Thermometer Dengan Output Suara Berbasis Mikrokontroller AT89S51

Cara kerja rangkaian keseluruhan adalah sebagai berikut :

Rangkaian ini dicatu oleh tegangan batteray 12 volt DC. Tegangan batteray ini dijadikan tegangan 5 volt DC juga oleh IC regulator LM7805. Tegangan batteray 12 Volt DC digunakan untuk mensupplay rangkain sensor suhu LM 35D, penguat non inverting dan rangkaian pada speaker. Sedangkan tegangan 5 volt digunakan untuk mensupplay rangkaian ADC 0804, mikrokontroller AT89S51 dan rangkaian penghasil suara ISD 2590.

Pada saat tegangan batteray dihidupkan (ON), maka IC LM35D akan bekerja menyensor keadaan suhu disekitarnya (baik suhu tubuh maupun ruangan). Pada saat suhu 0⁰C, output LM35D mengeluarkan tegangan 0 volt. Setiap kenaikan 1⁰C, output sensor LM35D akan naik tegangan sebesar 10 mVolt. Keluaran LM35D yang mempunyai kenaikan tegangan 10mV untuk setiap derajat celcius tidak dapat langsung dihubungkan ke ADC tetapi tingkat kenaikan tegangan yang diukur tersebut harus dikuatkan dengan menggunakan rangkaian amplifier sehingga tingkat kenaikan tegangan berada di atas toleransi ketelitian.

Rangkaian penguat non-inverting dengan Ri 10K dan Rf multitone sebesar 100K digunakan untuk mengatur agar keluaran dari LM35D menjadi 5 kali lebih besar sehingga keluaran amplifier ini dapat menghasilkan kenaikan tegangan sebesar 50mV untuk setiap derajat celcius. Hal itu dinyatakan dalam bentuk rumus sebagai berikut :

A = 1 + (Rf/Ri)

A = 1 + (40 ohm/10 ohm)

A= 5x

Lm358 pada rangkaian amplifier ini ini menggunakan sumber tegangan sebesar 12 volt sehingga dioda zener 5.1 volt dan resistor 330W digunakan pada keluaran amplifier ini untuk menjaga agar batas maksimun tegangan hanya mencapai 5 volt saja dan melindungi modul ADC 0804 dari tegangan yang berlebih.

Tegangan analog dari penguat sensor non inverting ini kemudian akan masuk dan diolah oleh rangkaian ADC (Analog digital convertion). ADC yang digunakan adalah ADC0804 yang mempunyai resolusi 8 bit, serta mempunyai 20 pin.

Dalam rangkaian ini, port 2 sebagai penerima data dari ADC 0804 dan untuk mengatur pembacaan, konversi dan pengambilan data maka diperlukan sinyal pengendali yaitu CS (Chip Select) , RD, WR dan INTR.

Pada pertama kali supplay batteray dihidupkan lewat saklar power on/off maka bit WR secara otomatis mendapat logika high to low sehingga ADC 0804 secara otomatis akan melakukan konversi data tegangan analog dari sensor LM35D menjadi data digital. Bila konversi telah selesai maka bit INT akan mengeluarkan logika high to low. ADC 0804 dioperasikan secara free running dengan menghubungkan pin INT dan input WR. Agar ADC dapat aktif melakukan konversi maka bit CS harus diberi logika low begitu pula dengan bit RD harus mendapat logika low agar data ADC dapat dibaca.

Setelah itu data ADC 0804 menunggu perintah dari mirokontroller berupa deteksi tombol start pada bit p1.1. setelah bit ini berlogika nol maka data ADC akan masuk atau diterima oleh mikrokontroller AT89S51 melalui port 2.

Pendeteksian tombol pemilihan suhu tubuh atau ruangan (Selector) pada bit p1.2, yaitu bila bit p1.2 berlogika satu (set), maka mikrokrontroller akan bekerja pada alur pengukuran suhu tubuh dan bila bit selector ini berlogika nol (Not set), maka mikrokontroller akan bekerja pada alur pengukuran suhu ruangan.

Hasil tersebut disimpan di akumulator dimana data akumulator akan dibandingkan terhadap data suhu tubuh yang telah dibuat yaitu 30⁰C - 42⁰C untuk suhu tubuh serta suhu ruangan 0⁰C – 100⁰C. dalam program ini juga dibuat untuk mendeteksi suhu dibawah 30⁰C dan program untuk mendeteksi suhu tubuh diatas 42⁰C .

Kemudian mikrokontroller AT89S51 akan mengirim address ke IC ISD 2590 lewat port 3 untuk mengeluarkan suara jika data di akumulator sama dengan data suhu tubuh dan ruangan yang telah dibuat.

Setelah mengeluarkan suara maka program diset untuk kembali menunggu penekanan pada saklar push button.

Materi Yang Dapat Didownload :

- Rangkaian Termometer Output Suara berbasis Mikro (doc file)