NAMA : ARIF SUBHAN NIM : L200090020 PEMBUATAN ALAT VIBRATION MONITOR BERBASIS MIKROKONTROLER UNTUK APLIKASI PADA MESIN INDUSTRI NAMA : ARIF SUBHAN NIM : L200090020

Abstrak PEMBUATAN ALAT VIBRATION MONITOR BERBASIS MIKROKONTROLER UNTUK APLIKASI PADA MESIN INDUSTRI. Telah dibuat alat Vibration Monitor sebuah alat yang mampu membantu proses maintenance suatu mesin dalam hal ini alat digunakan untuk mengukur vibrasi mesin finishing Mc Morrison. Vibration Monitor terdiri dari mikrofon electret, rangkaian pre amplifier, op amp (IC LM358N), rangkaian penguat sound amplifier (IC LM386N), LED driver (IC LM 3914), speaker/earphones, rangkaian minimum sistem mikrokontroler, untuk pemrograman mikrokontroler digunakan BASCOM-AVR. Pengujian dilakukan meliputi linieritas ADC dan pengukuran besarnya penyimpangan tegangan input IC LM3914 secara langsung dan secara teori. Dari hasil pengujian diperoleh kemampuan nilai linieritas ADC 0,99 dengan penyimpangan rata-rata 1,35%.

LANDASAN TEORI

Parameter-parameter terukur secara periodik yang dimonitor ditunjukkan pada gambar 1. Apabila ada parameter yang mengalami gejala memburuk, maka monitor harus lebih diintensifkan dan diprediksi kapan kerusakan sesungguhnya akan terjadi. Tujuannya adalah agar pemeliharaan dapat dilakukan secara terukur baik menurut kondisi peralatan maupun menurut waktu pelaksanaan pemeliharaan. Tetapi bisa juga unit harus segera dihentikan jika ternyata dari hasil analisa menunjukan gejala yang menurun sangat drastis. Dalam hal ini pemantauan dan analisa sifat-sifat getaran peralatan, untuk mencari penyebabpenyebab getaran yang tidak normal terhadap suatu mesin dapat diukur dengan menggunakan Vibration Monitor

Vibration Monitor Vibration monitor adalah sebuah alat yang berfungsi untuk memonitor sebuah vibrasi (getaran) dengan membandingkan noise suatu motor dengan acuan yang telah ditentukan untuk mengetahui layak tidaknya suatu alat. Mikrofon Mikrofon pada dasarnya merupakan sebuah tranduser, sebuah alat yang mengubah energi dari satu bentuk menjadi bentuk lain, dalam hal ini mengubah gelombang suara akustik menjadi sinyal listrik. IC LM358 Pada IC LM358 berisi dua buah op amp dimana op amp yang pertama menggunakan pin 1, 2, 3 dan op amp yang kedua menggunakan pin 5, 6, 7, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2. dan gambar IC 358N ditunjukkan pada gambar 3.

GAMBAR 2 DAN 3

IC LM386 LM386 adalah penguat daya yang dirancang untuk digunakan dalam tegangan rendah. Gain secara internal diatur sampai 20 untuk menjaga menghitung bagian eksternal rendah, tetapi penambahan eksternal resistor dan kapasitor antara pin 1 dan 8 akan meningkatkan untuk mendapatkan nilai apapun hingga 200. Input tanah direferensikan sedangkan output secara otomatis di biaskan ke satu setengah tegangan suplai. Saluran tenaga yang diam hanya menguras daya 24 milliwatts saat dioperasikan dari suplai 6 volt, membuat LM386 baterai ideal untuk operasi . Isi internal IC LM 386 dan gambar IC 386 ditunjukkan pada gambar 4 dan 5.

GAMBAR 4 DAN 5

IC LM 3914 / IC LM 3915 IC LM 3914N yang berfungsi sebagai driver ditunjukkan pada gambar 6. IC LM 3914N adalah sebuah IC yang mengkonversikan level tegangan analog ke tampilan LED,. IC LM3914 mempunyai 10 output yg tersambung ke LED dengan masingmasing output mempunyai tegangan.berbeda-beda yang di bandingkan/dikomparatorkan dengan tegangan referensi . Dengan kaki pin 8 di ground, tegangan referensi internal 1,25V. Oleh karena itu, 10 LED menyala semua saat tegangan input 1,25V atau lebih. Kenaikan setiap nyala 1 LED adalah setiap penambahan tegangan 0,125V. GAMBAR 6

Earphone dan Speaker Untuk keluaran dari sound amplifier diperlukan suatu perangkat yang dapat mengubah energi listrik yang dihasilkan menjadi gelombang suara yaitu earphone dan speaker. Mikrokontroler Terdiri dari minimum sistem mikrokontroler ATMEGA8535 dibuat dengan memasang Kristal dengan frekuensi detak sebesar 12 MHz dan kapasitor sebesar 22 pF V yang dihubungkan dengan pin XTAL1 dan XTAL2 dari mikrokontroler agar diperoleh sumber clock. Tombol reset berfungsi untuk mereset program yang sudah tertanam dalam IC tersebut. Reset tersebut diperoleh dengan prinsip menghubungkan pin reset dari mikrokontroler (pin9) dengan logika 1 atau 5 volt. Pin reset tidak langsung dihubungkan dengan tegangan masukan 5 V, namun ditambah dengan kapasitor. Rangkaian ini juga dilengkapi dengan IC LM7805 yang berfungsi sebagai regulator 5 V dan LED yang berfungsi sebagai indikator bahwa rangkaian minimum sistem sudah menyala. Pada AVCC dan AREFF dipasang lilitan yang berfungsi untuk menghindari perbedaan tegangan sebesar 0.3 V dengan VCC. Dimana minimum system mikrokontroler tersebut digunakan Port A sebagai input input dari keluaran amplifier sebagai adc dan port B untuk LCD. Dibuat program untuk menyesuaikan keluaran amplifier yang dimasukkan ke port A. Inputan tersebut akan ditampilkan ke LCD.

METODE Bahan Penelitian Bahan-bahan yang digunakan dalam rancang bangun ini antara lain adalah IC LM 358, IC LM 386, IC LM3914/3915 mikrokontroler ATMEGA8535, kristal, resistor, kapasitor, potensio dll. Peralatan Penelitian Selain komponen, juga dibutuhkan beberapa peralatan, diantaranya: 1. Seperangkat komputer beserta software pendukung, seperti EAGLE free version, OPEN OFFICE, BASCOM dan sebagainya. 2. Project Boar, solder, multimeter, osiloskop, tang jepit, tang potong, heat solder dan sebagainya. Tempat Penelitian Pembuatan alat Vibration Monitor untuk hardware dan software dilaksanakan di laboratorium elektronika STTN-BATAN Yogyakarta. Pembuatan Alat Penelitian Secara umum Vibration Monitor dibentuk dari beberapa bagian, diagram blok Vibration Monitor ditunjukkan pada gambar 7.

Mikrofon Pada pembuatan Vibration Monitor menggunakan mikrofon electret, mikrofon ini merupakan jenis khusus dari mikrofon kapasitor yang sudah mempunyai sumber muatan sendiri yang terpasang didalamnya sehingga tidak perlu pencatu daya dari luar. Gambar mikrofon elektret ditunjukkan pada gambar 8.

Pre Amplifier Pre amplifier adalah rangkain amplifier yang berfungsi sebagai penguat. Pada rangkaian ini terdapat IC LM 358 yang berisi dua buah op amp dimana op amp yang pertama digunakan untuk rangkaian pre amplifier dan op amp yang kedua digunakan untuk rangkaian penguat tahap kedua. Sound Amplifier Pada rangkaian sound amplifier, IC op amp yang digunakan adalah IC LM386, IC ini didesain untuk aplikasi tegangan rendah. LED Driver LED driver adalah rangkaian untuk menampilkan tegangan output yang dihasilkan suatu rangkaian elektronik melalui penampil LED. Rangkaian ini menggunakan IC LM 3914N yang berfungsi sebagai pen-driver, IC LM 3914N adalah sebuah IC yang mengkonversikan level tegangan analog ke tampilan LED, LCD display atau lampu pijar yang menunjukan perhitungan 3dB tiap satu LED menyala.

ANALISIS RANGKAIAN Dengan menggunakan driver LED IC 3915N maka dapat untuk mengetahui tingkat getaran dalam dB, berurutan dari komparator 1 sampai 10 yaitu 3dB (0.055V) , 6dB (0.077V) , 9dB(0.110V) , 12dB (0.156V), 15dB (0.221V), 18dB (0.313V), 21dB (0.442V), 24dB (0.625V), 27dB (0.884V) dan 30dB(1.250V). Dari pengujian ADC dibuat grafik hubungan antara keluaran ADC yang ideal dengan keluaran ADC yang terukur. Dari grafik tersebut dapat diketahui bahwa linieritas ADC atau R2 adalah 0.999.

SEKIAN