RESET.
a. Power Supply
Catu daya merupakan nyawa bagi sismin ATMega 16. Tanpa catu daya,
komponen sismin ini tidak akan pernah berfungsi. Catu daya untuk sismin ini
27
adalah tegangan DC yang inputnya diberi 5 Volt DC. Untuk itu tegangan AC 220
Volt harus ditransformasikan ke 12 Volt dan selanjutnya di searahkan sehingga
bisa menyuplai kebutuhan sismin ATMega 16.
b. Oscillator
Analogi fungsi kristal oscillator adalah jantung pada tubuh manusia,
perbedaan jantung memompa darah dan seluruh kandungannya sedangkan
XTAL memompa data. Kristal yang digunakan 16 MHz, lebih dari 0,9 MHz
sehingga
kapasitor yang dipasang masing – masing bernilai 22 pF. Mode operasi
kristal dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 2.1 Mode operasi Oscillator kristal
Gambar 2.14 Rangkaian Kristal
Untuk kombinasi asinkron maka digunakan seting baudrate 9600 bps
karena kristal yang digunakan 16 MHz sehingga error yang terjadi hanya
0,2%.
28
Tabel 2.2 Contoh Pengaturan Frekuensi Osilator untuk 16 MHz
Baud
Fosc=16.000 MHz
rate
U2X=0
(bps)
UBRR
U2X=1
Error (%)
UBRR
Error (%)
2400
416
-0.1
832
0.0
4800
9600
14.4k
19.2k
28.8k
38.4k
57.6k
76.8k
115.2k
230.4k
250k
0.5M
1M
(1)
Max
207
103
68
51
34
25
16
12
8
3
3
1
0
0.2
0.2
0.6
0.2
-0.8
0.2
2.1
0.2
-3.5
8.5
0.0
0.0
0.0
1 Mbps
416
207
138
103
68
51
34
25
16
8
7
3
1
-0.1
0.2
-0.1
0.2
0.6
0.2
-0.8
0.2
2.1
-3.5
0.0
0.0
0.0
2 Mbps
a. RESET
Fungsi rangkaian RESET adalah untuk membuat mikrokontroler memulai
kembali pembacaan program, hal tersebut dibutuhkan pada saat mikrokontroler
mengalami gangguan dalam mengeksekusi program atau bisa saja ketika
On, mikrokontroler mengalami error sehingga eksekusi program tidak dimulai
dari awal. Dengan RESET berperan untuk mengembalikan mikrokontroler untuk
mengeksekusi program secara berurutan yang dimulai dari awal.
2.5.2 IC LM 324
IC LM324 merupakan IC Operational Amplifier, IC ini mempunyai 4
buah op-amp yang dapat berfungsi sebagai comparator. IC ini mempunyai
tegangan kerja antara +5 V sampai +15V untuk +Vcc dan -5V sampai -15V untuk
-Vcc. Berikut merupakan gambar IC LM324 :
29
Gambar 2.15 IC LM 324 dilihat dari atas
Gambar 2.16 koneksi diagram LM 324
Adapun definisi dari masing-masing pin IC LM324 adalah sebagai berikut :
1) Pin 1,7,8,14 (Output) merupakan sinyal output.
2) Pin 2,6,9,13 (Inverting Input) semua sinyal input yang berada di pin ini akan
mempunyai output yang berkebalikan dari input.
3) Pin 3,5,10,12 (Non-inverting input) semua sinyal input yang berada di pin ini akan
mempunyai output yang sama dengan input (tidak berkebalikan).
4) Pin 4 (+Vcc) pin ini dapat beroperasi pada tegangan antara +5 Volt sampai +15
Volt.
5) Pin 11 (-Vcc) pin ini dapat beroperasi pada tegangan antara -5 Volt sampai -15
Volt.
Tabel 2.3 Karakteristik Kelistrikan LM 324
Parameter
Kondisi
LM 324
Min
Uni
Type
Max
TA = 25 ˚ C
2
3
mV
Arus bias
IIN (+) or IIN (--),VCM = 0 V,
45
100
nA
masukkan
TA = 25 ˚ C
Offset tegangan
masukkan
30
Tabel 2.3 Karakteristik Kelistrikan LM 324 (Lanjutan)
Parameter
Kondisi
Min
Offset arus
IIN (+) or IIN (--),VCM = 0 V,
masukkan
TA = 25 ˚ C
Input common-
V+ = 30 V,
modee voltage
TA = 25 ˚ C
LM 324
0
Uni
Type
Max
5
30
nA
1.5
3
V
0.7
1.2
mA
range
suplai
Arus
Over Full Temperatur Range
RL = ∞ On All Op Amp
V+ = 30 V
V+ = 5 V
Large signal
V+ = 15, RL ≥ 2kΩ, (Vo = 1 V to
voltage gain
11 V), TA = 25 ˚ C
Common-mode
25
100
V/mV
DC, Vcm = 0 V to V+
65
85
dB
Power Supply
V+ = 0 V to 30 V
65
100
dB
Rejection Rasio
TA = 25 ˚ C
2.5.3 IC LM2917
IC LM2917 merupakan chip IC yang di desain khusus sebagai Frequency
to Voltage Converter atau pengubah Frekuensi menjadi Tegangan. Dalam
penggunaanya untuk aplikasi Frequency to Voltage Converter IC LM2917 ini
memerlukan sedikit komponen eksternal. Ada beberapa contoh aplikasi
Frequency to Voltage Converter dari IC LM2917 ini yang disertakan dalam
datahseet IC LM2917 tersebut.
Disini rangkaian Frequency to Voltage Converter diambil juga dari
datasheet IC LM2917. Kelebihan dari single chip Frequency to Voltage
Converter LM2917 ini adalah mampu memberikan output 0 volt seketika pada
waktu frekuensi berubah 0 Hz. Sangat mudah diaplikasikan dalam pengukuran
frekuensi dengan rumusan output single chip Frequency to Voltage Converter ini
adalah :
VOUT = fin x Vcc x R1 x C1......................................................(2.8)
31
Single chip Frequency to Voltage Converter LM2917 ini hanya
membutuhkan konfigurasi RC saja dalam doubling frequncy. Dan memiliki zener
regulator
internal untuk mengahasilkan akurasi dan stabilitas dalam proses
konversi frekuensi ke tegangan.
Gambar 2.17 Arsitektur LM2917
Feature yang dimiliki single chip Frequency to Voltage Converter LM2917 :
1. Referensi ke ground secara langsung dengan variabel reluctance.
2. Op Amp / Komparator dengan output transistor.
3. Arus maksimal output 50 mA untuk aplikasi langsung ke beban.
4. Frequency doubling untuk ripel rendah.
5.
Output yang linier ±0.3%.
2.5.4 IC LM 74LS86
Gerbang XOR merupakan kata lain dari exclusive OR. XOR akan
memberikan output logika "1", jika inputnya memberikan keadaanyang berbeda.
Dan jika inputnya memberikan keadaan yang sama, maka outputnya akan
memberikan logika "0".
Gambar 2.18 Simbol XOR
32
Untuk menguji gerbang XOR, digunakan IC74LS86. Dimana struktur dari IC ini
adalah:
Gambar 2.19 koneksi diagram IC LM 74LS86
Tabel 2.4 Tabel Kebenaran XOR
Inputs
A
Output
B
Y
L
L
L
L
H
H
H
L
H
H
H
L
2.5.5 IC LM 7805 dan IC LM 7812
Pemasangan regulator tegangan pada catu daya adalah untuk menstabilkan
tegangan keluaran apabila terjadi perubahan tegangan masukan pada catu daya.
Fungsi lain dari regulator tegangan adalah untuk perlindungan dari terjadinya
hubung singkat pada beban. Salah satu tipe regulator tegangan tetap adalah
LM78XX. Regulator tegangan tipe LM78XX adalah salah satu regulator
tegangan tetap dengan tiga terminal, yaitu terminal VIN, GND dan VOUT.
Tegangan keluaran dari regulator LM 78XX memungkinkan regulator untuk
dipakai dalam sistem logika, dan instrumentasi. Regulator tegangan LM 78XX
33
dirancang sebagai regulator tegangan tetap, meskipun demikian dapat juga
keluaran dari regulator ini diatur tegangan dan arusnya melalui tambahan
komponen eksternal. Cara pemasangan regulator tegangan tetap LM 78XX pada
catu daya dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 2.19 IC LM 78XX
Kelebihan :
• Keluaran sampai sekarang untuk 1A
• Tegangan Keluaran dari 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 24
• Perlindungan Thermal Overload
• Perlindungan pendek Sirkuit
• Output Transistor Aman Operasi Kawasan Lindung
Tabel 2.5 Karakteristik kelistrikan IC LM 7805
Symbol
V
Parameter
Output Voltage
O
Conditions
Typ.
Max.
Unit
4.8
5.0
5.2
V
4.75
5.0
5.25
–
–
4.0
1.6
100
50.0
mV
–
9.0
100
mV
–
4.0
50.0
–
5.0
8.0
mA
–
0.03
0.5
mA
VI = 7V to 25V
IO = 5mA
–
0.3
1.3
–
-0.8
–
f = 10Hz to 100kHz,
–
42.0
–
62.0
73.0
–
µV/VO
dB
–
2.0
–
V
–
15.0
–
mΩ
TJ = +25°C
5mA ≤ IO ≤ 1A,
PO ≤ 15W, VI =
Regline Line Regulation(1) TJ =
V = 7V to 25V
7V to 20VO
VI = 8V to 12V
+25°C
Regload Load Regulation(1) TJ =
IO = 5mA to 1.5A
I
∆I
Q
+25°C IO = 250mA to
Quiescent Current TJ = +25°C
750mA
Quiescent Current IO = 5mA to 1A
Q
Change
∆VO/∆ Output Voltage
Output
VTN
Drift(2)Noise
RR Voltage
Ripple Rejection(2)
VDROP Dropout Voltage
Or
Output Resistance
fTA
= 120Hz,
= +25°CVO = 8V to 18V
IO = 1A, TJ = +25°C
f = 1kHz
Min.
mV/°C
34
Tabel 2.5 Karakteristik kelistrikan IC LM 7805 (Lanjutan)
Symbol
ISC IPK
Parameter
Short Circuit Current
Peak Current(2)
Min.
Typ.
Max.
Unit
VI = 35V, TA = +25°C
–
230
–
mA
TJ = +25°C
–
2.2
–
A
Tabel 2.6 Karakteristik IC LM 7812
Symbol
VO
Parameter
Max.
Unit
11.5
n. 12.0
12.5
V
11.4 12.0
12.6
VI = 14.5V to 30V
VI = 16V to 22V
–
10.0
240
–
3.0
120
IO = 5mA to 1.5A
–
11.0
240
IO = 250mA to
+25°C
TJ = +25°C 750mA
–
5.0
120
–
5.1
8.0
mA
IO = 5mA to 1A
VI = 14.5V to 30V
–
0.1
0.5
mA
–
0.5
1.0
–
-1.0
–
mV/°
Output Noise Voltage f = 10Hz to 100kHz, TA = +25°C –
76.0
–
55.0 71.0
–
µV/V
C
Od
–
2.0
–
–
18.0
–
V
B
mΩ
–
230
–
mA
–
2.2
–
A
Output Voltage
Conditions
TJ = +25°C
5mA ≤ IO ≤ 1A, PO ≤
Conditions
TJ =
+25°C
Regload Load Regulation(11) TJ =
I
Quiescent Current
∆I
Q
Quiescent Current
Q
Change
∆VO/∆ Output Voltage Drift IO = 5mA
Ripple Rejection(12) f = 120Hz, VI = 15V to 25V
Dropout Voltage
VDROP
IO = 1A, TJ = +25°C
R
r
Output Resistance
f = 1kHz
I
O
SI
Typ.
15W, VI = 14.5V to 27V
Regline Line Regulation(11)
T V
R
N
Mi
Short Circuit Current VI = 35V, TA = +25°C
TJ = +25°C
Peak Current(12)
mV
mV
P
C
K
2.5.6 Liquid Crystal Display (LCD)
Liquid Crystal Display (LCD) adalah suatu jenis media tampilan yang
menggunakan kristal cair sebagai penampilan utama.
Gambar 2.20 Bentuk fisik LCD 4 x 20 Karakter
35
LCD dengan jumlah kecil segmen, memiliki kontak listrik individu untuk
segmen. Sebuah sirkuit berdedikasi eksternal pasokan muatan listrik untuk
setiap
mengontrol
setiap segmen. Setruktur layar berat selama lebih dari beberapa
elemen layar. Menampilkan monokrom kecil seperti yang ditemukan oleh
organizer pribadi, timbangan elektronik, layar laptop lebih tua, dan nitendo game
boy asli memiliki struktur matriks pasif menggunakan super-twisted nematic
(STN)
atau double-layer STN (DSTN) teknologi (ini memecahkan masalah
dengan
perubahan warna) dan warna STN (CSTN), dimana warna ditambahakan
dengan menggunkan filter internal. Setiap baris atau kolom dari layar memiliki
sirkuit listrik tunggal. Pixel ditanganai satu per satu waktu dengan alamat baris
dan kolom.
2.6 Perangkat Lunak Bahasa Basic ( BASCOM-AVR IDE 1.11.9.8)
BASCOM-AVR IDE 1.11.9.8 adalah program BASIC compailer berbasis
windows untuk mikrokontroler keluarga 8051 seperti AT89C51, ATB9C2051, dan
yang lainnya. BASCOM-AVR IDE 1.11.9.8 merupakan pemograman dengan
bahasa tingkat tinggi BASIC yang dikembangkan dan dikeluarkan oleh MCS
Elektronik.
2.6.1 Karakter dalam BASCOM-AVR IDE 1.11.9.8
Dalam program BASCOM, karakter dasarnya terdiri atas karakter alpabhet
(A-Z dan a-z), karakter numeric (0-9), dan karakter sepesial lihat tabel dibawah
ini :
Tabel 2.7 Karakter Dalam Bascom
Karakter
Nama
Blank
„
Apostrophe
*
Asterisk (symbol perkalian)
+
(plus sign
,
Comma
-
Minus sign
36
Tabel 2.7 Karakter Dalam Bascom (Lanjutan)
Karakter
Nama
.
Period (decimal point)
/
Slash (division symbol) will be handled as\
:
Colon
;
Semicolon
<
\
Less than
Backspace (integer or word division symbol
2.7.2 Tipe Data
Setiap variabel dalam BASCOM memiliki tipe data yang menunjukkan
daya
tampungnya.
Hal
ini
berhubungan
dengan
penggunaan
memori
mikrokontroler. Berikut adalah tipe data pada BASCOM :
Tabel 2.8 Tipe data pada Bascom
Tipe Data
Ukuran (byte)
Range
Bit
1/8
-
Byte
1
0-255
Integer
2
-32,768 - +32,767
Word
2
0-65535
Long
4
-214783648 - +214783647
Single
4
-
String
Hingga 256 byte
-
2.6.3 Variabel
Variabel adalah suatu pengenal (identifier) yang digunakan dalam
mewakili suatu nilai tertentu di dalam proses program. Nilai dari suatu variabel
bisa diatur sesuai dengan kebutuhan. Nama dari suatu variabel dapat ditentukan
sendiri oleh pemrogram dengan aturan sebagai berikut:
a. Nama variabel hanya boleh terdiri dari abjad, bilangan, dan tanda hubung.
b. Panjangnya maksimum 32 karakter
c. Tidak boleh menggunakan spasi
37
d. Tidak boleh menggunakan simbol khusus seperti : !,@,#,$,%,^,&,*,-,+,=,
dan sebagainya.
Alias
2.6.4
Dengan menggunkan alias, variabel yang sama dapat diberikan nama yang
lain. Tujuannya adalah mempermudah proses pemograman. Umumnya, alias
digunkan untuk mengganti nama variabel yang baku, seperti port mikrokontroler.
LEDBAR alias P1
Tombol1
alias P0.1
Tombol2 alias P0.2
Dengan deklarasi seperti diatas, perubahan pada tombol akan mengubah
kondisi P0.1. selain mengganti nama port, kita dapat pula menggunakan alias
untuk mengakses bit tertentu dari sebuah variabel yang telah dideklarasikan.
Dim LedBar as byte, Ledl as LedBar.0, Led2 as LedBar.1, Led3 as LedBar.2.
2.6.5 Konstanta
Dalam BASCOM, selain variabel kita mengenal pula konstanta. Konstanta
merupakan variabel juga. Perbedaannya dengan variabel biasa adalah nilai yang
dikandung tetap. Dengan konstanta, kode program yang dibuat akan lebih mudah
dibaca dan dapat mencegah kesalahan penulisan pada program yang kita buat.
Misalnya, kita akan lebih mudah menulis phi
daripada menulis 3,14159867.
Sama seperti variabel, agar konstanta bisa dikenali oleh program, maka harus
dideklarasikan terlebih dahulu. Berikut adalah cara pendeklarasian sebuah
konstanta.
DIM A As Const 5
DIM B1 As Const &B1001
Cara lain yang paling mudah :
Const Cbyte = &HF
Const Cint = -1000
Const Csingle = 1.1
Const Cstring = “test”
38
2.6.6 Array
Dengan Array, kita bisa menggunakan sekumpulan variabel dengan nama
dan tipe yang sama. Untuk mengakses variabel tertentu dalam array, kita harus
menggunakan
indeks. Indeks harus berupa angka dengan tipe data byte, integer,
atau word. Artinya, nilai maksismum sebuah indeks sebesar 65535.
Proses pendeklarasian sebuah array hampir sama dengan variabel, namun
perbedaan kita pun mengikutikan jumlah elemennya. Berikut adalah contoh
pemakaian array ;
Dim kelas (10) as byte, c as Integer
For C = 1 to 10 a(c) = c p1 = a(c)
Next
Program diatas membuat sebuah array dengan nama „kelas‟ yang berisi 10
elemen (1-10) dan kemudian seluruh elemennya diisian dengan nilai c yang
berurutan. Untuk membacanya, kita menggunakan indeks dimanaelemen
disimpan. Pada program diatas, elemen-elemen arraynya dikeluarkan ke port 1
dari mikrokontroler.
2.6.7 Analog to Digital Converter
Proses konversi data analog menjadi digital merupakan proses penting
dalam proses akusisi data. Proses konversi ini dilakukan oleh sebuah komponen
yang dinamakan analog to digital converter (ADC). ADC memiliki dua
karakter prinsip, yaitu kecepatan sampling dan resolusi. Kecepatan sampling
suatu ADC menyatakan seberapa sering sinyal analog dikonversikan ke bentuk
sinyal digital pada selang waktu tertentu. Kecepatan sampling biasanya
dinyatakan dalam sample persecond (SPS). Resolusi ADC menentukan ketelitian
nilai hasil konversi ADC. Sebagai contoh:
1). ADC 8 bit akan memiliki output 8 bit data digital, ini berarti sinyal input
dapat dinyatakan dalam 255 (2n – 1) nilai diskrit.
2). ADC 12 bit memiliki 12 bit output data digital, ini berarti sinyal input
dapat dinyatakan dalam 4096 nilai diskrit.
Dari contoh di atas ADC 12 bit akan memberikan ketelitian nilai hasil konversi
39
yang jauh lebih baik daripada ADC 8 bit. Jenis ADC mikrokontroler ATMega
16 adalah 10 bit successive approximation dengan tegangan referensi (Vref)
sebesar 5V DC. Contohnya untuk dapat mengetahui besarnya tegangan yang
diterima
oleh mikrokontroler dapat menggunakan persamaan di bawah ini :
........................................................................................................................(2.9)
Keterangan :
Resolusi ADC = Resolusi ADC yang digunakan
Vin
= Nilai tegangan yang masuk ke ADC
Vref
= Nilai tegangan referensi