penentuan jenis golongan darah manusia berbasis

PROPOSAL TUGAS AKHIR

PENENTUAN JENIS GOLONGAN DARAH MANUSIA

BERBASIS MIKROKONTROLER AT-Mega 8535

Oleh:

STURMIUS THEOFANUS LERING

NIM : 065114026

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2013

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

FINAL PROJECT PROPOSAL

DETERMINATION OF HUMAN BLOOD GROUP BASED

ON MICROCONTROLLER AT-Mega 8535

STURMIUS THEOFANUS LERING

NIM : 065114026

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2013


vi

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

“Kadang dari hal negatif kita dapat belajar

banyak hal tentang kehidupan”


viii

INTISARI

Pemeriksaan darah mutlak dilakukan karena darah berperan penting dalam tubuh

manusia. Jika dari hasil pemeriksaan diketahui adanya penurunan jumlah hemoglobin dari

yang semestinya, maka transfusi darah perlu dilakukan. Transfusi hanya bisa dilakukan

bila golongan darah antara penerima dan pendonor sejenis. Golongan darah manusia dibagi

empat yaitu A, B, O, dan AB.

Perancangan alat pendekteksi golongan darah manusia menggunakan metode ABO.

Darah diteteskan pada kaca preparat lalu dicampur dengan cairan anti reagen, kemudian

sensor yang terdiri dari LED infra merah sebagai pemancar cahaya dan fototransistor

sebagai penerima cahaya akan membaca tingkat penggumpalan (aglutinasi) darah sehingga

menghasilkan tegangan DC. Tegangan dari sensor akan dikuatkan oleh Op-Amp lalu

dikirimkan ke mikrokontroler AT-Mega8535 untuk diproses sehingga dapat ditamplkan

pada penampil LCD 16x2.

Alat yang dibuat sudah berhasil membaca sampel darah yang diujikan dan dapat

ditampilkan dengan baik dan benar pada penampil LCD 16x2.

Kata kunci : Golongan darah, anti reagen, sensor, Op-Amp, mikrokontroler, LCD 16x2.


ix

ABSTRACT

Blood tests to be conducted because of the blood plays an important role in the human

body. If the examination results are known a decrease in the amount of hemoglobin than

necessary, then the blood transfusion needs to be done. Transfusion can only be done if the

blood groups between donor and recipient alike. Divided by four human blood groups A,

B, O, and AB.

Design tool detections human blood group ABO method. Blood dripped on glass

preparations are then mixed with a liquid anti reagent, then the sensor consists of an infra

red LED as a light emitter and a phototransistor as the light receiver will read the level of

clumping (agglutination) of blood to produce a DC voltage. Voltage of the sensor will be

strengthened by the Op-Amp and then sent to the microcontroller AT-Mega8535 to be

processed so that it can displayed on 16x2 LCD viewer.

Tool created have managed to read blood samples were tested, and can be displayed

properly on 16x2 LCD viewer.

Keywords: Blood type, anti-reagent, sensors, Op-Amp, microcontroller, LCD 16x2.


x

KATA PENGHANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus dan Mama Bunda Maria

atas segala kasih, anugerah, dan berkat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

penulisan tugas akhir ini dengan baik.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini, penulis mendapatkan

banyak bantuan dan dorongan dari beberapa pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan kali

ini dengan segala kerendahan hati dan penuh hormat, penulis ingin mengucapkan terima

kasih sebesar-besarnya kepada :

1. Ibu Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Bapak Petrus Setyo Prabowo, S.T.,M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

3. Ibu Ir. Th. Prima Ari Setiyani, M.T. dan Bapak Petrus Setyo Prabowo, S.T.,M.T.

selaku dosen pembimbing akademik angkatan 2006 yang telah memberikan

kesempatan dan semangat untuk selalu rajin kuliah dan menyelesaikan tugas akhir.

4. Bapak Martanto, S.T.,M.T. selaku pembimbing atas segala pemikiran, waktu dan

tenaganya dalam membimbing dan mengarahkan penulis dari awal hingga akhir

penulisan tugas akhir.

5. Bapak Damar Wijaya, S.T.,M.T. dan Bapak Petrus Setyo Prabowo, S.T.,M.T.

selaku penguji dalam membimbing dan mengarahkan penulis untuk menyelesaikan

penulisan karya tugas akhir.

6. Seluruh dosen di Fakultas Teknik Elektro yang tidak dapat disebutkan satu persatu,

yang telah mendidik dan membimbing penulis dalam memperdalam dunia Teknik

Elektronika.

7. Seluruh Staf & Laboran Jurusan Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma : Mas

Mardi, Mas Suryono, Mas Hardi, Mas Broto yang sudah memberikan bantuan

selama proses pembuatan karya tugas akhir.

8. Seluruh Staf Sekretariat Fakultas Sains Dan Teknologi Universitas Sanata Dharma :

Mbak Rina, Mas Tri, Mbak Tukija, dan karyawan/i sekretariat lainnya yang tidak

dapat penulis sebutkan satu-persatu , terima kasih untuk pemberian pelayanan

terbaik buat penulis selama masa studi.


xi

9. Seluruh Personil Satpam Kampus III Universitas Sanata Dharma : Mas Tri, Mas

sunny dan semua personil yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu, terima

kasih untuk pelayanan dan menjadi “teman ngobrol” selama masa studi.

10. Untuk kedua orang tua penulis ( Bapa dan Mama Tercinta) yang telah memberikan

doa, dorongan moril maupun material, terima kasih untuk kasih dan kesabaran yang

tak pernah putus sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

11. Untuk Saudara dan Saudariku tercinta : “My Brotha” Pater Edi Lering, SVD. ,

“My Sista” Kakak Venta, Kakak Yosi, dan Kakak Helmi terima kasih doanya dan

dukungan baik moril maupun materi yang diberikan serta “serangkaian nasihat”

yang “tak pernah habis” tapi “membangun”.

12. Untuk Om dan Tanta di Kampung Aibura, Kampung Hagarahu, Kampung Keut,

Kampung Belat, Kampung Riit, Kampung Nita, Kampung Kei, dan Kampung

Nangarasong : Bapa Kecil dan Mama Kecil Aibura, Om dan Tanta Guru Keut,

Bapa Fano dan Mama Fano Hagarahu, Tanta Siti Aibura, Mama Tin dan Bapa Tin

Kei, Bapa Kecil dan Mama Kecil Kei, Dede Hero dan Mama Nedis Nangarasong,

Doi Nela dan Doi Nona Nita Kloang Terima Kasih untuk dukungan dan Doa

semuanya.

13. Untuk “Someone One Special In My Life” , terimakasih untuk Doa serta dukungan

yang tak pernah henti serta menjadi tempat berbagi cerita baik saat di Jogja maupun

diluar Jogja.

14. Untuk Keluarga Besar Teknik Sanata Dharama Pecinta Alam (Teksapala) : Bang

Cegopara, Wereng, Cecak, Walang, Rambo, Daki, Babon, Pacet, Odong, Malaria,

Bagor, Semar, Bayam dan Terong untuk dukungan persaudaraan dan semangat

berpetualang bersama untuk alam.

“Gak ada loe Gak rame BRO …. !! “

15. Untuk Purnapala Teksapala : Bang Gondes, Kang Gadul, Bang jinggo, Bang

Jembat, Bang Krowot, Mas U’uk, Bang Luncang, Mas Cagak, Mas Krupuk, Kak

Selet, Mas Lunyem, Mas Jangis, Mas Sapi, Mbak Jungkel, Mbak Kencot, Mbak

piret dan Mbak Buncis terima kasih untuk dukungan dan semangatnya abang-abang

dan mbak-mbak semua.

16. Untuk teman-teman Kost Damai : “My Best Friend” Si Gendut Florry Saputra, Si

Pemabuk Hari Kuntoro, Si Seniman “Bravo” Jelarut, Si Galau “Nyawa” Wibison,

Si Nelayan “Cakcuk”, Si Peace “Jo”, Bli “Made Rai”, Kae Valen, Krisna, Si “Big


xii

Boy” Umbu Indra dan masih banyak teman-teman lainnya yang tidak bisa

disebutkan satu persatu, terima kasih untuk dukungan dan teman untuk mengisi dan

mengobati “Kegalauan” selama di Jogja.

17. Untuk Komunitas Sekretariat Bersama MAPALA Yogyakarta, Komunitas SAN’T

EGIDIO Yogyakarta, Komunitas IKAMASI Yogyakarta, Komunitas GLADIAN

MAPALA Indonesia, Komunitas GUNUNG HUTAN, Komunitas

FLOBAMORATA Kampus III Paingan, terima kasih untuk dukungan dan

pengalaman yang telah diberikan. “Good Luck Guys ..!!!”

Penulis Menyadari bahwa masih banyak kelemahan dan kekurangan dari penulisan

tugas akhir ini. Oleh karena itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun sangat

penulis harapkan.

Akhir kata penulis berharap agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun

pembaca semuanya.

Yogyakarta, 30 Mei 2013

Penulis


xiii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ………………………………………………………………. i

HALAMAN PERSETUJUAN ……………………………………………………. iii

HALAMAN PENGESAHAN …………………………………………………… .. iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA …………………………………………… v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ………………………… vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS …………………………………………. vii

INTISARI …………………………………………………………………………… viii

ABSTRACT ………………………………………………………………………… ix

KATA PENGHANTAR …………………………………………………………… x

DAFTAR ISI ……………………………………………………………………….. xiii

DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………………… xvi

DAFTAR TABEL …………………………………………………………………. xviii

BAB I PENDAHULUAN …………………………………………………………. 1

1.1 Latar Belakang ………………………………………………………………. 1

1.2 Tujuan dan Manfaat …………………………………………………………. 2

1.3 Batasan Masalah …………………………………………………………….. 2

1.4 Metodologi Penelitian ………………………………………………………. 3

BAB II DASAR TEORI …………………………………………………………… 5

2.1 Golongan Darah Manusia …………………………………………………… 5

2.2 Mikrokontroler AVR ATmega8535 ………………………………………… 7

2.2.2 Arstitektur ATMega8535 …………………………………………… 7

2.2.3 Fitur ATMega8535 ………………………………………………… 8

2.2.4 Konfigur Pin ATMega8535 ………………………………………… 8

2.2.5 Peta Memori ………………………………………………………… 9

2.2.6 Status Register (SREG) ……………………………………………… 10

2.2.7 Timer / Counter……………………………………………………… 11

2.2.8 ADC ………………………………………………………………… 12

2.2.9 Inisialisasi ADC …………………………………………………….. 13


xiv

2.3 Penguat Operasional ………………………………………………………… 15

2.3.1 Penguat Pembalik …………………………………………………… 16

2.3.2 Penguat Non-Pembalik ……………………………………………… 17

2.4 Infra Merah …………………………………………………………………. 19

2.5 Fototransistor ………………………………………………………………… 20

2.6 LCD …………………………………………………………………………. 22

BAB III PERANCANGAN PENELITIAN ……………………………………… 25

3.1 Perancangan Sistem …………………………………………………………. 25

3.2 Perancangan Mekanik ………………………………………………………. 26

3.3 Perencanaan Perangkat Keras ………………………………………………. 29

3.3.1 Rangkaian Sensor …………………………………………………… 29

3.3.2 Rangkaian Konfigurasi Penguat Tegangan …………………………. 32

3.3.3 Rangkaian Konfigurasi LCD 16x2 …………………………….……. 33

3.3.4 Rangkaian Mikrokontroler ………………………………….………. 34

3.3.4.1 Rangkaian Osilator …………………………….…………… 34

3.3.4.2 Rangkaian Reset …………………………………………… 34

3.4 Perancangan Perangkat Lunak ……………………………………………… 37

3.4.1 Perangkat Lunak Scan Sampel Darah ……………………………… 38

3.4.1 Perangkat Lunak Pengolahan Data ADC pada ATMega8535 ……… 39

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN …………………………………………... 40

4.1 Pengujian Rangkaian Sensor ………………………………………………… 41

4.2 Pengujian Rangkaian LCD 16x2 …………………………………………… 46

4.3 Pengujian Rangkaian Pengendali/Pengontrol ………………………………. 47

4.4 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan ……………………………………… 50

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN …………………………………………… 61

5.1 Kesimpulan ………………………………………………………………….. 61

5.2 Saran ………………………………………………………………………… 61

DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………………… 62

LAMPIRAN ………………………………………………………………………… 63


xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Diagram Blok Penentuan Jenis Golongan Darah ………………….. 4

Gambar 2.1 Reaksi Aglutinasi Dan Non-aglutinasi Pada Golongan Darah …….. 6

Gambar 2.2 Pendonor Dan Penerima Transfusi Darah ………………………… 6

Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATmega8535 …………………………………….. 9

Gambar 2.4 Register ADMUX ………………………………………………….. 13

Gambar 2.5 Format Data ADC dengan ADLAR=0 …………………………….. 14

Gambar 2.6 Format Data ADC dengan ADLAR=1 …………………………….. 14

Gambar 2.7 Simbol Skematik Penguat Operasional ……………………………. 15

Gambar 2.8 Penguat Rangkaian Pembalik ……………………………………… 16

Gambar 2.9 Penguat Rangkaian Non-pembalik ………………………………… 18

Gambar 2.10 Simbol Led Infra Merah …………………………………………… 20

Gambar 2.11 Simbol Fototransistor ………………………………………………. 21

Gambar 2.12 Bentuk Fisik LCD Karakter 16x2 ………………………………….. 22

Gambar 2.13 Baris dan kolom Karakter pada LCD 16x2 ………………………… 22

Gambar 2.14 Konfigurasi Kaki LCD 16x2 ………………………………………. 23

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Penentuan Jenis Golongan Darah Manusia … 25

Gambar 3.2 Desain Mekanik Tampak Atas …………………………………….. 26

Gambar 3.3 Desain Mekanik Tampak Samping ………………………………… 27

Gambar 3.4 Jarak Sensor Dengan Kaca Prefarat ……………………………….. 27

Gambar 3.5 Jarak Antara Sensor ……………………………………………..…. 28

Gambar 3.6 Jarak Badan Alat Secara Keseluruhan …………………………….. 28

Gambar 3.7 Rangkaian Sensor Darah …………………………………………… 30

Gambar 3.8 Rangkaian Op-amp Penguat Sensor ……………………………...… 32

Gambar 3.9 Rangkaian LCD 16x2 ……………………………………………… 33

Gambar 3.10 Pengaturan Port LCD Pada Code Vision AVR ……………………. 33

Gambar 3.11 Rangkaian Osilator ATmega 8535 ………………………………… 34

Gambar 3.12 Rangkaian Reset ATmega 8535 ……………………………………. 35

Gambar 3.13 Sistem Minimun ATmega 8535 …………………………………… 36

Gambar 3.14 Diagram Alir Utama ……………………………………………….. 37

Gambar 3.15 Diagram Alir Scan Sampel Darah …………………………………. 38


xvii

Gambar 3.16 Diagram Alir Mengolah Data ADC pada ATMEga 8535 …………. 39

Gambar 4.1 Tahap Pengujian Sampel Golongan Darah Manusia.......................... 40

Gambar 4.2 Penempatan Letak Tombol Start/stop, Saklar On/off Dan LCD 16x2

Pada Perangkat Keras ......................................................................

41

Gambar 4.3 Keterangan Letak Sensor Dan Kaca Preparat Pada Perangkat Keras 42

Gambar 4.4 Sensor Tidak Terhalang ..................................................................... 44

Gambar 4.5 Sensor dibuat terhalang …………………………………………...... 45

Gambar 4.6 Semua Sensor Terhalang ………………………………………....... 45

Gambar 4.7 Pengukuran Nilai ADC Dan Tegangan Sensor Saat Tidak

Terhalang …………………………………………………………...

45

Gambar 4.8 Pengukuran Nilai ADC dan Tegangan Keluaran Sensor Saat

Terhalang …………………………………………………………...

45-

46

Gambar 4.9 Tampilan Awal Pada Penampil LCD 16x2 ........................................ 47

Gambar 4.10 Hasil Pengujian Tombol Start pada LCD 16x2 ................................. 48

Gambar 4.11 Hasil Pengujian Tombol Stop pada LCD 16x2 .................................. 48

Gambar 4.12 Tampilan Pada Penampil LCD 16x2 Saat Siap Membaca Data Dari

Sensor ………………………………………………………………

50

Gambar 4.13 Titik Darah Dan Titik Anti Reagen Pada Kaca Preparat …………... 51

Gambar 4.14 Proses Aglutinasi Pada Sampel Darah ……………………............... 51

Gambar 4.15 Sampel Darah “Cornelius Florry Saputra” ........................................ 54

Gambar 4.16 Sampel Darah “Aris Nugroho”…………….. .................................... 55

Gambar 4.17 Penampil LCD Saat Tidak Terdapat Kaca Preparat .......................... 57

Gambar 4.18 Hasil Pengujian 4 Sampel Darah Manusia Pada Penampil LCD

16x2 ...................................................................................................

57

Gambar 4.19 Pembuktian Kebenaran Data Sensor B ……………………………. 58

Gambar 4.20 Pembuktian Kebenaran Data Sensor D ……………………………. 59


xviii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Susunan Darah …………………………………………………………... 5

Tabel 2.2 Reaksi aglutinasidan non-aglutinasi pada golongan darah ……………… 6

Tabel 2.3 Pemilihan Mode Tegangan Referensi ADC …………………………….. 13

Tabel 2.4 Tabel Pemilihan Bit Saluran Pembacaan ADC …………………………. 14-15

Tabel 2.5 Konfigurasi kaki LCD 16x2 …………………………………………..… 22-24

Tabel 3.1 Tabel perincian jarak mekanik ……………………………………….….. 29

Tabel 3.1 Konfigurasi Keluaran sensor ke Mikrokontroler ATmega 8535 …….….. 30

Tabel 3.2 Penggunaan Port pada Mikrokontroler …………………………….….… 35-36

Tabel 4.1 Pengukuran Nilai Tegangan Keluaran Sensor ……………………….….. 42-43

Tabel 4.2 Nilai Tegangan Rata-Rata Setiap Sensor ................................................... 44

Tabel 4.3 List Kode Program Konfigurasi dan Perintah LCD 16x2 .......................... 47

Tabel 4.4 Port Mikrokontroler AT-Mega8535 .......................................................... 48

Tabel 4.5 List Kode Program Tombol Start dan Tombol Stop .................................. 49

Tabel 4.6 Nilai Tegangan Referensi Setiap Sensor ................................................... 52

Tabel 4.7 Batas Nilai Tegangan Referensi Proses Aglutinsi ..................................... 53

Tabel 4.8 Data Tegangan DC Keluaran Sensor Ke Mikrokontroler .......................... 54

Tabel 4.9 Pengubahan Nilai Tegangan Referensi Ke Nilai ADC ………….………. 55

Tabel 4.10 List Program Untuk Sensor A …………………………………………… 56

Tabel 4.11 Hasil Nilai Tegangan Dan Nilai ADC …………………………………... 58

Tabel 4.12 Pembuktian Pengujian Sampel Darah Manusia Secara Keseluruhan …… 59


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi dari tahun ke tahun maju semakin pesat, kemajuan tersebut

mencakup berbagai bidang kehidupan. Bidang kesehatan merupakan salah satu bagian

yang tidak luput dari dukungan teknologi. Kesehatan merupakan aspek penting dalam

kehidupan manusia, oleh karena itu kesehatan harus dipantau melalui pemeriksaan secara

berkala di laboratorium. Pada umumnya, pemeriksaan darah mutlak dilakukan karena

darah berperan penting dalam tubuh manusia. Jika dari hasil pemeriksaan diketahui adanya

penurunan jumlah hemoglobin dari yang semestinya, maka transfusi darah perlu dilakukan.

Transfusi hanya bisa dilakukan bila golongan darah antara penerima dan pendonor sejenis.

Dalam dunia kedokteran, golongan darah manusia dibagi empat yaitu A, B, O, dan AB

[12].

Selama ini untuk pengujian golongan darah sering digunakan metode ABO yang

prosesnya dilakukan secara manual. Menurut sistem penggolongan darah ABO, darah

dibagi 4 golongan, yakni golongan A, B, O, dan AB. Penentuan golongan darah manusia

menggunakan cairan reagen yang disebut antisera yaitu antisera A dan antisera B yang

akan dicampurkan pada sampel darah manusia [12]. Hal ini tentunya akan menjadi lebih

rumit dan membutuhkan perhatian yang lebih apabila sampel darah yang hendak diuji

jumlahnya cukup banyak. Oleh karena itu, otomasi alat diperlukan untuk memudahkan

proses pendekteksian golongan darah sehingga lebih mudah, cepat dan tepat dalam

penentuan sampel darah manusia. Penelitian sebelumnya telah dilakukan oleh Haryono

Budi Susilo “Penentuan Golongan Darah Manusia Dengan Sistem Elektronik” dengan

menggunakan Op-Amp sebagi penguat sekaligus pembanding tegangan dan ditampilkan

pada 7-segmen , serta penelitian yang dilakukan oleh Edmon Syah Putra yaitu “penentuan

jenis golongan darah manusia berbasis mikrokontroler AT89S51”.

Berdasarkan hal tersebut, perancang membuat alat pendeteksi golongan darah manusia

yang berbasis pada mikrokontroler AT-Mega 8535 dengan menggunakan metode ABO.

Dalam perancangan, alat ini menggunakan LED infra Merah dan fototransistor sebagai


2

sensor dengan tegangan keluaran yang dikuatkan oleh op-amp, kemudian mikrokontroler

menentukan golongan darah dari sampel yang dideteksi dan ditampilkan pada LCD.

Dengan latar belakang tersebut, salah satu bentuk perkembangan teknologi sederhana

dalam bidang kesehatan yang dapat dilakukan yaitu “PENENTUAN JENIS

GOLONGAN DARAH MANUSIA BERBASIS AT-Mega 8535”. Kelebihan penelitian

ini dibandingkan dengan penelitian sebelumnya adalah dapat menentukan jenis golongan

darah 4 orang secara bersamaan sehingga penelitian ini lebih efekif dan efisien.

1.2. Tujuan dan Manfaat

Tujuan :

Merancang dan membuat alat pendekteksi golongan darah manusia secara otomatis

berbasis pada mikrokontoler AT-Mega 8535.

Manfaat :

a. Sebagai alat bantu dalam bidang kesehatan untuk mempermudah proses penentuan

jenis golongan darah manusia.

b. Mempermudah proses penentuan jenis golongan darah manusia yang efektif dalam

jumlah banyak.

c. Dapat menghemat tenaga yang dibutuhkan dalam menentukan jenis golongan darah

manusia.

1.3. Batasan Masalah

Dalam penelitian ini diberikan batasan-batasan masalah agar dapat terarah dan lebih

sistematis. Berikut daftar spesifikasi batasan masalah :

a. Pengujian alat dilakukan terkait dengan darah manusia.

b. Penentuan jenis golongan darah manusia dengan menggunakan sistem A,B,O.

c. Jumlah maksimal darah manusia yang diujikan adalah 4 sampel darah.

d. Menggunakan 8 buah kaca preparat masing-masing berukuran 2.5 cm x 8 cm

sebagai wadah sampel darah manusia.


3

e. Dalam 2 buah kaca preparat, terdapat 1 sampel darah manusia yang akan di ujikan.

f. Di setiap sampel darah terdapat 2 titik yaitu titik A dan titik B.

g. Jarak antara titik pada kaca preparat adalah 3.5 cm.

h. Setiap titik sampel darah, terdapat 1 tetes darah manusia dan 2 tetes anti reagen.

i. Menggunakan LED infra merah dan fototransistor sebagai sensor pendekteksi

berjumlah 8 buah.

j. Setiap kaca preparat ditempatkan satu buah sensor.

k. Menggunakan Op-Amp sebagai penguat tegangan dari sensor menuju

mikrokontroler AT-Mega 8535.

l. Menggunakan AT-Mega 8535 sebagai pembanding dan penentuan hasil sampel

golongan darah manusia.

m. Rangkaian penampil digital hasil golongan darah manusia berupa LCD 16x2.

1.4. Metodologi Penelitian

Untuk merancang dan membuat suatu perangkat keras dengan hasil yang cukup teliti

dan akurat dalam menentukan jenis golongan darah manusia, maka perancang

menggunakan metode seperti berikut ini :

a. Studi pustaka mengenai konsep dasar penggolongan darah manusia menggunakan

sistem A,B,O.

b. Mencari data lengkap tentang perangkat keras yang akan dibuat berupa AT-Mega

8535, LED infra merah dan fototransistor, Op-Amp, LCD, dan beberapa perangkat

keras lainnya.

c. Merancang simulasi perencanaan alat sehingga mendapatkan perangkat keras yang

sesuai dengan keinginan menggunakan software Microcap, Eagle dan Google

sketch.

d. Pembuatan alat perangkat keras yang meliputi kaca preparat, sistim minimum AT-

Mega 8535, LED infra merah, fototransistor, penguat operasional (Op-Amp),

penampil LCD, dan perancangan PCB menggunakan software EAGLE.

e. Melakukan pengujian dan pengambilan data dengan meneteskan contoh darah

manusia pada kaca preparat sebanyak 1 tetes, lalu mencampurkan Reagen A dan

Reagen B pada masing-masing sampel darah sebanyak 2 tetes. Proses diawali


4

dengan menekan tombol start pada perangkat keras sehingga sensor (led infra

merah dan fototransistor) dapat membaca sampel darah yang diujikan, lalu

tegangan yang dihasilkan oleh sensor akan dikuatkan oleh op-amp sehingga dapat

diproses oleh mikrokontoler AT-Mega 8535 dan dapat ditampilkan hasil pada

penampil LCD 16x2. Untuk lebih jelasnya diagram blok penetuan jenis golongan

darah dapat dilihat Gambar 1.1.

f. Melakukan analisa dan kesimpulan data dengan melihat hasil pada penampil LCD

yang sama dan akurat dengan contoh sampel darah yang diujikan. Kesimpulan

dapat dilihat pada proses kerja perangkat keras yang mampu membaca data dari

sensor dan dapat diproses oleh AT-Mega 8535 sehingga menghasilkan data pada

penampil LCD.

Gambar 1.1. Diagram Blok Penentuan Jenis Golongan Darah

Kaca preparat (2.5cm x 8cm)

(4 buah)

Sensor (8 buah)

Op-Amp (8 buah)

AT-Mega 8535 (1 buah)

LCD (Display) (1 buah)


5

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Golongan Darah Manusia

Darah merupakan cairan yang bersirkulasi dalam tubuh manusia dan vertebrata yang

berfungsi untuk mengirimkan zat-zat dan oksigen yang dibutuhkan oleh jaringan tubuh,

serta mengangkut bahan-bahan kimia hasil metabolisme, selain itu darah juga berfungsi

untuk pertahanan tubuh terhadap virus atau bakteri. Volume darah secara keseluruhan kira-

kira merupakan satu perdua belas berat badan atau kira-kira 5 liter dengan perincian 1 liter

darah di paru-paru, 3 liter dalam vena-vena sistim peredaran darah, sisanya 1 liter ada

dalam jantung dan arteri, arteriola serta kapiler sistematik[11]. Komposisi susunan darah

dapat dilihat pada Tabel 2.1[12].

Tabel 2.1. Susunan Darah [12]

Air 91.0 %

Protein 8.0 % Albumim, globulin, protromblin, dan fibrinogen

Mineral 0.9 % Natrium klorida, natrium bikarbonat, garam kalsium, fosfor,

besi, dan seterusnya

Bahan organik 0.1 % Glukosa, lemak, urea, asam urat, kreatinin, kolestrol, dan

asam amino

Jika darah dari golongan yang bertentangan ditransfusikan akan mengakibatkan bahan

dalam plasma yang bernama aglutinin menggumpal dan juga terjadi hemolisis

(memecahnya) sel darah merah[12]. Sampai tahun 1900, transfusi darah pada manusia

sering menyebabkan kematian. Kemudian Landsteiner mengajukan konsep mengenai

golongan darah, yang kini merupakan dasar pemberian transfusi darah.

Sistem golongan darah yang utama berdasar pada ada tidaknya mukopolisakarida yang

disebut aglutinogen, yang terdapat di permukaan sel darah merah manusia. Aglutinogen itu

dinamakan A dan B. Seseorang yang mempunyai aglutinogen A pada sel darah merahnya,

digolongkan dalam golongan darah A. Mereka yang mempunyai aglutinogen B, termasuk

golongan darah B. Mereka yang mempunyai aglutinogen A dan B termasuk golongan

darah AB. Mereka yang tidak mempunyai aglutinogen A maupun B, termasuk golongan


6

darah O (biasanya diucapkan sebagai huruf O dan bukan sebagai angka 0 atau nol). Sistem

pengujian golongan darah seperti ini disebut sebagai metode ABO, yang prosesnya

dilakukan secara manual atau dengan cara meneteskan dua jenis cairan atau reagen pada

sampel darah. Dalam proses pengujian sampel darah menggunakan metode ABO, sampel

darah akan diteteskan suatu reagen, kemudian pada sampel darah akan terjadi proses

aglutinasi atau penggumpalan darah. Hasil reaksi aglutinasi / non-aglutinasi pengujian

golongan darah dapat di lihat pada Tabel 2.2 dan pada Gambar 2.1 [11].

Tabel 2.2. Reaksi aglutinasi dan non-aglutinasi pada golongan darah [11]

Anti A Anti B Golongan

+ - A

- + B

+ + AB

- - O

+ = Aglutinasi - = non-aglutinasi

Gambar 2.1. Reaksi aglutinasi dan non-aglutinasi pada Golongan Darah [15]

Agar tidak terjadi aglutinasi, maka pada transfusi, penderita harus diberi darah yang sama

golongannya. Maka transfusi darah dapat dilakukan seperti terlihat dalam Gambar 2.2.

A

O AB

B

Gambar 2.2. Pendonor dan penerima transfusi darah [11]


7

Jadi, bila tidak tersedia darah dengan golongan yang sesuai, darah golongan O dapat

diberikan kepada ketiga golongan yang lain. Golongan darah O disebut darah donor

universal. Golongan darah A dan B dapat diberikan kepada AB, tetapi tidak kepada O.

Darah AB hanya dapat ditransfusikan kepada resipen (penerima) AB. Penderita dengan

golongan darah AB dapat menerima darah dari golongan manapun sehingga darah AB

disebut resipen universal [11].

2.2 Mikrokontroler AVR AT-Mega8535

Mikrokontroler adalah sebuah sistem microprosesor yang di dalamnya sudah terdapat

CPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan peralatan internal lainnya yang sudah terhubung dan

teralamati dengan baik. AT-Mega8535 adalah 8-bit mikrokontroler yang termasuk dalam

keluarga AVR (Alf and Vegard’s RiscProcecor) yang menggunakan arstitektur RISC

(Reduced Instruction Set Computer), diproduksi oleh ATMEL [2]. Hampir semua Intsruksi

dieksekusi dalam satu siklus clock dan mempunyai 32 register general-purpose,

timer/counter fleksibel dengan mode compare, interupsi internal dan eksternal, serial

UART, Programmable Watchdog Timer, dan Power saving mode. AVR juga mempunyai

ADC, PWM internal dan In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan

memori program untuk diprogram ulang.

2.2.1 Arsitektur AT-Mega8535

Mikrokontroler AT-Mega8535 memiliki arsitektur sebagai berikut [1]:

a. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.

b. ADC 10-bit sebanyak 8 saluran.

c. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembanding.

d. CPU yang terdiri dari atas 32 buah register.

e. Watchdog Timer denga osilator internal.

f. SRAM sebesar 512 byte.

g. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.

h. Kecepatan maksimal 16 MHz.

i. Tegangan operasi 4,5VDC s/d 5,5VDC.

j. Memori Flash sebesar 8kb dengan kemampuan Read While Write.

k. Unit interupsi internal dan eksternal.


8

l. Port antarmuka SPI (Serial Pheriperal Interface).

m. Antarmuka komparator analog.

n. Port USART (Universal shynchronous Ashynchronous Receiver Transmitter).

2.2.2 Fitur AT-Mega8535

Kapabilitas detail dari ATmega8535 adalah sebagai berikut [3] :

a. Sistem mikroprosesor 8-bit berbasis RISC (Reduced Intruction Set Computer) dengan

kecepatan 16 Mhz.

b. Kapabilatas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM (Electrically

Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.

c. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.

d. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.

e. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.

2.2.3 Konfigurasi Pin AT-Mega8535

Konfigurasi pin AT-Mega8535 bisa dilihat pada Gambar 2.3. Dari gambar tersebut

dapat dijelaskan secara fungsional konfigurasi pin AT-Mega8535 sebagai berikut [3]:

a. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.

b. GND merupkan pin ground.

c. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC.

d. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu

Timer/Counter, komparator analog, dan SPI.

e. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI,

komparator analog, dan Timer Oscilator.

f. Prot D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu

komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial.

g. RESET merupakan pin yang digunakan untuk mengembalikan proses kerja

mikrokontroler diulang dari awal.

h. XTAL1 dan XTAL2 dan merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

i. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

j. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.


9

Gambar 2.3. Konfigurasi Pin ATmega8535 [3]

2.2.4 Peta Memori

AVR AT-Mega8535 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori program

yang terpisah. Memori data terbagi menjadi 3 buah bagian, yaitu 32 buah register umum,

64 buah register I/O, dan 512 byte SRAM Internal. Register keperluan umum menempati

space data pada alamat terbawah, yaitu $00 sampai $1F. Sementara itu, register khusus

untuk menangani I/O dan kontrol terhadap mikrokontroler menempati 64 alamat

berikutnya, yaitu mulai dari $20 hingga $5F. Register tersebut merupakan register yang

khusus digunakan untuk mengatur fungsi terhadap berbagai peripheral mikrokontroler,

seperti kontrol register, timer/counter, fungsi-fungsi I/O, dan sebagainya. Alamat memori

berikutnya digunakan untuk SRAM 512 byte, yaitu pada lokasi $60 sampai dengan $25F.

Memori SRAM adalah memori yang digunakan untuk menyimpan data sementara (memori

kerja). Semua memori “biasa” akan ditempatkan dalam SRAM .

Memori program yang terletak dalam flash PEROM tersusun dalam word atau 2 byte

karena setiap instruksi memiliki lebar 16-bit atau 32-bit. AVR AT-Mega8535 memiliki

4Kbyte x 16-bit flash PEROM dengan alamat mulai dari $000 sampai $FFF. AVR tersebut

memiliki 12-bit Program Counter (PC) sehingga mampu mengalamati isi flash.

Memori flash adalah salah satu jenis ROM yang cara penulisan dan penghapusannya

secara elektrik. Memori ini digunakan untuk menempatakan kode-kode program yang akan

dieksekusi oleh CPU. Namun memori ini juga dapat digunakan untuk menyimpan angka-


10

angka / data konstan, string yang ketika chip running tidak pernah diubah. Selain itu, AVR

ATMega8535 juga memiliki memori data berupa EEPROM 8-bit sebanyak 512 byte.

Alamat EEPROM dimulai dari $000 sampai $1FF. Memori EEPROM dapat digunakan

untuk menyimpan data pada saat chip running dan tidak dapat terhapus meskipun catu

daya mati (non volatile) [3].

2.2.5 Status Register (SREG)

Status Register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang

dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPU

mikrokontroler.

a. Bit 7-I: Global Interrupt Enable

Set bit dilakukan untuk mengaktifkan interupsi. Setelah itu, mengaktifkan pilihan

interupsi yang akan gunakan dengan cara bit kontrol registernya dibuat enable secara

individu. Apabila terjadi suatu interupsi yang dipicu oleh hardware, maka bit harus

dibuat clear dan bit tidak akan mengizinkan terjadinya interupsi, serta instruksi RETI

akan melakukan set bit.

b. Bit 6-T: Bit Copy Storage

Instruksi BLD dan BST menggunakan bit-T sebagai sumber atau tujuan dalam operasi

bit. Suatu bit dalam sebuah register GPR dapat disalin ke bit-T menggunakan instruksi

BST, dan sebaliknya bit-T dapat disalin kembali ke suatu bit dalam register GPR

menggunakan instruksi BLD.

c. Bit 5-H: Half Carry Flag

d. Bit 4-S: Sign Bit

Bit-S merupakan hasil operasi EOR antara flag-N (Negatif) dan flag V (Komplemen

dua overflow).

e. Bit 3-V: Two’s Complement Overflow Flag

Bit ini berguna untuk mendukung operasi aritmatika.

f. Bit 2-N: Negative Flag

Set bit pada flag-N dilakukan, apabila operasi menghasilkan bilangan negatif.

g. Bit I-Z: Zero Flag

Set bit dilakukan bila hasil operasi yang diperoleh adalah nol.


11

h. Bit 0-C: Carry Flag

Set bit pada carry flag dilakukan, apabila suatu operasi menghasilkan carry.

2.2.6 Timer / counter

AVR AT-Mega8535 memiliki tiga buah timer/counter, yaitu 2 buah timer/counter 0 (8

bit) dan 1 buah timer/counter 1(16-bit). Ketiga modul ini dapat diatur dalam mode yang

berbeda-beda secara individu dan saling mempengaruhi satu sama lain. Selain itu semua

timer/counter juga dapat difungsikan sebagai interupsi.

Timer / counter 0 adalah 8 bit timer/counter yang multifungsi. Deskripsi untuk

timer/counter 0 pada ATMega8535 adalah sebagai berikut [3]:

a. Sebagai counter 1 kanal.

b. Timer dinolkan saat match compare (auto reload).

c. Dapat menghasilkan gelombang PWM dengan glich-free.

d. Frekuensi Generator.

e. Prescaler 10-bit untuk timer.

f. Intrupsi timer yang disebabkan timer overflow dan match compare.

Timer/counter 1 adalah 16 bit timer/counter yang memungkinkan program pewaktuan

lebih akurat. Berbagai fitur dari timer/counter1 adalah [3]:

a. Desain 16-bit (juga memungkinkan 16-bit PWM).

b. Dua buah compare unit.

c. Dua buah register pembanding.

d. Satu buah unit capture unit.

e. Timer dinolkan saat match compare (auto reload).

f. Dapat menghasilkan gelombang PWM dengan glich-free.

g. Periode PWM yang dapat diubah-ubah.

h. Pembangkit frekuensi.

i. Empat buah sumber interupsi (TOV1,OCF1A,OCF1B,dan ICF1).


12

2.2.7 ADC

AT-Mega8535 merupakan tipe AVR yang telah dilengkapi dengan 8 saluran ADC

(Analog To Digital Converter) internal dengan fidelitas 10 bit. Dalam mode operasinya,

ADC AT-Mega8535 dapat dikonfigurasi, baik sebagai single ended input maupun

differential input. Selain itu, ADC AT-Mega8535 memiliki konfigurasi pewaktuan,

tegangan referensi, mode operasi, dan kemampuan filter derau yang amat fleksibel

sehingga dapat dengan mudah disesuaikan dengan kebutuhan dari ADC itu sendiri [3].

Rangkaian internal ADC ini memiliki catu daya tersendiri yaitu pin AVCC. Tegangan

AVCC harus sama dengan VCC .

Data hasil konversi ADC untuk resolusi 10-bit dirumuskan sebagai berikut [2]:

(2.1)

Data hasil konversi ADC untuk resolusi 8-bit dirumuskan sebagai berikut [2]:

(2.2)

dengan Vin adalah tegangan masukan pada pin yang dipilih sedangkan Vref adalah

tegangan referensi yang dipilih.

Fitur dari ADC AT-Mega8535 adalah sebagai berikut [2]:

a. Resolusi mencapai 10-bit.

b. Terdapat 0.5 LSB Integral Non-linearity.

c. Akurasi mencapai ± 2 LSB.

d. Waktu konversi 13 – 60 µs.

e. Mempunyai 8 saluran ADC yang dapat digunakan secara bergantian.

f. Optional Left Adjustment untuk pembacaan hasil ADC.

g. Mempunyai 0 – VCC Range input ADC.

h. Disediakan 2.56V tegangan referensial internal ADC.

i. Mode konversi kontinyu (free running) atau mode konversi tunggal (single

conversion).

j. Interupsi ADC complete.

k. Sleep Mode Noise canceler.


13

2.2.8 Inisialisasi ADC

Proses inisialisasi ADC meliputi proses penentuan clock, tegangan referensi, format

output data, dan mode pembacaaan. Register yang perlu diatur nilai bit adalah ADMUX

(ADC Multiplexer Selection Register), ADCSRA (ADC Control and Status Register A),

dan SFIOR (Special Function IO Register). ADMUX merupakan register 8-bit yang

berfungsi menentukan tegangan referensi ADC, format data output, dan saluran ADC yang

digunakan [3]. Konfigurasi register ADMUX ditunjukkan seperti pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4. Register ADMUX [2]

Bit –bit penyusunnya dapat dijelaskan sebgai berikut :

a. REFS [1..0] merupakan bit pengatur tegangan referensi ADC AT-Mega8535.

Memiliki nilai awal 00 sehingga referensi tegangan berasal dari pin AREF. Detail

nilai dapat dilihat pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3. Pemilihan Mode Tegangan Referensi ADC [3]

REFS [0 1] Mode tegangan Referensi

00 Berasal dari pin AREF

01 Berasal dari pin AVCC

10 Tidak dipergunakan

11 Berasal dari tegangan referensi internal sebesar 2.56V

b. ADLAR merupakan bit pemilih mode data keluaran ADC. Bernilai awal 0 sehingga

2 bit tertinggi data hasil konversinya berada di register ADCL dan 8-bit sisanya

berada di register ADCL, seperti ditunjukkan Gambar 2.5 dan jika bernilai 1,maka

hasilnya ditunjukkan pada Gambar 2.6.


14

Gambar 2.5. Format Data ADC dengan ADLAR=0 [2]

Gambar 2.6. Format Data ADC dengan ADLAR=1 [2]

c. MUX [ 4..0] merupakan bit pemilih saluran pembacaan ADC yang bernilai awal

0000. Untuk mode single ended input, MUX[4..0] bernilai dari 00000 – 00111 [3].

Untuk lebih jelasnya pemilihan bit saluran pembacaan ADC dapat dilihat pada

Tabel 2.4.

Tabel 2.4. Tabel Pemilihan Bit Saluran Pembacaan ADC [3]

MUX (4…0) Single Ended

Input

Pos Differential

Input

Neg Differential

Input

Gain

00000 ADC0

N/A

00001 ADC1

00010 ADC2

00011 ADC3

00100 ADC4

00101 ADC5

00110 ADC6

00111 ADC7

01000

N/A

ADC0 ADC0 10x

01001 ADC1 ADC0 200x

01010 ADC0 ADC0 200x

01011 ADC1 ADC0 10x

01100 ADC2 ADC2 10x

01101 ADC3 ADC2 200x

01110 ADC2 ADC2 200x

01111 ADC3 ADC2 1x

10000 ADC0 ADC1 1x

10001 ADC1 ADC1 1x

10010 ADC2 ADC1 1x

10011 ADC3 ADC 1x

10100 ADC4 ADC 1x

10101 ADC5 ADC 1x


15

Tabel 2.4. (Lanjutan) Tabel Pemilihan Bit Saluran Pembacaan ADC [3] MUX (4…0) Single Ended

Input

Pos Differential

Input

Neg Differential

Input

Gain

10110

N/A

ADC6 ADC 1x

10111 ADC7 ADC 1x

11001 ADC1 ADC 1x

11010 ADC2 ADC 1x

11011 ADC3 ADC 1x

11100 ADC4 ADC 1x

11101 ADC5 ADC 1x

11110 1.22V(VBG) N/A 11111 0V(GND)

2.3 Penguat Operasional

Penguat operasional (operational amplifier) secara umum menggambarkan tentang

sebuah rangkaian penguat penting yang membentuk dasar dari rangkaian-rangkaian

penguat audio dan video, penyaring, buffer, komparator atau pembanding, dan berbagai

macam rangkaian analog lainnya. Penguat operasional secara umum dikenal dengan nama

op-amp. Op-amp merupakan sebuah penguat arus searah dengan gain tinggi (besarnya gain

pada umumnya lebih besar dari 100.000 atau lebih besar dari 100 dB) [4]. Penguat

operasional memiliki simbol dengan 2 terminal masukan non-pembalik (diberi tanda V-)

dan pembalik (diberi tanda V+) serta 1 terminal keluaran (diberi tanda Vout). Op-amp

juga memiliki 2 buah saluran catu daya yaitu tegangan positif (diberi tanda Vs+) dan

tegangan negatif (diberi tanda Vs-). Untuk lebih jelasnya simbol penguat operasional dapat

dilihat pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7. Simbol skematik Penguat operasional [4]

Tegangan pada terminal keluaran op-amp merupakan perkalian antara selisih tegangan

di antara masukan pembalik (V-) dan non-pembalik (V+) dengan besarnya gain yang

dimiliki. Dengan demikian, op-amp merupakan sebuah penguat diferensial. Jika masukan

pembalik (V-) memiliki potensial yang lebih tinggi, maka tegangan keluaran akan menjadi


16

lebih negatif. Demikian juga jika masukan non pembalik (V+) memiliki potensial yang

lebih tinggi, maka tegangan keluaran op-amp akan menjadi lebih positif.

Untuk dapat menjalankan fungsinya dengan baik, op-amp harus memiliki umpan

balik. Hampir seluruh rancangan rangkaian yang ada pada umumnya menggunakan umpan

balik negatif untuk mengendalikan besarnya gain serta memperoleh operasi kerja op-amp

linear [5]. Umpan balik negatif dapat diperoleh melalui penggunaan komponen-komponen

rangkaian, misalnya resistor yang dihubungkan di antara terminal keluaran op-amp dan

masukan pembalik op-amp yaitu terminal masukan yang bertanda (V-).

2.3.1 Penguat pembalik

Penguat pembalik adalah rangkaian penguat operasional yang paling dasar. Ia

menggunakan umpan balik negatif unutk menstabilkan perolehan tegangan secara

keseluruhan. Perolehan tegangan yang tak terduga dan variasinya menjadi tidak berguna

tanpa umpan balik [4]. Untuk lebih jelasnya penguat rangkaian pembalik dapat dilihat pada

Gambar 2.8.

Gambar 2.8. Penguat rangkaian pembalik [4]

Jika perolehan tegangan kalang terbuka (AOL) naik karena sesuatu sebab, tegangan

keluaran akan naik dan mengumpanbalikkan lebih banyak tegangan ke masukan pembalik.

Tegangan umpan balik yang berlawanan ini mengurangi V2 karena itu, meskipun AOL

naik, V2 turun, dan keluaran akhir naik kira-kira sama dengan tanpa umpan balik negatif.

Hasil keseluruhannya adalah kenaikan yang sangat kecil pada tegangan keluaran, begitu

kecil sehingga hampir tidak di perhatikan.


17

Dengan adanya sebuah virtual ground pada masukan pembalik seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 2.8, maka perhitungan tegangan dapat dituliskan sebagai berikut

:

Ujung kanan R1 adalah ground tegangan, jadi besarnya tegangan masukan adalah

Vin = (2.3)

Demikian pula, ujung kiri R2 terdapat ground tegangan, jadi besarnya tegangan keluaran

adalah

Vout = (2.4)

Perolehan penguatan tegangan (AV) diperoleh dengan membagi Vout dengan Vin

Av =

atau

Av =

(2.5)

Av adalah perolehan tegangan kalang tertutup (ACL). Ini disebut dengan perolehan

tegangan kalang tertutup karena ini adalah tegangan tempat terdapat jalur umpan balik

antara keluaran dan masukan. Karena umpan balik negatif, perolehan tegangan kalang

tertutup ACL selalu lebih kecil daripada perolehan tegangan kalang terbuka AOL. Penguat

pembalik memiliki arus yang sama dengan kedua resistor [4].

2.3.2 Penguat Non-Pembalik

Penguat non-pembalik menggunakan umpan balik negatif untuk menstabilkan

perolehan tegangan keseluruhan. Dengan jenis penguat ini, umpan balik negatif juga

menaikkan impedansi masukan dan menurunkan impedansi keluaran [4].


18

Gambar 2.9. Penguat rangkaian non-pembalik [4]

Gambar 2.9 menunjukkan rangkaian sebuah penguat non-pembalik. Sebuah tegangan

masukan Vin menggerakkan masukan non-pembalik. Tegangan masukan ini diperkuat dan

menghasilkan tegangan keluaran in-phase seperti yang ditunjukkan. Bagian dari tegangan

keluaran diumpanbalikkan ke masukan melalui pembagi tegangan. Tegangan pada R1

adalah tegangan umpan balik yang diberikan ke masukan pembalik. Tegangan umpan balik

ini besarnya hampir sama dengan tegangan masukan. Karena perolehan tegangan kalang-

terbuka yang tinggi, perbedaan V1 dan V2 menjadi sangat kecil. Karena tegangan umpan

balik berlawanan dengan tegangan masukan, maka op-amp menghasilkan umpan balik

negatif.

Gambar 2.9 memperlihatkan sebuah hubungan singkat virtual antara terminal masukan

penguat operasional. Hubungan singkat virtual menyebabkan tegangan masukan muncul

pada R1, maka persamaan tegangan masukan dapat ditulis :

Vin = I1 * R1 (2.6)

Karena tidak ada arus yang mengalir melalui hubungan singkat virtual, arus I1 yang

sama harus mengalir melalui R2, yang berarti bahwa tegangan keluar ditentukan oleh :

Vout= I1(R2+R1) (2.7)

Perolehan penguatan tegangan diperoleh dengan membagi Vout dengan Vin:

ACL=

(2.8)

atau


19

ACL = (

) + 1 (2.9)

Tegangan masukan muncul pada R2 dan arus yang sama mengalir melalui resistor-resistor

[4].

Beberapa contoh aplikasi rangkaian dengan op-amp [5] :

1. Op-amp sebagai penjumlah tegangan atau arus.

2. Op-amp sebagai konverter arus ke tegangan.

3. Op-amp sebagai konverter tegangan ke arus.

4. Op-amp sebagai buffer yang sempurna.

5. Op-amp sebagai pengurang.

6. Op-amp sebagai integrator.

7. Op-amp penguat suara.

8. Op-amp penguat video.

9. Op-amp penguat RF dan IF.

10. Op-amp regulator tegangan.

2.4 LED Infra merah

LED infra merah (infra red) ini merupakan piranti yang sangat umum digunakan dalam

suatu sistem instrumentasi. LED infra merah dapat didefenisikan sebagai alat pemberi

sinyal pada sensor [1]. Sinar infra merah tidak terlihat oleh mata manusia. Dioda arsenide

gallium merubah energi menjadi panas dan sinar infra merah. LED infra merah memiliki

tegangan maju yang lebih tinggi daripada dioda silikon. LED infra merah bekerja di atas

tegangan 0.7 V dan memiliki batas tegangan maju (VF) antara 1.5 V sampai 2.5 V

tergantung dari tipe LED infra merah. LED infra merah memiliki 2 buah kaki yaitu kaki

anoda (A) yang diberi masukan positif dan kaki katoda (K) yang diberi masukan negatif ,

untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.10 simbol LED infra merah [7].


20

Gambar 2.10. Simbol Led Infra Merah [7]

LED infra merah digunakan dalam sistem instrumen pengukuran kecepatan benda

bergerak berupa cahaya yang memiliki panjang gelombang dan radiasi yang tajam. Adapun

pemancar atau penembak cahaya yang dapat digunakan, seperti LED infra merah dan

dioda laser.

Prinsip kerja LED infra merah sama dengan LED biasa. Perbedaanya cahaya yang

dipancarkan pada LED infra merah berupa cahaya tak tampak. LED infra merah memiliki

arus maksimal sebesar 100mA. Kelemahan dari LED infra merah ini adalah daya jelajah

yang tidak jauh hanya sekitar 7 – 8 meter dengan sudut radiasi sebesar 45° [10].

LED infra merah bekerja pada arus (IF) 20mA dengan tegangan maju (VF) antara 1.2

V sampai 1.5 V. Nilai resistor dari LED infra merah dihitung berdasarkan hukum ohm,

persamaan untuk mencari nilai resistor LED infra merah adalah sebagai berikut [6] :

R =

(2.10)

dengan VS adalah nilai tegangan masukan, VF adalah nilai tegangan maju, dan IF adalah

arus LED infra merah.

Mengingat tingkat keamanan LED infra merah, maka nilai arus (IF’) yang dipakai

adalah 80 % dari nilai arus maksimum LED infra merah (IF). Cara menghitung nilai IF’

seperti yang ditunjukkan pada persamaan 2.11 [7].

IF’ = 80% * IF (2.11)

2.5 Fototransistor

Fototransistor dalam sistem instrumentasi berfungsi sebagai sensor yang digunakan

sebagai pendekteksi cahaya. Fototransistor yang paling sering dijumpai adalah transistor

bipolar NPN dengan sambungan kolektor-basis PN yang peka cahaya. Apabila sambungan


21

tersebut dikenai cahaya melalui lensa yang membuka pada bungkus transistor, maka timbul

aliran arus kontrol yang menghidupkan transistor ON. Aksi ini sama dengan yang terjadi

pada arus basis emitor dari transistor NPN biasa. Fototransistor dapat sebagai alat dengan

dua kaki atau tiga kaki. Dalam perancangan ini penulis menggunakan fototransistor dua

kaki yaitu kaki kolektor yang diberi masukan positif dan kaki emitor yang diberi masukkan

negatif [10]. Simbol fototransistor dapat dilihat pada Gambar 2.11.

Kolektor

Emiter

Gambar 2.11. Simbol fototransistor [6]

Fototransistor adalah sensor optic peka cahaya yang akan bertambah resistansinya bila

terkena radiasi cahaya minimal 0,1 m W/sr pada sudut 200. Apabila tidak ada cahaya yang

masuk pada lensa yang membuka, arus akan mengalir kecil antara kolektor dan emitor.

Arus ini disebut arus gelap. Apabila cahaya mengenai sambungan PN kolektor-basis, maka

arus basis yang dihasilkan berbanding langsung dengan intensitas cahaya. Aksi tersebut

menghasilkan arus kolektor yang dikuatkan. Untuk arus basis yang dibangkitkan,

fototransistor bertindak seperti transistor bipolar konvensional. Perubahan resistansinya

dapat diketahui dengan cara mengukur perubahan tegangan pada keluarannya [10].

Fototransistor memiliki batas arus maksimal dan batas tegangan yang tergantung pada

datasheet jenis fototransistor yang digunakan, oleh karena itu untuk tingkat keamanan

fototransistor tahanan pembatas (resistor) perlu dipakai [6]. Nilai tahanan fototransistor

(R) memakai perhitungan berdasarkan pada hukum ohm, persamaannya adalah sebagai

berikut:

R =

(2.12)

dengan nilai resistor fototransistor simbolkan R, tegangan masukan adalah V, dan I

sebagai arus maksimal fototransistor.


22

2.6 LCD

Liquid Crystal Display (LCD) merupakan salah satu perangkat penampil yang

sekarang ini mulai banyak digunakan. Penampil LCD mulai menggantikan fungsi dari

penampil Cathode Ray Tube (CRT), yang sudah berpuluh-puluh tahun digunakan manusia

sebagai penampil gambar/text baik monokrom (hitam dan putih), maupun berwarna [1].

Terdapat 2 jenis LCD yaitu LCD karakter dan LCD grafik. LCD karakter adalah LCD

yang tampilannya terbatas pada tampilan karakter, khususnya karakter ASCII (seperti

karakter-karakter yang tercetak pada keyboard komputer). Sedangkan LCD grafik, adalah

LCD yang tampilannya tidak terbatas, bahkan dapat menampilkan foto. LCD grafik inilah

yang terus berkembang seperti layar LCD yang biasa dilihat di notebook/laptop [14].

Bentuk fisik LCD karakter dapat dilihat pada Gambar 2.12.

Gambar 2.12. Bentuk fisik LCD karakter 16x2 [2]

Jenis LCD yang beredar di pasaran biasa dituliskan dengan bilangan matriks dari

jumlah karakter yang dapat dituliskan pada LCD tersebut, yaitu jumlah kolom karakter

dikali jumlah baris karakter. Sebagai contoh, LCD 16x2, artinya terdapat 16 kolom dalam

baris ruang karakter sehingga karakter yang dapat dituliskan adalah sebanyak 32 karakter

[1]. Untuk lebih jelasnya baris dan kolom karakter LCD 16x2 ditunjukkan pada Gambar

2.13.

BARIS

BARIS

KOLOM 1 KOLOM 16

Gambar 2.13. Baris dan kolom Karakter pada LCD 16x2 [14]

LCD yang digunakan adalah jenis LCD yang menampilkan data dengan 2 baris tampilan

pada display. Keuntungan dari LCD ini adalah [1]:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16


23

1. Dapat menampilkan karakter ASCII, sehingga dapat memudahkan untuk membuat

program tampilan.

2. Mudah dihubungkan dengan port I/O karena hanya menggunakan 8 bit data dan 3 bit

control.

3. Ukuran modul yang proposional

4. Daya yang digunakan relatif kecil.

Agar dapat mengendalikan LCD karakter dengan baik, koneksi yang benar tentu

diperlukan. Untuk itu perlu diketahui pin-pin antarmuka yang dimiliki oleh LCD karakter

seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.14 dan Tabel 2.5 LCD karakter yang beredar di

pasaran memiliki 16 pin antarmuka.

Gambar 2.14. Konfigurasi Kaki LCD 16x2 [13]

Tabel 2.5. Konfigurasi kaki LCD 16x2 [1]

Nomor PIN Simbol Fungsi

1 Vss GND

2 Vdd/Vcc +5V

3 Vee/Vo Kontras

4 RS Intruksi input/Data input

5 R/W Read/Write

6 E Enable signal

7 DB0 Data pin 0

8 DB1 Data pin 1

9 DB2 Data pin 2

10 DB3 Data pin 3


24

Tabel 2.5.(Lanjutan) Konfigurasi kaki LCD 16x2 [1]

Nomor

PIN

Simbol Fungsi

11 DB4 Data pin 4

12 DB5 Data pin 5

13 DB6 Data pin 6

14 DB7 Data pin 7

15 VB+ Back light (+5V)

16 VB- Back light (-5V)

Ada dua jenis antarmuka yang dapat digunakan dalam mengendalikan LCD karakter: 4

Bit, dan 8 Bit. Dalam antarmuka 4 Bit hanya membutuhkan empat pin data komunikasi

data pararel, DB4 (pin 11) sampai DB7 (pin 14), yang dikoneksikan dengan rangkaian

pengendali [1].


25

BAB III

PERANCANGAN PENELITIAN

Bab III ini akan membahas mengenai perancangan perangkat keras dan perancangan

perangkat lunak.

3.1 Perencanaan Sistem

Perencanaan sistem ini membahas tentang kebutuhan-kebutuhan yang harus dipenuhi,

agar alat ini dapat bekerja sesuai dengan apa yang direncanakan. Sistem penentuan jenis

golongan darah manusia berbasis mikrokontroler AT-Mega8535 terdiri dari beberapa

bagian yang saling berhubungan satu dengan yang lainnya. Untuk lebih jelasnya dapat

dilihat pada Gambar 3.1 diagram blok sistem penentuan jenis golongan darah manusia.

Kaca Preparat LCD 16x12(penampil)

Sensor LED infra merah MIKROKONTROLER Op-Amp IC LM741

dan Fototransistor AT-Mega8535

Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem Penentuan Jenis Golongan Darah Manusia


26

Sensor akan mengidentifikasi terjadinya proses aglutinasi pada kaca preparat yang telah

diteteskan sampel darah manusia. Tegangan yang dihasilkan oleh sensor akan dikuatkan

oleh op-amp LM741 dan dikirimkan untuk diolah ke dalam mikrokontroler AT-Mega8535

sehingga hasil pengolahan dapat ditampilkan pada penampil LCD 16x2.

3.2 Perancangan Mekanik

Perancangan mekanik alat pendekteksi golongan darah manusia terdiri dari LCD,

saklar ON/OFF, tombol start, tombol reset, kaca preparat, dan sensor. Desain mekanik

tampak atas seperti ditunjukkan pada gambar 3.2 dan desain mekanik tampak samping

ditunjukkan pada gambar 3.3.

Gambar 3.2. Desain Mekanik Tampak Atas


27

Gambar 3.3. Desain Mekanik Tampak Samping

Panjang badan alat adalah 35 cm dengan pembagian setiap bagian papan terdapat 2

sensor yang memiliki panjang 7.5 cm, jarak antara sensor setiap papannya 3 cm sehingga

sisa jarak dipakai untuk memisahkan setiap papannya berjarak 1 cm. Jarak antara

fototransistor, kaca preparat, dan LED infra merah masing-masing adalah 3 cm, lebih

jelasnya jarak sensor dengan kaca preparat dapat dilihat pada Gambar 3.4 dan jarak antara

sensor seperti terlihat pada Gambar 3.5.

Gambar 3.4. Jarak sensor dengan kaca preparat


28

Gambar 3.5. Jarak antara sensor

Jarak secara keseluruhan badan alat dapat dilihat pada Gambar 3.6 dengan perincian pada

Tabel 3.1.

Gambar 3.6. Jarak badan alat secara keseluruhan


29

Tabel 3.1. Tabel perincian jarak mekanik

Komponen Jarak Keterangan

Panjang 35 cm

Lebar 15 cm

Tinggi 10 cm

LCD 3 cm 3 cm (tepi atas) dan 3 cm (tepi kiri)

Saklar 3cm 3cm (tepi atas) dan 3 cm (tepi kanan)

Start 3cm 3cm (tepi bawah) dan 8 cm (tepi

Reset)

Reset 3 cm 3 cm (tepi bawah) dan 3 cm(tepi

kanan)

3.3 Perencanaan Perangkat Keras

Ada beberapa bagian utama dalam perancangan subsistem perangkat alat penentuan

jenis golongan darah manusia berbasis AT-Mega8535, yaitu meliputi rangkaian sensor

sebagai input data, rangkaian penguat operasional sebagai penguat tegangan masukan,

rangkaian mikrokontroler, dan rangkaian LCD 16x2 sebagai penampil.

3.3.1 Rangkaian Sensor

Rangkaian sensor pada perancangan ini merupakan rangkaian paling utama dalam

proses pengambilan data. Sensor dalam rangkaian ini menggunakan dua komponen yaitu

LED infra merah dan fototransistor. LED infra merah memancarkan cahaya sehingga

menembus sampel darah pada kaca preparat dan fototransistor digunakan untuk

mendeteksi intensitas cahaya yang dipancarkan oleh LED infra merah. Rangkaian sensor

dapat dilihat pada Gambar 3.7.

Gambar 3.7. Rangkaian Sensor Darah


30

Keluaran dari fototransistor adalah tegangan yang dipengaruhi reaksi penggumpalan

darah pada kaca preparat. Besarnya tegangan keluaran berbeda-beda, tergantung dari

terjadi penggumpal darah jenis golongan darahnya. Dari hal ini dapat ditentukan jenis

golongan darahnya apakah golongan darah A,B,AB, dan O.

Rangkaian sensor darah dalam perancangan ini membutuhkan 8 buah sensor untuk 4

sampel darah manusia, dengan pembagian masing-masing 2 buah sensor menguji 1 sampel

darah. Keluaran sensor yang telah dikuatkan oleh op-amp dihubungkan ke pin

mikrokontroler AT-Mega8535 yaitu PORT A (ADC). Konfigurasi keluaran sensor ke

mikrokontroler AT-Mega8535 ditunjukkan seperti pada Tabel 3.2.

Tabel 3.2. Konfigurasi Keluaran Sensor Ke Mikrokontroler ATmega8535

Keluaran Sensor Port ATmega 8535

Sensor 1 PA0 (ADC0)

Sensor 2 PA1 (ADC1)

Sensor 3 PA2 (ADC2)

Sensor 4 PA3 (ADC3)

Sensor 5 PA4 (ADC4)

Sensor 6 PA5 (ADC5)

Sensor 7 PA6 (ADC6)

Sensor 8 PA7 (ADC7)

Fototransistor yang digunakan dalam perancangan tidak memiliki kepekaan yang

sama, maka keluaran fototransistor perlu ditambahkan resistor variabel (Rvar), sehingga

nilai tegangan pada keluaran semua sensor menjadi sama. Nilai resistor variabel (trimpot)

yang digunakan dalam perancangan rangkaian sensor sebesar 5KΩ. Nilai R1 dan R2

dihitung berdasarkan pada persamaan 2.10 dan persamaan 2.12. Untuk tingkat keamanan

nilai arus yang melewati fototransistor (IR1), nilai arus IR1 akan dikurangi menjadi 80%

berdasarkan pada persamaan 2.11. Perhitungan nilai IR1, R1 dan R2 adalah sebagai

berikut :

Perhitungan nilai aman arus pada LED infra merah (IF’) :

IR1 = 80% * IF

IR1 = 0.8 * 20 mA

IR1 = 16 mA


31

Setelah nilai aman arus LED infra merah (IR1) didapat, maka perhitungan nilai resistor

LED infra merah (R1) adalah :

R1 =

R1 =

R1 = 218.75 ohm

nilai resistor yang ada dipasaran adalah 220 ohm.

Perhitungan nilai resistor fototransistor (R2) :

R2 =

R2 =

R2 = 1250 ohm

nilai resistor yang ada dipasaran adalah 1200 ohm.

3.2.2 Rangkaian konfigurasi Penguat Tegangan

Tegangan keluaran dari fototransistor masih sangat kecil untuk dipakai secara

langsung. Tegangan ini perlu diperkuat oleh sebuah rangkaian penguat tegangan.

Rangkaian penguat yang dipakai adalah sebuah penguat operasional yang di

konfigurasikan sebagai penguat tidak-pembalik (non-inverting). Dalam perancangan ini,

penulis menggunakan IC LM741, yang dapat dilihat pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8. Rangkaian op-amp penguat sensor [5]


32

Seperti terlihat pada Gambar 3.8 masukan op-amp dihubungkan ke keluaran sensor

sedangkan keluaran op-amp dihubungkan ke Port A (ADC) mikrokontroler AT-Mega8535.

Konfigurasi pin-pin keluaran op-amp dapat di lihat pada Tabel 3.1. Dalam perancangan

rangkaian sensor darah menghasilkan tegangan keluaran sebesar 0.1 V, sehingga

membutuhkan penguatan sebanyak 40 kali. Berdasarkan pada persamaan 2.9, perhitungan

nilai penguatan tegangan adalah sebagai berikut :

ACL = 1+

ACL = 1 +

= 40 x

Voutput = Vinput * ACL

Voutput = 0.1 V * 40x

= 4 Volt

Sehingga nilai tegangan keluaran dari penguat operasional (op-amp) adalah 4 Volt.

3.3.3 Rangkaian konfigurasi LCD 16x2

Dengan menggunakan informasi pada Tabel 2.2, rangkaian pendukung LCD 16x2

dapat dibuat seperti pada Gambar 3.9. Penentuan konfigurasi kaki LCD menuju

mikrokontroler ditentukan dengan melihat pada software compiler yang digunakan (Code

Vision AVR) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.10.

Gambar 3.9. Rangkaian LCD 16x2 [9]


33

Gambar 3.10. Pengaturan Port LCD Pada Code Vision AVR [9]

3.3.4 Rangkaian Mikrokontroler

Rangkaian mikrrokontroler akan mengolah data dari sensor dan menampilkan di LCD

16x12 (Display). Mikrokontroler membutuhkan sistem minimum yang terdiri dari

rangkaian eksternal yaitu rangkaian osilator dan rangkaian reset.

3.3.4.1 Rangkaian Osilator

Rangkaian osilator ini berfungsi sebagai sumber clock bagi mikrokontroler.

Rangkaian osilator menggunakan crystal dengan frekuensi sebesar 11,0592 MHz dan

menggunakan kapasitor 22pf pada pin XTAL1 dan XTAL2 di mikrokontroler seperti yang

terlihat pada gambar 3.11. Pemberian kapasitor bertujuan untuk memperbaiki kestabilan

frekuensi yang diberikan oleh osilator eksternal [9].

Gambar 3.11. Rangkaian Osilator AT-Mega8535 [9]


34

3.3.4.2 Rangkaian Reset

Perancangan rangkaian reset bertujuan untuk memaksa proses kerja pada

mikrokontroler dapat diulang dari awal. Saat tombol reset ditekan, mikrokontroler

mendapat input logika rendah, sehingga akan menghentikan seluruh proses yang sedang

dilakukan mikrokontroler. Gambar 3.12 menunjukan rangkaian reset untuk AT-Mega8535.

Gambar 3.12. Rangkaian Reset AT-Mega8535 [9]

Resistor dan kapasitor berfungsi untuk tunda waktu tegangan yang masuk ke reset.

Waktu yang dibutuhkan untuk reset eksternal tidak sama dengan waktu masukan VCC,

sehingga waktu reset diberikan setelah waktu pengisian kapasitor sebagai jedanya. Untuk

memperoleh waktu pengisian 47us dengan menggunakan kapasitor sebesar 10nF, nilai

resistor minimum dapat dihitung dengan persamaan :

T = R * C

Maka R = 47us/10nF

= 4700 Ω

Perancangan penggunaan port sebagai masukan dan keluaran pada AT-Mega8535

disesuaikan dengan kebutuhan, untuk konfigurasi port AT-Mega8535 dapat dilihat pada

Tabel 3.3 yang disesuaikan dengan minimum sistem AT-Mega8535 seperti pada Gambar

3.13.


35

Tabel 3.3. Penggunaan Port Pada Mikrokontroler

FUNGSI Hardware PORT Mikro

INPUT Sensor 1 PORTA.0

Sensor 2 PORTA.1

Sensor 3 PORTA.2

Sensor 4 PORTA.3

Sensor 5 PORTA.4

Sensor 6 PORTA.5

Sensor 7 PORTA.6

Sensor 8 PORTA.7

OUTPUT LCD PORTB. 0-7

Gambar 3.13. Sistem Minimun AT-Mega8535 [9]

Konfigurasi port dan gambar rangkaian sensor dapat dilihat pada Tabel 3.1 dan

Gambar 3.7, sedangkan untuk konfigurasi port LCD 16x2 dapat di lihat pada Gambar 3.10.


36

3.4 Perancangan Perangkat Lunak

Perancangan perangkat lunak merupakan tahap pembuatan program yang nantinya

difungsikan untuk menjalankan rancangan alat agar sesuai dengan tujuannya. Gambar 3.14

menunjukkan program dimulai dengan inisialisasi hardware yang berhubungan dengan

sistem, antara lain AT-Mega8535, sensor, dan LCD. Setelah menginisialisasi, sensor mulai

melakukan pembacaaan data dengan scan sampel darah yang diujikan. Data analog yang

dihasilkan oleh sensor kemudian akan dikonversi menjadi digital pada ADC yang telah

terintregrasi secara internal pada mikrokontroler AT-Mega8535. Proses selanjutnya adalah

data yang telah dikonversikan akan diproses dan kemudian akan ditampilkan di LCD

berupa nama sensor beserta hasil golongan darah. Setelah itu proses dilanjutkan dengan

mengambil data berikutnya secara bergantian.

START

STOP

Inisialisasi Konfigurasi

Umum ATMega8535

PORTA>>SENSOR

PORTC>>LCD

Scan Sampel

Darah Oleh

Sensor

Ambil Data

Lagi ?

Olah Data

ADC di

ATMega8535

Menampilkan Hasil

di LCD

TIDAK

YA

Gambar 3.14. Diagram Alir Utama


37

3.4.1 Perangkat lunak Scan Sampel Darah

Perangkat lunak ini berguna untuk mendeteksi sampel darah yang dibaca oleh sensor.

Proses diawali dengan menginisialisasi konfigurasi umum AT-Mega8535 termasuk pada

port masukan maupun port keluaran. Sensor akan membaca data lalu dikirimkan untuk

diproses, sampel darah akan dicek sesuai dengan program yang telah dimasukkan di dalam

mikrokontroler. Jika bukan golongan darah A, maka proses dilanjutkan dengan pengecekan

golongan darah lainnya, tetapi jika data yang dimasukkan sesuai maka hasil akan

ditampilkan pada LCD. Diagram alir Scan sampel darah dapat dilihat pada Gambar 3.15.

START


PORTA>>SENSOR

PORTC>>LCD

CEK SAMPEL

DARAH

CEK

GOLONGAN

DARAH A

CEK

GOLONGAN

DARAH B

CEK

GOLONGAN

DARAH AB

CEK

GOLONGAN

DARAH O

TAMPILKAN KE

LCD

YA

TIDAK TIDAK TIDAK

YA YAYAYA

TIDAK

Gambar 3.15. Diagram Alir Scan Sampel Darah


38

3.4.2 Perangkat Lunak Pengolahan Data ADC Pada AT-Mega8535

Perangkat lunak ini berguna untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital

agar dapat diproses didalam mikrokontroler AT-Mega 8535. Proses penginisialisasi ADC

terjadi di PORT A sedangkan inisialisasi LCD di PORT C. Data berupa tegangan

dikonversi ke dalam ADC (Vin), akan dibandingkan dengan tegangan yang telah

ditetapkan (Vref) di dalam Mikrokontroler AT-Mega8535. Jika Vin>=Vref maka data

tersebut berlogika 1 sedangkan jika Vin<Vref maka data berlogika 0, perbandingan antar

logika 1 dan logika 0 akan diproses dan ditampilkan hasil berupa jenis golongan darah di

penampil LCD. Dalam perancangan ini tegangan referensi (Vref) yang digunakan sebesar

2.56 Volt, diambil dari tegangan referensi dalam AT-Mega8535. Diagram alir mengolah

data ADC pada AT-Mega8535 dapat dilihat pada Gambar 3.16.

START


ATMega8535

PORTA>>SENSOR

PORTC>>LCD

Data analog

Sensor

(Tegangan)

Proses ADC

Vref = 2.56 Volt

Vin >= Vref = LOGIKA 1

Vin < Vref = LOGIKA 0

Vin >= Vref = LOGIKA 1

Vin < Vref = LOGIKA 0

Pengolahan Hasil Logika

Logika 10 = Gol.Darah A

Logika 01 = Gol.Darah B

Logika 11 = Gol.Darah AB

Logika 00 = Gol. Darah O

Ditampilkan ke

LCDSaklar RESET

STOP

TIDAK

YA

Sensor 2Sensor 1

Gambar 3.16. Diagram Alir Mengolah Data ADC Pada AT-Mega8535


39

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab IV ini akan membahas mengenai hasil pengujian alat yang telah dibuat. Tujuan

pengujian ini adalah untuk membuktikan sistem yang diimplementasikan telah memenuhi

spesifikasi yang telah direncanakan sebelumnya. Hasil pengujian akan dimanfaatkan untuk

menyempurnakan kinerja sistem alat dan sekaligus digunakan untuk pengembangan lebih

lanjut. Tahap pengujian sampel golongan darah manusia dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1. Tahap Pengujian Sampel Golongan Darah Manusia

Alat ini mempunyai fungsi sebagai penentu jenis golongan darah manusia, dengan

masukan data melalui sensor dan dapat ditampilkan pada LCD 16x2. Tahap pengujian alat


40

dilakukan dengan menempatkan sampel darah dengan anti reagen A pada titik 1 kaca

preparat dan anti reagen B pada titik 2 kaca preparat. Langkah selanjutnya letakkan kaca

preparat diantara sensor LED infra merah dan sensor fototransistor, kemudian tekan

tombol start. Tunggu beberapa saat, sensor akan membaca sampel darah dan menghasilkan

tegangan yang akan dikuatkan oleh Op-Amp. Tegangan yang telah dikuatkan oleh Op-Amp

akan dikirimkan ke mikrokontroler AT-Mega8535 untuk diproses sehingga dapat

ditampilkan pada penampil LCD 16x2. Penempatan letak tombol start, tombol stop, saklar

on/off dan LCD 16x2 pada perangkat keras dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2. Penempatan Letak Tombol Start/stop, Saklar On/off Dan LCD 16x2 Pada

Perangkat Keras.

Ada beberapa tahap pengujian yang dilakukan untuk mengetahui tingkat keberhasilan alat

yang dibuat yaitu :

1. Pengujian rangkaian sensor

2. Pengujian rangkaian LCD 16x2

3. Pengujian rangkaian pengendali/pengontrol

4. Pengujian sistem keseluruhan

4.1 Pengujian Rangkaian Sensor

Bagian utama dari perangkat ini adalah sensor darah yang meliputi LED infra merah

dan fototransistor. Sensor darah diperlukan untuk mendekteksi proses aglutinasi pada dua

titik sampel darah yang diujikan. LED infra merah akan memancarkan cahaya yang akan

menembus sampel darah dan sebuah fototransistor diperlukan untuk menerima cahaya dari

LED infra merah yang telah menembus sampel darah. Pengujian dilakukan dengan cara

menghalangi sinar yang dipancarkan oleh LED infra merah menuju fototransistor


41

menggunakan benda padat sehingga perbedaaan nilai tegangan yang diukur dapat

diketahui. Dalam pengujian ini benda padat yang digunakan adalah kertas yang tak tembus

oleh cahaya. Nilai tegangan dc yang diukur pada keluaran sensor penerima fototransistor

telah dikuatkan oleh Op-Amp. Keterangan letak sensor dan kaca preparat pada perangkat

keras dapat dilihat pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3. Keterangan Letak Sensor Dan Kaca Preparat Pada Perangkat Keras

Untuk mendapatkan nilai tegangan rata-rata setiap sensor maka dilakukan pengambilan

data dari keluaran fototransistor sebanyak 10 kali pengujian. Data yang diambil dari

keluaran sensor fototransistor berupa nilai tegangan DC. Pengukuran nilai tegangan

keluaran sensor penerima fototransistor dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1. Pengukuran Nilai Tegangan Keluaran Sensor

Pengujian

Tegangan

(Volt)

Pengujian

ke

Sensor

A1

A2

B1

B2

C1

C2

D1

D2

Terhalang 1 0.02 V 0.06 V 0.07 V 0.10 V 0.25 V 0.20 V 0.13 V 0.19 V

2 0.01 V 0.03 V 0.03 V 0.05 V 0.20 V 0.20 V 0.47 V 0.41 V

3 0.04 V 0.10 V 0.03 V 0.06 V 0.55 V 0.52 V 0.08 V 0.11 V

4 0.01 V 0.02 V 0.03 V 0.07 V 0.20 V 0.19 V 0.15 V 0.23 V

5 0.04 V 0.12 V 0.03 V 0.06 V 0.18 V 0.18 V 0.07 V 0.10 V

6 0.02 V 0.05 V 0.03 V 0.07 V 0.23 V 0.20 V 0.18 V 0.25 V

7 0.06 V 0.14 V 0.08 V 0.11 V 0.29 V 0.14 V 0.04 V 0.05 V

8 0.03 V 0.07 V 0.17 V 0.23 V 0.15 V 0.16 V 0.18 V 0.26 V


42

Tabel 4.1. (Lanjutan) Pengukuran Nilai Tegangan Keluaran Sensor

Pengujian

Tegangan

(Volt)

Pengujian

ke

Sensor

A1

A2

B1

B2

C1

C2

D1

D2

9 0.05 V 0.11 V 0.16 V 0.22 V 0.15 V 0.15 V 0.06 V 0.09 V

10 0.03 V 0.06 V 0.09 V 0.12 V 0.13 V 0.12 V 0.05 V 0.07 V

Tak

Terhalang

1 2.56 V 2.22 V 2.48 V 1.55 V 1.83 V 1.04 V 2.40 V 2.34 V

2 2.55 V 2.21 V 2.47 V 1.54 V 1.80 V 1.03 V 2.38 V 2.34 V

3 2.55 V 2.21 V 2.47 V 1.54 V 1.79 V 1.03 V 2.38 V 2.33 V

4 2.55 V 2.22 V 2.59 V 1.73 V 1.79 V 1.02 V 2.45 V 2.43 V

5 2.56 V 2.23 V 2.47 V 1.55 V 1.78 V 1.02 V 2.47 V 2.46 V

6 2.55 V 2.20 V 2.60 V 1.75 V 1.99 V 1.21 V 2.40 V 2.36 V

7 2.54 V 2.19 V 2.47 V 1.55 V 1.88 V 1.11 V 2.50 V 2.49 V

8 2.54 V 2.19 V 2.47 V 1.55 V 2.09 V 1.30 V 2.53 V 2.55 V

9 2.56 V 2.25 V 2.47 V 1.55 V 2.05 V 1.26 V 2.44 V 2.41 V

10 2.54 V 2.20 V 2.48 V 1.56 V 1.86 V 1.09 V 2.40 V 2.36 V

Dari pengujian yang dilakukan pada Tabel 4.1 terlihat nilai keluaran tegangan dari

setiap sensor berbeda-beda, hal ini disebabkan karakteristik setiap sensor tidak sama dan

juga dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang masuk dari luar . Berdasarkan hasil

pengukuran nilai tegangan yang diperoleh pada Tabel 4.1, nilai tegangan rata-rata setiap

sensor dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut ini :

Vrata-rata =

……………………………….(4.1)

Dari persamaan 4.1 nilai tegangan rata-rata didapat dari jumlah nilai tegangan 10 kali

pengujian terhadap sensor dibagi jumlah pengujian sebanyak 10 kali. Dari perhitungan

yang dilakukan maka didapatkan nilai tegangan rata-rata setiap sensor. Untuk lebih

jelasnya nilai tegangan rata-rata setiap sensor dapat dilihat pada Tabel 4.2.


43

Tabel 4.2. Nilai Tegangan Rata-Rata Setiap Sensor

Sensor Tidak Terhalang Terhalang

A1 2.58 Volt 0.02 Volt

A2 2.24 Volt 0.05 Volt

B1 1.96 Volt 0.13 Volt

B2 1.59 Volt 0.23 Volt

C1 1.62 Volt 0.12 Volt

C2 1.00 Volt 0.12 Volt

D1 2.37 Volt 0.19 Volt

D2 2.33 Volt 0.26 Volt

Nilai tegangan sensor saat terhalang akan lebih kecil dibandingkan dengan nilai

tegangan sensor saat tidak terhalang . Ketika sensor terhalang, sinar yang diterima oleh

fototransistor akan berkurang sehingga menghasilkan tegangan yang sangat kecil,

begitupun sebaliknya saat sensor tidak terhalang maka sinar yang diterima oleh

fototransistor bertambah banyak sehingga tegangan yang dihasilkan bertambah besar. Cara

pengujian sensor dapat dilihat pada Gambar 4.4 saat sensor tidak terhalang dan pada saat

sensor terhalang dapat dilihat pada Gambar 4.5 dan Gambar 4.6. Pegukuran nilai tegangan

sensor dilakukan menggunakan rumus ADC yang ditampilkan pada penampil LCD 16x2.

Untuk lebih jelasnya pengukuran nilai ADC dan tegangan sensor dapat dilihat pada

Gambar 4.7 saat sensor tidak terhalang dan Gambar 4.8 saat sensor terhalang.

Gambar 4.4. Sensor Tidak Terhalang


44

Gambar 4.5.Sensor Dibuat terhalang Gambar 4.6. Semua Sensor Terhalang

Sensor A1 dan A2 Sensor B1 dan B2

Sensor C1 dan C2 Sensor D1 dan D

Gambar 4.7. Pengukuran Nilai ADC Dan Tegangan Sensor Saat Tidak Terhalang

Sensor A1 dan A2 Sensor B1 dan B2


45

Sensor C1 dan C2 Sensor D1 dan D2

Gambar 4.8. Pengukuran Nilai ADC Dan Tegangan Keluaran Sensor Saat Terhalang

Pengukuran nilai tegangan menggunakan rumus ADC yang diproses oleh

mikrokontroler dan ditampilkan pada penampil LCD 16x2. Rumus ADC yang digunakan

dalam pengujian nilai tegangan sensor adalah sebagai berikut [2]:

Nilai ADC =

………………………………......................(4.2)

Nilai Vin =

x Vref…………..………………………………(4.3)

Terlihat pada Gambar 4.7 tegangan yang didapatkan pada sensor yang tidak terhalang

lebih besar dibanding tegangan pada sensor yang terhalang, seperti pada Gambar 4.8. Hal

ini membuktikan bahwa sensor A1, sensor A2, sensor B1, sensor B2, sensor C1, sensor C2,

sensor D1, dan sensor D2 dapat bekerja dengan baik.

4.2 Pengujian Rangkaian LCD 16x2

Rangkaian LCD 16x2 digunakan untuk menampilkan data golongan darah manusia

yang mampu menampilkan 16 kolom dan 2 baris karakter . Untuk melakukan pengujian

LCD, program harus didownload ke mikrokontroler. Setelah program didownload ke

mikrokontroler AT-Mega8535, pertama program akan mengeksekusi konfigurasi LCD

agar dapat menampilkan data, setelah proses pembacaan konfigurasi LCD barulah LCD

dapat menampilkan data pesan sesuai dengan karakter yang dimasukkan. Contoh list kode

program LCD dapat dilihat pada Tabel 4.3.


46

Tabel 4.3. List Kode Program Konfigurasi Dan Perintah LCD 16x2

Listkode Program Keterangan

'konfigurasi pin LCD

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portb.4 , Db5 = Portb.5

Db6 = Portb.6

Config Lcdpin = Pin , Db7 = Portb.7 , E = Portb.3 ,

Rs = Portb.2

Konfigurasi port LCD ke mikrokontroler AT-

Mega8535

Config Lcd = 16 * 2

Cursor Off

Main:

Locate 1 , 2 : Lcd " +CREATED+ "

Locate 2 , 1 : Lcd "By Theo Lering"

Konfigurasi LCD 16x2

Kursor mati

Menampilkan karakter pesan pada LCD

Karakter pesan pada baris 1 kolom 2

Karakter pesan pada baris 2 kolom 1

Dari list kode program terlihat port yang digunakan untuk menghubungkan LCD 16x2

ke mikrokontroler AT-Mega8535 adalah port B. Perintah penampil awal pada kolom 1

baris 2 adalah karakter “+ CREATED +” dan pada baris 2 kolom 1 adalah karakter “By

Theo Lering”.

Dari hasil pengujian LCD 16x2 bisa menampilkan karakter dengan sangat baik. Hasil

pengujian tampilan awal pada penampil LCD 16x2 dapat dilihat pada Gambar 4.9.

Gambar 4.9. Tampilan Awal Pada Penampil LCD 16x2

4.3 Pengujian Rangkaian Pengendali/Pengontrol

Pada rangkaian pengendali atau pengontrol akan dilakukan pengujian pada rangkaian

mikrokontroler. Mikrokontroler merupakan pemorses data utama dalam perancangan ini.

Mikrokontroler yang digunakan dalam rangkaian pengendali/pengontrol ini adalah AT-

Mega8535, yang pengujiannya dilakukan dengan menghubungkan port ke beberapa


47

rangkaian. Port mikrokontroler AT-Mega 8535 yang digunakan dalam perancangan dapat

dilihat pada Tabel 4.4.

Tabel 4.4. Port Mikrokontroler AT-Mega8535

Port AT-Mega8535 Rangkaian

Port A Sensor

Port B LCD 16x2

Port C.2 Tombol Stop

Port C.3 Tombol Start

Pengujian rangkaian pengendali/pengontrol dilakukan pada tombol start dan tombol

stop. Ketika tombol perintah pada perangkat keras ditekan (tombol start dan tombol stop)

mikrokontroler akan memproses perintah program dan menampilkan data pada penampil

LCD. Untuk lebih jelasnya hasil pengujian tombol start dan tombol stop pada LCD 16x2

dapat dilihat pada Gambar 4.10 dan Gambar 4.11.

Gambar 4.10. Hasil Pengujian Tombol Start Pada LCD 16x2

Gambar 4.11. Hasil Pengujian Tombol Stop Pada LCD 16x2


48

Terlihat pada Gambar 4.10 ketika tombol start aktif, LCD akan menampilkan hasil

berupa data golongan darah sesuai dengan perintah program pada mikrokontroler,

sedangkan ketika tombol stop aktif, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.11 maka

LCD akan menampilkan karakter “THANK YOU” pada baris ke 1 dan karakter “GOD

BLESSING” pada baris ke 2, setelah karakter ditampilkan mikrokontroler akan

menghentikan sistem program secara keseluruhan . Dari hasil pengujian yang dilakukan

menunjukan rangkaian pengendali/pengontrol bekerja dengan baik. List kode program

tombol start dan stop dapat dilihat pada Tabel 4.5.

Tabel 4.5. List Kode Program Tombol Start Dan Tombol Stop

List kodeProgram Keterangan

‘sub berhenti

Berhenti:

Cls

Locate 1 , 16

Lcd Chr(1) ; "THANK YOU" ; Chr(1)

Locate 2 , 14

Lcd Chr(1) ; "GOD BLESSING" ; Chr(1)

For Kiri = 1 To 12

Shiftlcd Left

Waitms 20

Next

End

Perintah program saat tombol stop aktif

Membersihkan karakter LCD

Baris 1 kolom 16

Karakter (+) dan tulisan “THANK YOU”

Baris 2 kolom 14

Karakter (+) dan tulisan “GOD BLESSING”

Geser kekiri sebanyak 12 kali

Waktu 20 milisecon

Perintah menghentikan program

‘sub utama

Utama:

Locate 1 , 1 : Lcd " Golongan Darah "

Call Sensor_a()

Call Sensor_b()

Call Sensor_c()

Call Sensor_d()

Return

Perintah program saat tombol start aktif

Menampilkan tulisan pada baris 1 kolom 1

Memanggil sensor_a

Memanggil sensor_b

Memanggil sensor_c

Memanggil sensor_d

Do

If Pinc.2 = 0 Then Gosub Utama

If Pinc.3 = 0 Then Gosub Berhenti

Loop

End

Tombol Start

Tombol Stop


49

4.4 Pengujian Sistem Keseluruhan

Pengujian secara keseluruhan merupakan tahap akhir dari pengujian. Semua bagian

dari perangkat keras dihubungkan dan data golongan darah manusia ditampilkan pada

penampil hasil LCD 16x2. Supaya komponen pendukung dapat saling berkomunikasi

program secara keseluruhan didownload ke mikrokontroler terlebih dahulu. Adapun

beberapa tahapan yang harus dilakukan untuk menguji sistem secara keseluruhan. Tahap

pertama perangkat keras dihubungkan ke tegangan sumber, maka mikrokontroler akan

memproses perintah program awal berupa pesan karakter pada LCD 16x2 berupa karakter

“+ CREATED +” pada baris pertama dan karakter “By Theo Lering” pada baris kedua.

Tampilan awal pada penampil LCD 16x2 dapat dilihat pada Gambar 4.9. Selanjutnya

mikrokontroler akan memproses dan menjalankan data yang dikirimkan oleh setiap sensor.

Data yang dibaca oleh sensor berupa tegangan DC. Tampilan pada penampil LCD 16x2

saat siap membaca data berupa tulisan pesan karakter yaitu karakter “Tekan” pada baris

pertama dan karakter “Tombol Start” pada baris kedua. Tampilan pada penampil LCD

16x2 saat siap membaca data dari sensor dapat dilihat pada Gambar 4.12.

Gambar 4.12. Tampilan Pada Penampil LCD 16x2 Saat Siap Membaca Data Dari Sensor

Tahap kedua yaitu meneteskan darah manusia yang akan diujikan pada pada kaca

preparat. Terdapat 2 titik darah pada setiap kaca preparat, titik A untuk untuk darah yang

dicampur anti reagen A dan titik B untuk darah yang akan dicampur anti reagen B. Titik

darah dan titik anti reagen pada kaca preparat dapat dilihat pada Gambar 4.13.


50

Gambar 4.13. Titik Darah Dan Titik Anti Reagen Pada Kaca Preparat

Setelah darah dan anti reagen dicampur pada masing-masing titik, maka sampel darah

pada kaca preparat ditempatkan pada setiap sensor. Dalam penelitian ini menggunakan 4

buah kaca preparat yang masing-masing preparat menguji jenis golongan darah untuk 1

sampel darah manusia. Untuk lebih jelasnya penempatan kaca preparat pada sensor dapat

dilihat pada Gambar 4.3.

Tahap ketiga adalah proses pembacaan sampel darah oleh sensor lalu dikirimkan ke

mikrokontroler AT-Mega8535 untuk diproses. Data yang dikirimkan oleh sensor ke

mikrokontroler berupa nilai tegangan ADC. Nilai tegangan sensor bergantung pada ada

tidaknya proses aglutinasi pada sampel darah. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada

Gambar 4.14 ketika darah mengalami proses aglutinasi dan darah tidak mengalami proses

aglutinasi.

Gambar 4.14. Proses Aglutinasi Pada Sampel Darah

Ketika darah tidak mengalami proses aglutinasi maka tegangan dari sensor akan

mengecil, begitupun sebaliknya ketika terjadi proses aglutinasi maka tegangan dari sensor

akan membesar. Batas nilai tegangan setiap sensor berbeda-beda, hal ini dikarenakan


51

karakteristik setiap sensor tidak sama dan ketepatan titik setiap sensor tidak akurat

sehingga tegangan yang didapatkan tidak maksimal. untuk menentukan nilai tegangan

referensi setiap sensor, maka diambil nilai tengah setiap sensor saat terhalang dan tidak

terhalang. Nilai Tegangan Referensi setiap sensor dapat dlihat pada Tabel 4.6.

Tabel 4.6. Nilai Tegangan Referensi Setiap Sensor

Nama Sensor Tegangan Rata-Rata

Tegangan Referensi Terhalang Tidak

Terhalang

Sensor A1 2.58 Volt 0.02 Volt 1.30 Volt

Sensor A2 2.24 Volt 0.05 Volt 1.15 Volt

Sensor B1 1.96 Volt 0.13 Volt 1.05 Volt

Sensor B2 1.59 Volt 0.23 Volt 0.91 Volt

Sensor C1 1.62 Volt 0.12 Volt 1.74 Volt

Sensor C2 1.00 Volt 0.12 Volt 0.56 Volt

Sensor D1 2.37 Volt 0.19 Volt 1.28 Volt

Sensor D2 2.33 Volt 0.26 Volt 1.30 Volt

Nilai pada Tabel 4.5 didapat nilai tengah tegangan rata-rata antara sensor saat terhalang

dan saat sensor tidak terhalang. Untuk persamaan perhitungan nilai tegangan referensi

sensor adalah sebagai berikut :

Vref =

…………(4.4)

Seperti pada sensor A1 nilai tegangan rata-rata sensor saat terhalang sebesar 2.58 Volt dan

saat tidak terhalang sebesar 0.02 Volt. Maka perhitungan nilai tegangan referensi sensor

A1 adalah sebagai berikut :

Vref =

Vref = 1.30 V


52

Berdasarkan perhitungan diatas, maka didapatkan nilai tegangan referensi untuk sensor A1

adalah sebesar 1.30 Volt. Perhitungan ini juga berlaku untuk sensor lainnya, seperti yang

terlihat pada Tabel 4.6.

Tahap berikutnya adalah melakukan perhitungan nilai tegangan saat terjadi proses

aglutinasi dan saat tidak terjadi proses aglutinasi pada sampel darah karen penentuan jenis

golongan darah bergantung pada ada tidaknya proses aglutinasi pada sampel darah yang

diujikan. Nilai tegangan yang didapatkan dari keluaran sensor dipengaruhi oleh proses

aglutinasi, sehingga perlu ditentukan batas nilai tegangan keluaran setiap sensor saat

terjadinya proses aglutinasi darah. Untuk lebih jelasnya batas nilai tegangan referensi saat

tidak terjadi proses aglutinasi dan saat terjadi proses aglutinasi dapat dilihat pada Tabel

4.7.

Tabel 4.7. Batas Nilai Tegangan Referensi Proses Aglutinsi

Sensor Nilai Tegangan Referensi

Aglutinasi Tidak Aglutinasi

Sensor A1 > 1.30 Volt < 1.30 Volt

Sensor A2 > 1.15 Volt < 1.15 Volt

Sensor B1 > 1.05 Volt < 1.05 Volt

Sensor B2 > 0.91 Volt < 0.91 Volt

Sensor C1 > 1.74 Volt < 1.74 Volt

Sensor C2 > 0.56 Volt < 0.56 Volt

Sensor D1 > 1.28 Volt < 1.28 Volt

Sensor D2 > 1.30 Volt < 1.30 Volt

Terlihat pada Tabel 4.7 darah mengalami proses aglutinasi jika nilai tegangan

keluaran sensor melebihi nilai tegangan referensi sensor dan jika darah tidak mengalami

proses aglutinasi maka nilai tegangan keluaran sensor lebih kecil dari nilai tegangan

referensi sensor. Seperti yang terlihat pada Tabel 4.7, jika darah mengalami proses

aglutinasi maka nilai tegangan keluaran sensor A1 akan melebihi batas nilai tegangan

referensi yaitu sebesar 1,3 Volt dan jika nilai tegangan keluaran sensor A1 kurang dari 1,30

volt maka sampel darah tidak mengalami proses aglutinasi. Berikut ini adalah nilai

tegangan keluaran sensor yang diambil dari sampel darah manusia. Data tegangan dari

keluaran sensor dapat dilihat pada Tabel 4.8.


53

Tabel 4.8. Data Tegangan DC Keluaran Sensor Ke Mikrokontroler

Nama Sampel Darah

Keterangan

Nilai Tegangan

Sensor Titik 1 Titik 2

Melia Restyanty PBI / 2007 Sensor A 1.57 V 1.04 V

Cornelius Florry Saputra TI / 2006 Sensor B 1.05 V 1.40 V

Kristianto Wibison So INSTIPER / 2011 Sensor C 1.65 V 0.60 V

Totok Dwi Apriyanto TI / 2006 Sensor D 0.99 V 0.99 V

Ricky Roland Manurung TE / 2006 Sensor A 0.44 V 1.58 V

Heripson Samuel TM / 2011 Sensor B 1.17 V 1.37 V

Kristianto Wibison So INSTIPER / 2011 Sensor C 1.70 V 0.49 V

Aris Nugroh TM / 2005 Sensor D 0.45 V 0.47 V

Virgilius Y.C. Jelarut UPN / 2008 Sensor A 1.37 V 0.90 V

Dwi Elok P. Ningtyas BK / 2008 Sensor B 1.43 V 0.63 V

Benediktus Y. Adipradana TI / 2006 Sensor C 0.97 V 0.40 V

Yulius Djangga Bewa RESPATI / 2005 Sensor D 0.99 V 1.66 V

Dari Tabel 4.8 diatas terlihat bahwa ada perbedaan tegangan ketika terjadi proses

aglutinasi pada sampel darah. Seperti pada sampel darah “Cornelius Florry Saputra”

terlihat pada sensor B titik 1 tegangan yang didapatkan sebesar 1.05 V dan pada titik 2

tegangan sebesar 1.40 V. Dari nilai tegangan yang didapatkan menunjukan terjadi proses

aglutinasi pada titik 1 dan tidak terjadi aglutinasi pada titik 2. Untuk sampel darah “Aris

Nugroho” sensor D pada titik 1 tegangan sebesar 0.45 V dan pada titik 2 tegangan sebesar

0.47 V, dari nilai tegangan didapatkan bahwa pada titik 1 dan titik 2 tidak mengalami

proses aglutinasi. Untuk lebih jelasnya proses aglutinasi dan tidak terjadi aglutinasi dapat

dilihat pada Gambar 4.15 untuk sampel darah “Cornelius Florry Saputra” dan pada

Gambar 4.16 untuk sampel darah “Aris Nugroho” .

Gambar 4.15. Sampel Darah “Cornelius Florry Saputra”


54

Gambar 4.16. Sampel Darah “Aris Nugroho”

Dari data yang didapat diatas, selanjutnya mikrokontroler akan memproses dan

menentukan jenis golongan darah yang diujikan sesuai dengan perintah program yang ada

dalam mikrokontroler AT-Mega8535. Mengacu pada persamaan 4.1 maka nilai tegangan

yang dihasilkan dapat diubah kedalam bentuk nilai ADC sehingga dapat dibaca dan

diproses oleh mikrokontroler.Pengubahan nilai tegangan referensi kedalam nilai ADC

dapat dilihat pada Tabel 4.9.

Tabel 4.9. Pengubahan Nilai Tegangan Referensi Ke Nilai ADC

Sensor Nilai Tegangan

Referensi

Nilai ADC

Sensor A1 1.30 Volt 266

Sensor A2 1.15 Volt 235

Sensor B1 1.05 Volt 215

Sensor B2 0.91 Volt 186

Sensor C1 1.74 Volt 356

Sensor C2 0.56 Volt 115

Sensor D1 1.28 Volt 262

Sensor D2 1.30 Volt 266

Setelah didapat nilai ADC tegangan referensi, maka mikrokontroler AT-Mega 8535 dapat

memproses data sehingga dapat ditampilkan pada penampil LCD 16x2. Contoh list kode

program untuk sensor A dapat dilihat pada Tabel 4.10.


55

Tabel 4.10. List Program Untuk Sensor A

List Kode Program Keterangan

'sub sensor_a

Sub Sensor_a()

A1 = Getadc(0)

A2 = Getadc(1)

If A1 > 266And A1 <= 550 And A2 < 235 Then

Locate 2 , 3

Lcd "A"

Elseif A1 < 266 And A2 > 235 And A2 <= 500

Then

Locate 2 , 3

Lcd "B

Elseif A1 <= 550 And A1 > 266 And A2 > 235

And A2 <= 500 Then

Locate 2 , 3

Lcd "AB"

Elseif A1 < 266 And A2 < 235 Then

Locate 2 , 3

Lcd "O"

Else

Locate 2 , 3

Lcd "X"

End If

Waitms 100

End Sub

Sub Sensor A

Memanggil nilai ADC pin A.0

Memanggil nilai ADC pin A.1

Program Golongan Darah A

Program Golongan darah B

Progam Golongan Darah AB

Program Golongan Darah O

Tidak terdapat kaca preparat

Dari program diatas terlihat nilai tegangan referensi telah diubah kedalam nilai ADC.

pada sensor A1 menjadi 266 dan sensor A2 menjadi 235. Apabila tejadi proses aglutinasi

pada sensor A1 maka nilai ADC akan lebih dari 266 dan jika tidak mengalami proses

aglutinasimaka nilai ADC akan kurang dari 266. Sama seperti pada sensor A2, jika terjadi

aglutinasi maka nilai ADC akan lebih dari 235 dan jika tidak terjadi proses aglutinasi

maka nilai ADC kurang dari 235. Untuk mengetahui ada tidaknya kaca preparat pada

sensor maka dibuat batasan maksimum nilai ADC pada program, masing-masing sensor

memiliki batasan nilai maksimum ADC yang berbeda. Batas nilai maksimum ADC sensor

A1 sebesar 550 dan untuk sensor A2 sebesar 500. Ketika nilai ADC yang masuk dari

setiap sensor melebihi batas maksimum maka mikrokontroler akan menampilkan karakter

“X” yang artinya tidak terdapat kaca preparat pada perangkat keras. Penampil LCD saat

tidak terdapat kaca preparat pada perangkat keras dapat dilihat pada Gambar 4.17.


56

Gambar 4.17. Penampil LCD Saat Tidak Terdapat Kaca Preparat

Dari data sampel darah manusia yang telah diujikan pada Tabel 4.5. Didapatkan hasil

secara keseluruhan yang ditampilkan pada penampil LCD 16x2. Pengujian dilakukan pada

4 sampel darah manusia, sampel darah ditempatkan pada masing-masing sensor yaitu pada

sensor A, sensor B, sensor C, dan sensor D. Gambar 4.18 menunjukan hasil pengujian

untuk 4 sampel darah pada penampil LCD 16x2.

Gambar 4.18. Hasil Pengujian 4 Sampel Darah Manusia Pada Penampil LCD 16x2

Hasil Pengujian yang didapat pada Gambar 4.18 sesuai dengan program yang telah

dimasukkan kedalam mikrokontroler AT-Mega8535. Untuk perhitungan nilai tegangan dan

pengubahan kedalam nilai ADC dapat dilihat pada Tabel 4.11.


57

Tabel 4.11. Hasil Nilai Tegangan Dan Nilai ADC

Sampel Darah

Sensor

Nilai Tegangan Nilai ADC Gol.

Darah Titik 1 Titik 2 Titik 1 Titik 2

Melia Restyanty Sensor A 1.27 V 1.04 V 260 213 O

Cornelius Florry S Sensor B 1.05 V 1.40 V 236 267 B

Kristianto W. So Sensor C 1.65 V 0.60 V 337 123 A

Totok Dwi A. Sensor D 0.99 V 0.99 V 202 203 O

Dari data pada Tabel 4.11 didapatkan sampel darah sensor A1 dan sensor A2 tidak

mengalami aglutinasi ,hal ini terlihat karena nilai tegangan yang didapat pada sensor A1

sebesar 1,27 V dan sensor A2 sebesar 1,04 V kurang dari tegangan referensi yang telah

ditentukan pada program yaitu sensor A1 sebesar 1,34 V dan sensor A2 sebesar 1,22 V.

Nilai tegangan referensi dapat dilihat pada Tabel 4.6. Dari data yang didapat maka sampel

darah untuk sensor A adalah golongan darah O. Untuk sensor B pada titik 1 nilai tegangan

yang didapat kurang dari nilai tegangan referensi sedangkan pada titik 2 nilai tegangan

yang didapat lebih besar dari tegangan referensi sehingga hasil untuk sensor B adalah

golongan darah B. Pada sensor C titik 1 nilai tegangan sensor lebih besar dari nilai

tegangan referensi dan pada titik 2 nilai tegangan yang didapat kurang dari tegangan

referensi sehingga pada sensor C sehingga hasil golongan darah untuk sensor C adalah

darah A. Untuk sensor D pada titik 1 dan titik 2 mendapatkan nilai tegangan yang kurang

dari tegangan referensi sehingga hasil untuk sensor D adalah golongan darah O. Untuk

hasil pengujian golongan darah manusia pada penampil LCD 16x2 dapat dilihat pada

Gambar 4.18. Pembuktian kebenaran hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.19 untuk

sampel darah sensor B dan Gambar 4.20 untuk sampel darah D.

Gambar 4.19. Pembuktian Kebenaran Data Sensor B


58

Gambar 4.20. Pembuktian Kebenaran Data Sensor D

Pada Gambar 4.19 sampel darah sensor B menunjukan terjadinya proses aglutinasi

pada titik 2 sehingga jenis golongan darah sampel “Cornelius Florry S” adalah golongan

darah B. Sedangkan Gambar 4.20 sampel “Totok Dwi A” yang terdapat pada sensor D,

tidak terjadi aglutinasi pada kedua titik sehingga golongan darah yang ditampilkan adalah

golongan darah O. Untuk Pembuktian pengujian sampel darah manusia secara keseluruhan

dapat dilihat pada Tabel 4.12.

Tabel 4.12. Pembuktian Pengujian Sampel Darah Manusia Secara Keseluruhan

Sampel Darah Golongan

Darah

Pembuktian menurut KTP

(Kartu Tanda Penduduk)

Melia Restyanty O Golongan Darah O

Cornelius Florry S B Golongan Darah B

Kristianto W. So A Golongan Darah A

Totok Dwi A. O Golongan Darah O

Ricky Roland M. A Golongan Darah A

Heripson Samuel O Golongan Darah O

Kristianto Wibison So B Golongan Darah B

Aris Nugroho O Golongan Darah O

Virgilius Y.C. Jelarut A Golongan Darah A

Dwi Elok P. Ningtyas A Golongan Darah A

Benediktus Y. Adipradana O Golongan Darah O

Yulius Djangga Bewa B Golongan Darah B


59

Pembuktian kebenaran hasil pengujian dicocokkan dengan golongan darah yang tertera

pada KTP (Kartu Tanda Penduduk), gambar pembuktian KTP terlampir. Dari hasil

pengujian secara keseluruhan membuktikan bahwa perancangan perangkat keras yang

telah dibuat sesuai dengan perhitungan pada program yang terdapat dalam mikrokontroler

AT-Mega8535 sehingga dapat menunjukan hasil pengujian golongan darah dengan baik

dan benar.


60

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah dilakukan pengujian alat maka didapatkan kesimpulan tentang sistem ini,

diantaranya adalah :

1. Tegangan yang dihasilkan setiap sensor berbeda-beda karena kepekaan setiap sensor

tidak sama.

2. Sensor dapat menghasilkan tegangan sesuai dengan tingkat aglutinasi pada sampel

darah.

3. Nilai tegangan dari sensor dapat dibaca dan diproses didalam mikrokontroler AT-

Mega 8535 sesuai dengan hasil perancangan.

4. Hasil data sampel darah yang diujikan dapat ditampilkan pada penampil LCD 16x2

dengan baik dan benar.

5. Alat sudah berhasil menampilkan hasil golongan darah manusia yang diujikan.

5.2 Saran

1. Penempatan kaca preparat pada alat dibuat lebih mudah dan praktis.

2. Ketepatan titik dan jarak antara sensor pemancar LED infra merah dan sensor

penerima foto transistor harus diperhatikan seakurat mungkin.

3. Alat dibuat lebih portable sehingga mudah dibawa dan tidak membutuhkan sumber

tegangan dari luar.

4. Dibuat sistem database sehingga lebih muda dalam pengarsipan.


62

LAMPIRAN


Pembuktian Golongan Darah Dengan Kartu Tanda Penduduk (KTP)

Sampel Darah Golongan

Darah

Pembuktian menurut KTP

(Kartu Tanda Penduduk)

Melia Restyanty O -

Cornelius Florry S

B

Kristianto W. So A

Totok Dwi A.

O

Ricky Roland M. A -

Heripson Samuel O -


Kristianto Wibison So B

Aris Nugroho

O

Virgilius Y.C. Jelarut

A


Dwi Elok P. Ningtyas

A

Benediktus Y.

Adipradana

O

Yulius Djangga Bewa

B


RANGKAIAN SENSOR DAN OP-AMP


RANGKAIAN KESELURUHAN


$regfile = "8535def.dat"

$crystal = 12000000

'Deklarasi Variabel

Declare Sub Sensor_a()

Declare Sub Sensor_b()

Declare Sub Sensor_c()

Declare Sub Sensor_d()

Config Porta = Input

Config Portc = Input

Config Portb = Output

Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc

'Konfigurasi tipe data pada variabel yang dipakai

Dim A1 As Word

Dim A2 As Word

Dim B1 As Word

Dim B2 As Word

Dim C1 As Word

Dim C2 As Word

Dim D1 As Word


Dim D2 As Word

Dim Kiri As Integer

Dim Kanan As Integer

'konfigurasi pin LCD

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portb.4 , Db5 = Portb.5 , Db6 = Portb.6

Config Lcdpin = Pin , Db7 = Portb.7 , E = Portb.3 , Rs = Portb.2

Config Lcd = 16 * 2

Cursor Off

Deflcdchar 1 , 32 , 32 , 4 , 14 , 4 , 4 , 4 , 32

'Memulai program

Cls

Locate 1 , 4 : Lcd Chr(1) ; " CREATED " ; Chr(1)

Waitms 100


Waitms 200

'Teks kekiri

Locate 1 , 4 : Lcd Chr(1) ; " CREATED " ; Chr(1)



Waitms 50

For Kiri = 1 To 15

Shiftlcd Left

Waitms 20

Next

'Teks kekanan

Cls

Locate 1 , 3 : Lcd " PENDEKTEKSI "

Locate 2 , 2 : Lcd "GOLONGAN DARAH"

Waitms 200

Locate 1 , 3 : Lcd " PENDEKTEKSI "

Locate 2 , 2 : Lcd "GOLONGAN DARAH"

Waitms 50

For Kanan = 1 To 15

Shiftlcd Right

Waitms 20

Next

Cls


'Memulai adc

Start Adc

Do

If Pinc.2 = 1 Then Gosub Teks_1

If Pinc.2 = 0 Then Gosub Utama

If Pinc.3 = 0 Then Gosub Berhenti

Loop

End

'Sub utama

Utama:

Cls

Locate 1 , 2 : Lcd "Blood Scanner"

Locate 2 , 4 : Lcd "Progresss...."

Waitms 200

Locate 1 , 2 : Lcd "Blood Scanner"

Locate 2 , 4 : Lcd "Progresss...."

For Kanan = 1 To 15

Shiftlcd Right

Waitms 15


Next

Cls

Locate 1 , 1 : Lcd " Golongan Darah "

Call Sensor_a()

Call Sensor_b()

Call Sensor_c()

Call Sensor_d()

Waitms 500

Cls

Return

'sub sensor_a

Sub Sensor_a()

A1 = Getadc(0)

A2 = Getadc(1)

If A1 > 266 And A1 <= 550 And A2 < 235 Then

Locate 2 , 3

Lcd "A"

Elseif A1 < 266 And A2 > 235 And A2 <= 500 Then

Locate 2 , 3


Lcd "B"

Elseif A1 <= 550 And A1 > 266 And A2 > 235 And A2 <= 500 Then

Locate 2 , 3

Lcd "AB"

Elseif A1 < 266 And A2 < 235 Then

Locate 2 , 3

Lcd "O"

Else

Locate 2 , 3

Lcd "X"

End If

Waitms 100

End Sub

'sub sensor_b

Sub Sensor_b()

B1 = Getadc(2)

B2 = Getadc(3)

If B1 > 215 And A1 <= 560 And B2 < 186 Then

Locate 2 , 7


Lcd "A"

Elseif B1 < 215 And B2 > 186 And B2 <= 380 Then

Locate 2 , 7

Lcd "B"

Elseif B1 <= 560 And B1 > 215 And B2 > 186 And B2 <= 380 Then

Locate 2 , 7

Lcd "AB"

Elseif B1 < 215 And B2 < 186 Then

Locate 2 , 7

Lcd "O"

Else

Locate 2 , 7

Lcd "X"

End If

Waitms 100

End Sub

'sub sensor_c

Sub Sensor_c()

C1 = Getadc(4)


C2 = Getadc(5)

If C1 > 356 And C1 <= 480 And C2 < 115 Then

Locate 2 , 10

Lcd "A"

Elseif C1 < 356 And C2 > 115 And C2 <= 300 Then

Locate 2 , 10

Lcd "B"

Elseif C1 <= 480 And C1 > 356 And C2 > 115 And C2 <= 300 Then

Locate 2 , 10

Lcd "AB"

Elseif C1 < 356 And C2 < 115 Then

Locate 2 , 10

Lcd "O"

Else

Locate 2 , 10

Lcd "X"

End If

Waitms 100

End Sub


'sub sensor_d

Sub Sensor_d()

D1 = Getadc(6)

D2 = Getadc(7)

If D1 > 262 And D1 <= 540 And D2 < 266 Then

Locate 2 , 14

Lcd "A"

Elseif D1 < 262 And D2 > 266 And D2 <= 540 Then

Locate 2 , 14

Lcd "B"

Elseif D1 <= 540 And D1 > 262 And D2 > 266 And D2 <= 540 Then

Locate 2 , 14

Lcd "AB"

Elseif D1 < 262 And D2 < 266 Then

Locate 2 , 14

Lcd "O"

Else

Locate 2 , 14

Lcd "X"


End If

Waitms 100

End Sub

'sub berhenti

Berhenti:

Cls

Locate 1 , 16 : Lcd Chr(1) ; "THANK YOU" ; Chr(1)

Locate 2 , 14 : Lcd Chr(1) ; "GOD BLESSING" ; Chr(1)

For Kiri = 1 To 12

Shiftlcd Left

Waitms 20

Next

End

'sub teks_1

Teks_1:

Locate 1 , 6 : Lcd "Tekan"

Locate 2 , 3 : Lcd "Tombol Start"

Waitms 5

Return


© 2005 Fairchild Semiconductor Corporation DS400018 www.fairchildsemi.com

April 1999

Revised December 2005

LM

7805 • LM

7806 • LM

7808 • LM

7809 • LM

7810 • LM

7812 • LM

7815 • LM

7818 • LM

7824 • LM

7805A • L

M7806A

• LM

7808A•L

M7809A

• LM

7810A • L

M7812A

• LM

7815A • L

M7818A

• LM

7824A 3-Term

inal 1A

Po

sitive Voltag

e Reg

ulato

r

LM7805 • LM7806 • LM7808 • LM7809 • LM7810 • LM7812 • LM7815 • LM7818 • LM7824 • LM7805A • LM7806A • LM7808A •LM7809A • LM7810A • LM7812A • LM7815A • LM7818A • LM7824A3-Terminal 1A Positive Voltage Regulator

General DescriptionThe LM78XX series of three terminal positive regulators areavailable in the TO-220 package and with several fixed outputvoltages, making them useful in a wide range of applications.Each type employs internal current limiting, thermal shut downand safe operating area protection, making it essentially inde-structible. If adequate heat sinking is provided, they can deliverover 1A output current. Although designed primarily as fixedvoltage regulators, these devices can be used with externalcomponents to obtain adjustable voltages and currents.

Features Output Current up to 1A

Output Voltages of 5, 6, 8, 9, 12, 15, 18, 24

Thermal Overload Protection

Short Circuit Protection

Output Transistor Safe Operating Area Protection

Ordering Code:

Product Number Output Voltage Tolerance Package Operating TemperatureLM7805CT

4%

TO-220

40C - 125C

LM7806CT

LM7808CT

LM7809CT

LM7810CT

LM7812CT

LM7815CT

LM7818CT

LM7824CT

LM7805ACT

2% 0C - 125C

LM7806ACT

LM7808ACT

LM7809ACT

LM7810ACT

LM7812ACT

LM7815ACT

LM7818ACT

LM7824ACT


www.fairchildsemi.com 2

LM

7805

• L

M78

06 •

LM

7808

• L

M78

09 •

LM

7810

• L

M78

12 •

LM

7815

• L

M78

18 •

LM

7824

• L

M78

05A

• L

M78

06A

• L

M78

08A

•LM

7809

A •

LM

7810

A •

LM

7812

A •

LM

7815

A •

LM

7818

A •

LM

7824

A

Internal Block Diagram


3 www.fairchildsemi.com

LM

7805 • LM

7806 • LM

7808 • LM

7809 • LM

7810 • LM

7812 • LM

7815 • LM

7818 • LM

7824 • LM

7805A • L

M7806A

• LM

7808A•L

M7809A

• LM

7810A • L

M7812A

• LM

7815A • L

M7818A

• LM

7824A

Absolute Maximum Ratings(Note 1)

Note 1: Absolute maximum ratings are those values beyond which damage to the device may occur. The datasheet specifications should be met, without exception, to ensurethat the system design is reliable over its power supply, temperature, and output/input loading variables. Fairchild does not recommend operation outside datasheet specifica-tions.

Electrical Characteristics (LM7805) (Refer to the test circuits. 40C TJ 125C, IO = 500mA, VI = 10V, CI = 0.1F, unless otherwise specified)

Note 2: Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken into account separately. Pulse testing withlow duty is used.

Note 3: These parameters, although guaranteed, are not 100% tested in production.

Parameter Symbol Value UnitInput Voltage (for VO = 5V to 18V) VI 35 V

(for VO = 24V) VI 40 V

Thermal Resistance Junction-Cases (TO-220) RJC 5 C/W

Thermal Resistance Junction-Air (TO-220) RJA 65 C/W

Operating Temperature Range TOPR 0 125 C

LM78xx 40 125 C

LM78xxA 0 125 C

Storage Temperature Range TSTG 65 150 C

Parameter Symbol Conditions Min Typ Max Unit

Output Voltage VO TJ = 25C 4.8 5.0 5.2V

5mA IO 1A, PO 15W, VI = 7V to 20V 4.75 5.0 5.25

Line Regulation Regline TJ = 25C VO = 7V to 25V – 4.0 100mV

(Note 2) VI = 8V to 12V – 1.6 50.0

Load Regulation Regload TJ = 25C IO = 5mA to 1.5mA – 9.0 100mV

IO = 250mA to 750mA – 4.0 50.0

Quiescent Current IQ TJ = 25C – 5.0 8.0 mA

Quiescent Current Change IQ IO = 5mA to 1A – 0.03 0.5mA

VI = 7V to 25V – 0.3 1.3

Output Voltage Drift (Note 3) VO/T IO = 5mA – 0.8 – mV/C

Output Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz, TA = 25C – 42.0 – V/VO

Ripple Rejection (Note 3) RR f = 120Hz, VO = 8V to 18V 62.0 73.0 – dB

Dropout Voltage VDROP IO = 1A, TJ = 25C – 2.0 – V

Output Resistance (Note 3) rO f = 1KHz – 15.0 – m

Short Circuit Current ISC VI = 35V, TA = 25C – 230 – mA

Peak Current (Note 3) IPK TJ =25C – 2.2 – A



LM

7805

• L

M78

06 •

LM

7808

• L

M78

09 •

LM

7810

• L

M78

12 •

LM

7815

• L

M78

18 •

LM

7824

• L

M78

05A

• L

M78

06A

• L

M78

08A

•LM

7809

A •

LM

7810

A •

LM

7812

A •

LM

7815

A •

LM

7818

A •

LM

7824

A

Electrical Characteristics (LM7806) (Refer to the test circuits. 40C TJ 125C, IO = 500mA, VI = 11V, CI = 0.33F, CO = 0.1F, unless otherwise specified)








5mA IO 1A, PO 15W, VI = 8.0V to 21V 5.7 6.0 6.3

Line Regulation Regline TJ = 25C VI = 8V to 25V – 5.0 120mV

(Note 4) VI = 9V to 13V – 1.5 60.0


(Note 4) IO = 250mA to 750mA – 3.0 60.0


Quiescent Current Change IQ IO = 5mA to 1A – – 0.5mA

VI = 8V to 25V – – 1.3










5mA IO 1A, PO 15W, VI = 10.5V to 23V 7.6 8.0 8.4

Line Regulation Regline TJ = 25C VI = 10.5V to 25V – 5.0 160mV

(Note 6) VI = 11.5V to 17V – 2.0 80.0


(Note 6) IO = 250mA to 750mA – 5.0 80.0



VI = 10.5V to 25V – 0.5 1.0



Ripple Rejection (Note 7) RR f = 120Hz, VO = 11.5V to 21.5V 56.0 73.0 – dB







LM

7805 • LM

7806 • LM

7808 • LM

7809 • LM

7810 • LM

7812 • LM

7815 • LM

7818 • LM

7824 • LM

7805A • L

M7806A

• LM

7808A•L

M7809A

• LM

7810A • L

M7812A

• LM

7815A • L

M7818A

• LM

7824A









5mA IO 1A, PO 15W, VI = 11.5V to 24V 8.6 9.0 9.4


(Note 8) VI = 12V to 17V – 2.0 90.0


(Note 8) IO = 250mA to 750mA – 4.0 90.0



VI = 11.5V to 26V – – 1.3










5mA IO 1A, PO 15W, VI = 12.5V to 25V 9.5 10.0 10.5


(Note 10) VI = 13V to 25V – 3.0 100


(Note 10) IO = 250mA to 750mA – 4.0 400



VI = 12.5V to 29V – – 1.0










LM

7805

• L

M78

06 •

LM

7808

• L

M78

09 •

LM

7810

• L

M78

12 •

LM

7815

• L

M78

18 •

LM

7824

• L

M78

05A

• L

M78

06A

• L

M78

08A

•LM

7809

A •

LM

7810

A •

LM

7812

A •

LM

7815

A •

LM

7818

A •

LM

7824

A









5mA IO 1A, PO 15W, VI = 14.5V to 27V 11.4 12.0 12.6


(Note 12) VI = 16V to 22V – 3.0 120


(Note 12) IO = 250mA to 750mA – 5.0 120



VI = 14.5V to 30V – 0.5 1.0



Ripple Rejection (Note 13) RR f = 120Hz, VI = 15V to 25V 55.0 71.0 – dB







5mA IO 1A, PO 15W, VI = 17.5V to 30V 14.25 15.0 15.75


(Note 14) VI = 20V to 26V – 3.0 150


(Note 14) IO = 250mA to 750mA – 4.0 150



VI = 17.5V to 30V – – 1.0



Ripple Rejection (Note 15) RR f = 120Hz, VI = 18.5V to 28.5V 54.0 70.0 – dB







LM

7805 • LM

7806 • LM

7808 • LM

7809 • LM

7810 • LM

7812 • LM

7815 • LM

7818 • LM

7824 • LM

7805A • L

M7806A

• LM

7808A•L

M7809A

• LM

7810A • L

M7812A

• LM

7815A • L

M7818A

• LM

7824A









5mA IO 1A, PO 15W, VI = 21V to 33V 17.1 18.0 18.9


(Note 12) VI = 24V to 30V – 5.0 180


(Note 12) IO = 250mA to 750mA – 5.0 180



VI = 21V to 33V – – 1.0


Output Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz, TA = 25C – 110 – V/VO








5mA IO 1A, PO 15W, VI = 27V to 38V 22.8 24.0 25.25


(Note 18) VI = 30V to 36V – 6.0 240


(Note 18) IO = 250mA to 750mA – 5.0 240



VI = 27V to 38V – 0.5 1.0










LM

7805

• L

M78

06 •

LM

7808

• L

M78

09 •

LM

7810

• L

M78

12 •

LM

7815

• L

M78

18 •

LM

7824

• L

M78

05A

• L

M78

06A

• L

M78

08A

•LM

7809

A •

LM

7810

A •

LM

7812

A •

LM

7815

A •

LM

7818

A •

LM

7824

A

Electrical Characteristics (LM7805A) (Refer to the test circuits. 0C TJ 125C, IO = 1A, VI = 10V, CI = 0.33F, CO = 0.1F, unless otherwise specified)





IO = 5mA to 1A, PO 15W, VI = 7.5V to 20V 4.8 5.0‘ 5.2

Line Regulation Regline VI = 7.5V to 25V, IO = 500mA – 5.0 50.0

mV(Note 20) VI = 8V to 12V – 3.0 50.0

TJ = 25C VI = 7.3V to 20V – 5.0 50.0

VI = 8V to 12V – 1.5 25.0

Load Regulation Regload TJ = 25C, IO = 5mA to 1.5mA – 9.0 100

mV(Note 20) IO = 5mA to 1mA – 9.0 100

IO = 250mA to 750mA – 4.0 50.0


Quiescent Current Change IQ IO = 5mA to 1A – – 0.5

mAVI = 8V to 25V, IO = 500mA – – 0.8

VI = 7.5V to 20V, TJ = 25C – – 0.8



Ripple Rejection (Note 21) RR f = 120Hz, IO = 500mA, VI = 8V to 18V – 68.0 – dB







LM

7805 • LM

7806 • LM

7808 • LM

7809 • LM

7810 • LM

7812 • LM

7815 • LM

7818 • LM

7824 • LM

7805A • L

M7806A

• LM

7808A•L

M7809A

• LM

7810A • L

M7812A

• LM

7815A • L

M7818A

• LM

7824A






IO = 5mA to 1A, PO 15W, VI = 8.6V to 21V 5.76 6.0 6.24


mV(Note 22) VI = 9V to 13V – 3.0 60.0

TJ = 25C VI = 8.3V to 21V – 5.0 60.0

VI = 9V to 13V – 1.5 30.0


mV(Note 22) IO = 5mA to 1mA – 4.0 100

IO = 250mA to 750mA – 5.0 50.0



mAVI = 19V to 25V, IO = 500mA – – 0.8

VI = 8.5V to 21V, TJ = 25C – – 0.8










LM

7805

• L

M78

06 •

LM

7808

• L

M78

09 •

LM

7810

• L

M78

12 •

LM

7815

• L

M78

18 •

LM

7824

• L

M78

05A

• L

M78

06A

• L

M78

08A

•LM

7809

A •

LM

7810

A •

LM

7812

A •

LM

7815

A •

LM

7818

A •

LM

7824

A








mV(Note 24) VI = 11V to 17V – 3.0 80.0

TJ = 25C VI = 10.4V to 23V – 6.0 80.0

VI = 11V to 17V – 2.0 40.0


mV(Note 24) IO = 5mA to 1mA – 12.0 100

IO = 250mA to 750mA – 5.0 50.0



mAVI = 11V to 25V, IO = 500mA – – 0.8

VI = 10.6V to 23V, TJ = 25C – – 0.8



Ripple Rejection (Note 25) RR f = 120Hz, IO = 500mA, VI = 11.5V to 21.5V – 62.0 – dB







LM

7805 • LM

7806 • LM

7808 • LM

7809 • LM

7810 • LM

7812 • LM

7815 • LM

7818 • LM

7824 • LM

7805A • L

M7806A

• LM

7808A•L

M7809A

• LM

7810A • L

M7812A

• LM

7815A • L

M7818A

• LM

7824A




Parameter Symbol Conditions Min Typ Max Units




mV(Note 26) VI = 12.5V to 19V – 4.0 45.0

TJ = 25C VI = 11.5V to 24V – 6.0 90.0

VI = 12.5V to 19V – 2.0 45.0


mV(Note 26) IO = 5mA to 1mA – 12.0 100

IO = 250mA to 750mA – 5.0 50.0



mAVI = 12V to 25V, IO = 500mA – – 0.8

VI = 11.7V to 25V, TJ = 25C – – 0.8










LM

7805

• L

M78

06 •

LM

7808

• L

M78

09 •

LM

7810

• L

M78

12 •

LM

7815

• L

M78

18 •

LM

7824

• L

M78

05A

• L

M78

06A

• L

M78

08A

•LM

7809

A •

LM

7810

A •

LM

7812

A •

LM

7815

A •

LM

7818

A •

LM

7824

A







Line Regulation Regline VI = 12.8V to 26V, IO = 500mA – 8.0 100

mV(Note 28) VI = 13V to 20V – 4.0 50.0

TJ = 25C VI = 12.5V to 25V – 8.0 100

VI = 13V to 20V – 3.0 50.0


mV(Note 28) IO = 5mA to 1mA – 12.0 100

IO = 250mA to 750mA – 5.0 50.0



mAVI = 12.8V to 25V, IO = 500mA – – 0.8

VI = 13V to 26V, TJ = 25C – – 0.5










LM

7805 • LM

7806 • LM

7808 • LM

7809 • LM

7810 • LM

7812 • LM

7815 • LM

7818 • LM

7824 • LM

7805A • L

M7806A

• LM

7808A•L

M7809A

• LM

7810A • L

M7812A

• LM

7815A • L

M7818A

• LM

7824A








mV(Note 30) VI = 16V to 22V – 4.0 120

TJ = 25C VI = 14.5V to 27V – 10.0 120

VI = 16V to 22V – 3.0 60.0


mV(Note 30) IO = 5mA to 1mA – 12.0 100

IO = 250mA to 750mA – 5.0 50.0



mAVI = 14V to 27V, IO = 500mA – – 0.8

VI = 15V to 30V, TJ = 25C – – 0.8










LM

7805

• L

M78

06 •

LM

7808

• L

M78

09 •

LM

7810

• L

M78

12 •

LM

7815

• L

M78

18 •

LM

7824

• L

M78

05A

• L

M78

06A

• L

M78

08A

•LM

7809

A •

LM

7810

A •

LM

7812

A •

LM

7815

A •

LM

7818

A •

LM

7824

A








mV(Note 32) VI = 20V to 26V – 5.0 150

TJ = 25C VI = 17.5V to 30V – 11.0 150

VI = 20V to 26V – 3.0 75.0


mV(Note 32) IO = 5mA to 1mA – 12.0 100

IO = 250mA to 750mA – 5.0 50.0



mAVI = 17.5V to 30V, IO = 500mA – – 0.8

VI = 17.5V to 30V, TJ = 25C – – 0.8



Ripple Rejection (Note 33) RR f = 120Hz, IO = 500mA, VI = 18.5V to 28.5V – 58.0 – dB







LM

7805 • LM

7806 • LM

7808 • LM

7809 • LM

7810 • LM

7812 • LM

7815 • LM

7818 • LM

7824 • LM

7805A • L

M7806A

• LM

7808A•L

M7809A

• LM

7810A • L

M7812A

• LM

7815A • L

M7818A

• LM

7824A






IO = 5mA to 1A, PO 15W, VI = 21V to 33V 17.3 18.0 18.7

Line Regulation Regline VI = 21V to 33V, IO = 500mA – 15.0 180

mV(Note 34) VI = 21V to 33V – 5.0 180

TJ = 25C VI = 20.6V to 33V – 15.0 180

VI = 24V to 30V – 5.0 90.0


mV(Note 34) IO = 5mA to 1mA – 15.0 100

IO = 250mA to 750mA – 7.0 50.0



mAVI = 12V to 33V, IO = 500mA – – 0.8

VI = 12V to 33V, TJ = 25C – – 0.8










LM

7805

• L

M78

06 •

LM

7808

• L

M78

09 •

LM

7810

• L

M78

12 •

LM

7815

• L

M78

18 •

LM

7824

• L

M78

05A

• L

M78

06A

• L

M78

08A

•LM

7809

A •

LM

7810

A •

LM

7812

A •

LM

7815

A •

LM

7818

A •

LM

7824

A







Line Regulation Regline VI = 27V to 38V, IO = 500mA – 18.0 240

mV(Note 36) VI = 21V to 33V – 6.0 240

TJ = 25C VI = 26.7V to 38V – 18.0 240

VI = 30V to 36V – 6.0 120


mV(Note 36) IO = 5mA to 1mA – 15.0 100

IO = 250mA to 750mA – 7.0 50.0



mAVI = 27.3V to 38V, IO = 500mA – – 0.8

VI = 27.3V to 38V, TJ = 25C – – 0.8










LM

7805 • LM

7806 • LM

7808 • LM

7809 • LM

7810 • LM

7812 • LM

7815 • LM

7818 • LM

7824 • LM

7805A • L

M7806A

• LM

7808A•L

M7809A

• LM

7810A • L

M7812A

• LM

7815A • L

M7818A

• LM

7824A

Typical Performance Characteristics

FIGURE 1. Quiescent Current FIGURE 2. Peak Output Current

FIGURE 3. Output Voltage FIGURE 4. Quiescent Current



LM

7805

• L

M78

06 •

LM

7808

• L

M78

09 •

LM

7810

• L

M78

12 •

LM

7815

• L

M78

18 •

LM

7824

• L

M78

05A

• L

M78

06A

• L

M78

08A

•LM

7809

A •

LM

7810

A •

LM

7812

A •

LM

7815

A •

LM

7818

A •

LM

7824

A

Typical Applications

FIGURE 5. DC Parameters

FIGURE 6. Load Regulation

FIGURE 7. Ripple Rejection

FIGURE 8. Fixed Output Regulator



LM

7805 • LM

7806 • LM

7808 • LM

7809 • LM

7810 • LM

7812 • LM

7815 • LM

7818 • LM

7824 • LM

7805A • L

M7806A

• LM

7808A•L

M7809A

• LM

7810A • L

M7812A

• LM

7815A • L

M7818A

• LM

7824A

Typical Applications (continued)

FIGURE 9.

Note: To specify an output voltage, substitute voltage value for “XX”. A common ground is required between the Input and the Output voltage. The input voltage must remain typ-ically 2.0V above the output voltage even during the low point on the input ripple voltage.

Note: CI is required if regulator is located an appreciable distance from the power supply filter.

Note: CO improves stability and transient response.

IRI 5 IQVO = VXX (1 R2 / R1) IQ R2

FIGURE 10. Circuit for Increasing Output Voltage

IRI 5 IQVO = VXX (1 R2 / R1) IQ R2

FIGURE 11. Adjustable Output Regulator (7V to 30V)



LM

7805

• L

M78

06 •

LM

7808

• L

M78

09 •

LM

7810

• L

M78

12 •

LM

7815

• L

M78

18 •

LM

7824

• L

M78

05A

• L

M78

06A

• L

M78

08A

•LM

7809

A •

LM

7810

A •

LM

7812

A •

LM

7815

A •

LM

7818

A •

LM

7824

A


FIGURE 12. High Current Voltage Regulator

FIGURE 13. High Output Current with Short Circuit Protection

FIGURE 14. Tracking Voltage Regulator



LM

7805 • LM

7806 • LM

7808 • LM

7809 • LM

7810 • LM

7812 • LM

7815 • LM

7818 • LM

7824 • LM

7805A • L

M7806A

• LM

7808A•L

M7809A

• LM

7810A • L

M7812A

• LM

7815A • L

M7818A

• LM

7824A


FIGURE 15. Split Power Supply (15V - 1A)

FIGURE 16. Negative Output Voltage Circuit

FIGURE 17. Switching Regulator



LM

7805

• L

M78

06 •

LM

7808

• L

M78

09 •

LM

7810

• L

M78

12 •

LM

7815

• L

M78

18 •

LM

7824

• L

M78

05A

• L

M78

06A

• L

M78

08A

•LM

7809

A •

LM

7810

A •

LM

7812

A •

LM

7815

A •

LM

7818

A •

LM

7824

A

Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted

Package Number TO-220



LM

7805 • LM

7806 • LM

7808 • LM

7809 • LM

7810 • LM

7812 • LM

7815 • LM

7818 • LM

7824 • LM

7805A • L

M7806A

• LM

7808A•L

M7809A

• LM

7810A • L

M7812A

• LM

7815A • L

M7818A

• LM

7824A 3-Term

inal 1A

Po

sitive Voltag

e Reg

ulato

r

DISCLAIMERFAIRCHILD SEMICONDUCTOR RESERVES THE RIGHT TO MAKE CHANGES WITHOUT FURTHER NOTICE TO ANYPRODUCTS HEREIN TO IMPROVE RELIABILITY, FUNCTION OR DESIGN. FAIRCHILD DOES NOT ASSUME ANY LIABILITYARISING OUT OF THE APPLICATION OR USE OF ANY PRODUCT OR CIRCUIT DESCRIBED HEREIN; NEITHER DOES ITCONVEY ANY LICENSE UNDER ITS PATENT RIGHTS, NOR THE RIGHTS OF OTHERS.

LIFE SUPPORT POLICYFAIRCHILD’S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORT DEVICESOR SYSTEMS WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF FAIRCHILD SEMICONDUCTOR CORPORATIONAs used herein:1. Life support devices or systems are devices or systemswhich, (a) are intended for surgical implant into the body, or(b) support or sustain life, or (c) whose failure to performwhen properly used in accordance with instructions for use

provided in the labeling, can be reasonably expected toresult in significant injury to the user.2. A critical component is any component of a life supportdevice or system whose failure to perform can be reason-ably expected to cause the failure of the life support deviceor system, or to affect its safety or effectiveness.

PRODUCT STATUS DEFINITIONSDefinition of terms

Datasheet Identification Product Status DefinitionAdvance Information Formative or In Design This datasheet contains the design specifications for product develop-

ment. Specifications may change in any manner without notice.

Preliminary First Production This datasheet contains preliminary data, and supplementary data will be published at a later date. Fairchild Semiconductor reserves the right to make changes at any time without notice in order to improve design.

No Identification Needed Full Production This datasheet contains final specifications. Fairchild Semiconductor reserves the right to make changes at any time without notice in order to improve design.

Obsolete Not In Production This datasheet contains specifications on a product that has been dis-continued by Fairchild Semiconductor. The datasheet is printed for ref-erence information only.


SFH 313SFH 313 FA

Semiconductor Group 1 1997-11-27

.Neu: NPN-Silizium-FototransistorNew: Silicon NPN Phototransistor

Wesentliche Merkmale

Speziell geeignet für Anwendungen im Bereich von 460 nm bis 1080 nm (SFH 313) und bei 880 nm (SFH 313 FA)

Hohe Linearität 5 mm-Plastikbauform

Anwendungen

Computer-Blitzlichtgeräte Lichtschranken für Gleich- und

Wechsellichtbetrieb Industrieelektronik “Messen/Steuern/Regeln”

Features

Especially suitable for applications from460 nm to 1080 nm (SFH 313) and of 880 nm (SFH 313 FA)

High linearity 5 mm plastic package

Applications

Computer-controlled flashes Photointerrupters Industrial electronics For control and drive circuits

SFH 313SFH 313 FA

Maße in mm, wenn nicht anders angegeben/Dimensions in mm, unless otherwise specified.

5.95.5

0.60.4

ø5.1

ø4.8

2.54

mm

spac

ing

7.87.5

9.08.2

5.75.1

2927

1.81.2

0.8

0.4

Area not flat

0.60.4

Cathode (Diode)

Chip position

GEX06260

Approx. weight 0.5 g

Collector (Transistor)

fexf

6626

fex0

6626



SFH 313SFH 313 FA

GrenzwerteMaximum Ratings

Typ Type

BestellnummerOrdering Code

SFH 313SFH 313-2SFH 313-3

Q62702-P1667Q62702-P1751Q62702-P1752

SFH 313 FASFH 313 FA-2SFH 313 FA-3

Q62702-P1674Q62702-P1753Q62702-P1754

BezeichnungDescription

SymbolSymbol

WertValue

EinheitUnit

Betriebs- und LagertemperaturOperating and storage temperature range

Top; Tstg – 55 ... + 100 °C

Löttemperatur bei TauchlötungLötstelle ≥ 2 mm vom Gehäuse,Lötzeit t ≤ 5 sDip soldering temperature ≥ 2 mm distancefrom case bottom, soldering time t ≤ 5 s

TS 260 °C

Löttemperatur bei KolbenlötungLötstelle ≥ 2 mm vom Gehäuse,Lötzeit t ≤ 3 sIron soldering temperature ≥ 2 mm distancefrom case bottom t ≤ 3 s

TS 300 °C

Kollektor-EmitterspannungCollector-emitter voltage

VCE 70 V

KollektorstromCollector current

IC 50 mA

Kollektorspitzenstrom, τ < 10 µsCollector surge current

ICS 100 mA

Emitter-KollektorspannungEmitter-collector voltage

VEC 7 V

Verlustleistung, TA = 25 °CTotal power dissipation

Ptot 200 mW

WärmewiderstandThermal resistance

RthJA 375 K/W


SFH 313SFH 313 FA


Kennwerte (TA = 25 °C, λ = 950 nm)Characteristics


SymbolSymbol

WertValue

EinheitUnit

SFH 313 SFH 313 FA

Wellenlänge der max. FotoempfindlichkeitWavelength of max. sensitivity

λS max 850 870 nm

Spektraler Bereich der FotoempfindlichkeitS = 10 % von Smax

Spectral range of sensitivityS = 10 % of Smax

λ 460 ... 1080 740 ... 1080 nm

Bestrahlungsempfindliche FlächeRadiant sensitive area

A 0.55 0.55 mm2

Abmessung der ChipflächeDimensions of chip area

L × BL × W

1 × 1 1 × 1 mm × mm

Abstand Chipoberfläche zu Gehäuseober-flächeDistance chip front to case surface

H 5.1 ... 5.7 5.1 ... 5.7 mm

HalbwinkelHalf angle

ϕ ± 10 ± 10 Graddeg.

Kapazität, VCE = 0 V, f = 1 MHz, E = 0Capacitance

CCE 15 15 pF

DunkelstromDark currentVCE = 10 V, E = 0

ICEO 10 (≤ 200) 10 (≤ 200) nA

Fotostrom PhotocurrentEe = 0.5 mW/cm2, VCE = 5 VEv = 1000 Ix, Normlicht/standard light A,VCE = 5 V

IPCE

IPCE

≥ 2.530

≥ 2.5–

mAmA



SFH 313SFH 313 FA

Die Fototransistoren werden nach ihrer Fotoempfindlichkeit gruppiert und mit arabischen Ziffern gekennzeichnet.The phototransistors are grouped according to their spectral sensitivity and distinguished by arabian figures.

1) IPCEmin ist der minimale Fotostrom der jeweiligen Gruppe1) IPCEmin is the min. photocurrent of the specified group

Directional characteristics Srel = f (ϕ)


Symbol WertValue

EinheitUnit

-1 -2 -3 -4

Fotostrom, λ = 950 nmPhotocurrentEe = 0.5 mW/cm2, VCE = 5 V IPCE 2.5 ... 5 4 ... 8 6.3 ... 12.5 ≥ 10 mA

Anstiegszeit/AbfallzeitRise and fall timeIC = 1 mA, VCC = 5 V, RL = 1 kΩ

tr, tf 8 10 12 14 µs

Kollektor-Emitter-SättigungsspannungCollector-emitter saturation voltageIC = IPCEmin

1) × 0.3,Ee = 0.5 mW/cm2

VCEsat 150 150 150 150 mV

OHF02330

0 20 40 60 80 100 1200.40.60.81.0100

90

80

70

60

50

010203040

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0ϕ


SFH 313SFH 313 FA


TA = 25 °C, λ = 950 nmRel.spectral sensitivity SFH 313 , Srel= f (λ)

Photocurrent IPCE = f (TA),VCE = 5 V, normalized to 25oC

Photocurrent IPCE= f (VCE)E = parameter

Rel.spectr.sensitivity SFH 313FA , Srel= f(λ)

PhotocurrentIPCE = f (Ee), VCE = 5 V

Dark currentICEO = f (TA), VCE = 10 V, E = 0

λ

OHF02332

0

relS

400

10

20

30

40

50

60

70

80

%

100

500 600 700 800 900 nm 1100

T

OHF01524

A

0-25

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

0 25 50 75 100

Ι PCE

PCEΙ 25

C

V

OHF02336

CE

PCEΙ

010 0

10 20 30 40 50 V 70

10 1

mA

0.5mWcm 2

2cmmW

1

2cmmW

0.25

0.1mWcm 2

210

λ

OHF02331

0

relS

400

10

20

30

40

50

60

70

80

%

100

500 600 700 800 900 nm 1100

E

OHF02337

e

PCEΙ

10 0

-210

10 -1

110

mA

10 -3 -210 010mW/cm2

10 2

T

OHF02342

A

0

CEOΙ

-210

10 -1

10 0

10 1

10 2

nA

20 40 60 80 100˚C

Dark current , ICEO = f (VCE), E = 0

Collector-emitter capacitanceCCE = f (VCE), f = 1 MHz

Total power dissipationPtot = f (TA)

V

OHF02341

CE

0

CEOΙ

-210

10 -1

10 0

10 1

10 2

nA

10 20 30 40 50 70V

V

OHF02344

CE

CEC

010 -2 -110 010 110 10 2V

10

20

30

40

pF

50

T

OHF02340

A

0

totP

0 20 40 60 80 ˚C 100

50

100

150

200

250mW


Everlight Electronics Co., Ltd. http:\\www.everlight.com Rev 4 Page: 1 of 7

Device No：DIR-033-083 Prepared date：07-20-2005 Prepared by：Jaine Tsai

Technical Data Sheet 5mm Infrared LED , T-1 3/4

IR333/H0/L10 Features

․High reliability ․High radiant intensity ․Peak wavelength λp=940nm ․2.54mm Lead spacing ․Low forward voltage ․Pb free ․The product itself will remain within RoHS compliant version.

Descriptions ․EVERLIGHT’S Infrared Emitting Diode(IR333/H0/L10) is a

high intensity diode , molded in a blue transparent plastic package. ․The device is spectrally matched with phototransistor , photodiode and infrared receiver module. Applications

․Free air transmission system ․Infrared remote control units with high power requirement ․Smoke detector ․Infrared applied system

Device Selection Guide

Chip LED Part No. Material

Lens Color

IR GaAlAs Blue




IR333/H0/L10 Package Dimensions Notes: 1.All dimensions are in millimeters 2.Tolerances unless dimensions ±0.25mm Absolute Maximum Ratings (Ta=25)

Parameter Symbol Rating Units

Continuous Forward Current IF 100 mA

Peak Forward Current IFP 1.0 A

Reverse Voltage VR 5 V

Operating Temperature Topr -40 ~ +85

Storage Temperature Tstg -40 ~ +85

Soldering Temperature Tsol 260

Power Dissipation at(or below) 25Free Air Temperature

Pd 150 mW

Notes: *1:IFP Conditions--Pulse Width≦100μs and Duty≦1%. *2:Soldering time≦5 seconds.




IR333/H0/L10 Electro-Optical Characteristics (Ta=25)

Parameter Symbol Condition Min. Typ. Max. Units IF=20mA 11 12 -- IF=100mA

Pulse Width≦100μs ,Duty≦1% -- 45 --

Radiant Intensity Ee IF=1A

Pulse Width≦100μs ,Duty≦1%. -- 400 --

mW/sr

Peak Wavelength λp IF=20mA -- 940 -- nm

Spectral Bandwidth

Δλ IF=20mA -- 45 -- nm

IF=20mA 1.2 1.5 IF=100mA

Pulse Width≦100μs ,Duty≦1% -- 1.4 1.8 Forward Voltage VF

IF=1A Pulse Width≦100μs ,Duty≦1%.

-- 2.6 4.0

V

Reverse Current IR VR=5V -- -- 10 μA

View Angle 2θ1/2 IF=20mA -- 40 -- deg




0-40 -20 40200 60 10080

20

40

60

100

80

120

140

0

20

40

60

80

100IF=20mATa=25° C

75-25900

0

920

940

25 50

960

980

100 0

10

101

102

3

104

1 2 3 4

IR333/H0/L10 Typical Electro-Optical Characteristics Curves Fig.1 Forward Current vs. Fig.2 Spectral Distribution Ambient Temperature

Fig.3 Peak Emission Wavelength Fig.4 Forward Current Ambient Temperature vs. Forward Voltage




25

1

1.1

1.2

1.3

50 75 100 120

IF=20mA

-20

0.6

0.9

0.70.8

1.0

0.20.4 0 0.2 0.4 0.6

50

7080

60

40

30

-10 0 2010

0

IF-Forward Current (mA)10100 101 102 3 10 4

Ie-R

adia

nt In

tens

ity(m

W/s

r)

10

100

1000

25

0

5

50 75 100 120

IF=20mA10

15

IR333/H0/L10 Typical Electro-Optical Characteristics Curves Fig.5 Relative Intensity vs. Fig.6 Relative Radiant Intensity vs. Forward Current Angular Displacement

Fig.7 Relative Intensity vs. Fig.8 Forward Voltage vs. Ambient Temperature(°C) Ambient Temperature(°C)




IR333/H0/L10 Reliability Test Item And Condition The reliability of products shall be satisfied with items listed below. Confidence level：90% LTPD：10%

NO. Item Test Conditions Test Hours/Cycles

Sample Sizes

Failure Judgement Criteria

Ac/Re

1 Solder Heat TEMP.：260±5 10secs 22pcs 0/1 2 Temperature Cycle H : +100 15mins

5mins L : -40 15mins

300Cycles 22pcs 0/1

3 Thermal Shock H :+100 5mins 10secs L :-10 5mins

300Cycles 22pcs 0/1

4 High Temperature Storage

TEMP.：+100 1000hrs 22pcs 0/1

5 Low Temperature Storage

TEMP.：-40 1000hrs 22pcs 0/1

6 DC Operating Life IF=20mA 1000hrs 22pcs 0/1 7 High Temperature/

High Humidity 85 / 85% R.H 1000hrs 22pcs

IR≧U×2 Ee≦L×0.8 VF≧U×1.2 U：Upper Specification Limit L：Lower Specification Limit

0/1




RoHS

IR333/H0/L10 Packing Quantity Specification 1.500PCS/1Bag，5Bags/1Box 2.10Boxes/1Carton Label Form Specification

CPN: Customer’s Production Number P/N : Production Number QTY: Packing Quantity AT: Ranks HUE: Peak Wavelength REF: Reference LOT No: Lot Number MADE IN TAIWAN: Production Place

Notes 1. Above specification may be changed without notice. EVERLIGHT will reserve authority on

material change for above specification. 2. When using this product, please observe the absolute maximum ratings and the instructions

for using outlined in these specification sheets. EVERLIGHT assumes no responsibility for any damage resulting from use of the product which does not comply with the absolute maximum ratings and the instructions included in these specification sheets.

3. These specification sheets include materials protected under copyright of EVERLIGHT corporation. Please don’t reproduce or cause anyone to reproduce them without EVERLIGHT’s consent.

EVERLIGHT ELECTRONICS CO., LTD. Tel: 886-2-2267-2000, 2267-9936 Office: No 25, Lane 76, Sec 3, Chung Yang Rd, Fax: 886-2267-6244, 2267-6189, 2267-6306 Tucheng, Taipei 236, Taiwan, R.O.C http:\\www.everlight.com

IR333/H0/L10


LM741

LM741 Operational Amplifier

Literature Number: SNOSC25B


LM741Operational AmplifierGeneral DescriptionThe LM741 series are general purpose operational amplifi-ers which feature improved performance over industry stan-dards like the LM709. They are direct, plug-in replacementsfor the 709C, LM201, MC1439 and 748 in most applications.

The amplifiers offer many features which make their appli-cation nearly foolproof: overload protection on the input and

output, no latch-up when the common mode range is ex-ceeded, as well as freedom from oscillations.

The LM741C is identical to the LM741/LM741A except thatthe LM741C has their performance guaranteed over a 0˚C to+70˚C temperature range, instead of −55˚C to +125˚C.

Features

Connection Diagrams

Metal Can Package Dual-In-Line or S.O. Package

00934102

Note 1: LM741H is available per JM38510/10101

Order Number LM741H, LM741H/883 (Note 1),LM741AH/883 or LM741CH

See NS Package Number H08C

00934103

Order Number LM741J, LM741J/883, LM741CNSee NS Package Number J08A, M08A or N08E

Ceramic Flatpak

00934106

Order Number LM741W/883See NS Package Number W10A

Typical Application

Offset Nulling Circuit

00934107

August 2000LM

741O

perationalAm

plifier

© 2004 National Semiconductor Corporation DS009341 www.national.com


Absolute Maximum Ratings (Note 2)

If Military/Aerospace specified devices are required,please contact the National Semiconductor Sales Office/Distributors for availability and specifications.

(Note 7)

LM741A LM741 LM741C

Supply Voltage ±22V ±22V ±18V

Power Dissipation (Note 3) 500 mW 500 mW 500 mW

Differential Input Voltage ±30V ±30V ±30V

Input Voltage (Note 4) ±15V ±15V ±15V

Output Short Circuit Duration Continuous Continuous Continuous

Operating Temperature Range −55˚C to +125˚C −55˚C to +125˚C 0˚C to +70˚C

Storage Temperature Range −65˚C to +150˚C −65˚C to +150˚C −65˚C to +150˚C

Junction Temperature 150˚C 150˚C 100˚C

Soldering Information

N-Package (10 seconds) 260˚C 260˚C 260˚C

J- or H-Package (10 seconds) 300˚C 300˚C 300˚C

M-Package

Vapor Phase (60 seconds) 215˚C 215˚C 215˚C

Infrared (15 seconds) 215˚C 215˚C 215˚C

See AN-450 “Surface Mounting Methods and Their Effect on Product Reliability” for other methods ofsoldering

surface mount devices.

ESD Tolerance (Note 8) 400V 400V 400V

Electrical Characteristics (Note 5)

Parameter Conditions LM741A LM741 LM741C Units

Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max

Input Offset Voltage TA = 25˚C

RS ≤ 10 kΩ 1.0 5.0 2.0 6.0 mV

RS ≤ 50Ω 0.8 3.0 mV

TAMIN ≤ TA ≤ TAMAX

RS ≤ 50Ω 4.0 mV

RS ≤ 10 kΩ 6.0 7.5 mV

Average Input Offset 15 µV/˚C

Voltage Drift

Input Offset Voltage TA = 25˚C, VS = ±20V ±10 ±15 ±15 mV

Adjustment Range

Input Offset Current TA = 25˚C 3.0 30 20 200 20 200 nA

TAMIN ≤ TA ≤ TAMAX 70 85 500 300 nA

Average Input Offset 0.5 nA/˚C

Current Drift

Input Bias Current TA = 25˚C 30 80 80 500 80 500 nA

TAMIN ≤ TA ≤ TAMAX 0.210 1.5 0.8 µA

Input Resistance TA = 25˚C, VS = ±20V 1.0 6.0 0.3 2.0 0.3 2.0 MΩTAMIN ≤ TA ≤ TAMAX, 0.5 MΩVS = ±20V

Input Voltage Range TA = 25˚C ±12 ±13 V

TAMIN ≤ TA ≤ TAMAX ±12 ±13 V

LM74

1

www.national.com 2


Electrical Characteristics (Note 5) (Continued)

Parameter Conditions LM741A LM741 LM741C Units

Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max

Large Signal Voltage Gain TA = 25˚C, RL ≥ 2 kΩVS = ±20V, VO = ±15V 50 V/mV

VS = ±15V, VO = ±10V 50 200 20 200 V/mV

TAMIN ≤ TA ≤ TAMAX,

RL ≥ 2 kΩ,

VS = ±20V, VO = ±15V 32 V/mV

VS = ±15V, VO = ±10V 25 15 V/mV

VS = ±5V, VO = ±2V 10 V/mV

Output Voltage Swing VS = ±20V

RL ≥ 10 kΩ ±16 V

RL ≥ 2 kΩ ±15 V

VS = ±15V

RL ≥ 10 kΩ ±12 ±14 ±12 ±14 V

RL ≥ 2 kΩ ±10 ±13 ±10 ±13 V

Output Short Circuit TA = 25˚C 10 25 35 25 25 mA

Current TAMIN ≤ TA ≤ TAMAX 10 40 mA

Common-Mode TAMIN ≤ TA ≤ TAMAX

Rejection Ratio RS ≤ 10 kΩ, VCM = ±12V 70 90 70 90 dB

RS ≤ 50Ω, VCM = ±12V 80 95 dB

Supply Voltage Rejection TAMIN ≤ TA ≤ TAMAX,

Ratio VS = ±20V to VS = ±5V

RS ≤ 50Ω 86 96 dB

RS ≤ 10 kΩ 77 96 77 96 dB

Transient Response TA = 25˚C, Unity Gain

Rise Time 0.25 0.8 0.3 0.3 µs

Overshoot 6.0 20 5 5 %

Bandwidth (Note 6) TA = 25˚C 0.437 1.5 MHz

Slew Rate TA = 25˚C, Unity Gain 0.3 0.7 0.5 0.5 V/µs

Supply Current TA = 25˚C 1.7 2.8 1.7 2.8 mA

Power Consumption TA = 25˚C

VS = ±20V 80 150 mW

VS = ±15V 50 85 50 85 mW

LM741A VS = ±20V

TA = TAMIN 165 mW

TA = TAMAX 135 mW

LM741 VS = ±15V

TA = TAMIN 60 100 mW

TA = TAMAX 45 75 mW

Note 2: “Absolute Maximum Ratings” indicate limits beyond which damage to the device may occur. Operating Ratings indicate conditions for which the device isfunctional, but do not guarantee specific performance limits.

LM741

www.national.com3


Electrical Characteristics (Note 5) (Continued)Note 3: For operation at elevated temperatures, these devices must be derated based on thermal resistance, and Tj max. (listed under “Absolute MaximumRatings”). Tj = TA + (θjA PD).

Thermal Resistance Cerdip (J) DIP (N) HO8 (H) SO-8 (M)

θjA (Junction to Ambient) 100˚C/W 100˚C/W 170˚C/W 195˚C/W

θjC (Junction to Case) N/A N/A 25˚C/W N/A

Note 4: For supply voltages less than ±15V, the absolute maximum input voltage is equal to the supply voltage.

Note 5: Unless otherwise specified, these specifications apply for VS = ±15V, −55˚C ≤ TA ≤ +125˚C (LM741/LM741A). For the LM741C/LM741E, thesespecifications are limited to 0˚C ≤ TA ≤ +70˚C.

Note 6: Calculated value from: BW (MHz) = 0.35/Rise Time(µs).

Note 7: For military specifications see RETS741X for LM741 and RETS741AX for LM741A.

Note 8: Human body model, 1.5 kΩ in series with 100 pF.

Schematic Diagram

00934101

LM74

1

www.national.com 4


Physical Dimensions inches (millimeters)unless otherwise noted

Metal Can Package (H)Order Number LM741H, LM741H/883, LM741AH/883, LM741AH-MIL or LM741CH

NS Package Number H08C

LM741

www.national.com5


Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)

Ceramic Dual-In-Line Package (J)Order Number LM741J/883NS Package Number J08A

Dual-In-Line Package (N)Order Number LM741CN

NS Package Number N08E

LM74

1

www.national.com 6


Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)

10-Lead Ceramic Flatpak (W)Order Number LM741W/883, LM741WG-MPR or LM741WG/883

NS Package Number W10A

National does not assume any responsibility for use of any circuitry described, no circuit patent licenses are implied and National reservesthe right at any time without notice to change said circuitry and specifications.

For the most current product information visit us at www.national.com.

LIFE SUPPORT POLICY

NATIONAL’S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORT DEVICES OR SYSTEMSWITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF THE PRESIDENT AND GENERAL COUNSEL OF NATIONAL SEMICONDUCTORCORPORATION. As used herein:

1. Life support devices or systems are devices or systemswhich, (a) are intended for surgical implant into the body, or(b) support or sustain life, and whose failure to perform whenproperly used in accordance with instructions for useprovided in the labeling, can be reasonably expected to resultin a significant injury to the user.

2. A critical component is any component of a life supportdevice or system whose failure to perform can be reasonablyexpected to cause the failure of the life support device orsystem, or to affect its safety or effectiveness.

BANNED SUBSTANCE COMPLIANCE

National Semiconductor certifies that the products and packing materials meet the provisions of the Customer Products StewardshipSpecification (CSP-9-111C2) and the Banned Substances and Materials of Interest Specification (CSP-9-111S2) and contain no ‘‘BannedSubstances’’ as defined in CSP-9-111S2.

National SemiconductorAmericas CustomerSupport CenterEmail: [email protected]: 1-800-272-9959

National SemiconductorEurope Customer Support Center

Fax: +49 (0) 180-530 85 86Email: [email protected]

Deutsch Tel: +49 (0) 69 9508 6208English Tel: +44 (0) 870 24 0 2171Français Tel: +33 (0) 1 41 91 8790

National SemiconductorAsia Pacific CustomerSupport CenterEmail: [email protected]

National SemiconductorJapan Customer Support CenterFax: 81-3-5639-7507Email: [email protected]: 81-3-5639-7560

www.national.com

LM741

OperationalA

mplifier


IMPORTANT NOTICE

Texas Instruments Incorporated and its subsidiaries (TI) reserve the right to make corrections, modifications, enhancements, improvements,and other changes to its products and services at any time and to discontinue any product or service without notice. Customers shouldobtain the latest relevant information before placing orders and should verify that such information is current and complete. All products aresold subject to TI’s terms and conditions of sale supplied at the time of order acknowledgment.

TI warrants performance of its hardware products to the specifications applicable at the time of sale in accordance with TI’s standardwarranty. Testing and other quality control techniques are used to the extent TI deems necessary to support this warranty. Except wheremandated by government requirements, testing of all parameters of each product is not necessarily performed.

TI assumes no liability for applications assistance or customer product design. Customers are responsible for their products andapplications using TI components. To minimize the risks associated with customer products and applications, customers should provideadequate design and operating safeguards.

TI does not warrant or represent that any license, either express or implied, is granted under any TI patent right, copyright, mask work right,or other TI intellectual property right relating to any combination, machine, or process in which TI products or services are used. Informationpublished by TI regarding third-party products or services does not constitute a license from TI to use such products or services or awarranty or endorsement thereof. Use of such information may require a license from a third party under the patents or other intellectualproperty of the third party, or a license from TI under the patents or other intellectual property of TI.

Reproduction of TI information in TI data books or data sheets is permissible only if reproduction is without alteration and is accompaniedby all associated warranties, conditions, limitations, and notices. Reproduction of this information with alteration is an unfair and deceptivebusiness practice. TI is not responsible or liable for such altered documentation. Information of third parties may be subject to additionalrestrictions.

Resale of TI products or services with statements different from or beyond the parameters stated by TI for that product or service voids allexpress and any implied warranties for the associated TI product or service and is an unfair and deceptive business practice. TI is notresponsible or liable for any such statements.

TI products are not authorized for use in safety-critical applications (such as life support) where a failure of the TI product would reasonablybe expected to cause severe personal injury or death, unless officers of the parties have executed an agreement specifically governingsuch use. Buyers represent that they have all necessary expertise in the safety and regulatory ramifications of their applications, andacknowledge and agree that they are solely responsible for all legal, regulatory and safety-related requirements concerning their productsand any use of TI products in such safety-critical applications, notwithstanding any applications-related information or support that may beprovided by TI. Further, Buyers must fully indemnify TI and its representatives against any damages arising out of the use of TI products insuch safety-critical applications.

TI products are neither designed nor intended for use in military/aerospace applications or environments unless the TI products arespecifically designated by TI as military-grade or "enhanced plastic." Only products designated by TI as military-grade meet militaryspecifications. Buyers acknowledge and agree that any such use of TI products which TI has not designated as military-grade is solely atthe Buyer's risk, and that they are solely responsible for compliance with all legal and regulatory requirements in connection with such use.

TI products are neither designed nor intended for use in automotive applications or environments unless the specific TI products aredesignated by TI as compliant with ISO/TS 16949 requirements. Buyers acknowledge and agree that, if they use any non-designatedproducts in automotive applications, TI will not be responsible for any failure to meet such requirements.

Following are URLs where you can obtain information on other Texas Instruments products and application solutions:

Products Applications

Audio www.ti.com/audio Communications and Telecom www.ti.com/communications

Amplifiers amplifier.ti.com Computers and Peripherals www.ti.com/computers

Data Converters dataconverter.ti.com Consumer Electronics www.ti.com/consumer-apps

DLP® Products www.dlp.com Energy and Lighting www.ti.com/energy

DSP dsp.ti.com Industrial www.ti.com/industrial

Clocks and Timers www.ti.com/clocks Medical www.ti.com/medical

Interface interface.ti.com Security www.ti.com/security

Logic logic.ti.com Space, Avionics and Defense www.ti.com/space-avionics-defense

Power Mgmt power.ti.com Transportation and Automotive www.ti.com/automotive

Microcontrollers microcontroller.ti.com Video and Imaging www.ti.com/video

RFID www.ti-rfid.com

OMAP Mobile Processors www.ti.com/omap

Wireless Connectivity www.ti.com/wirelessconnectivity

TI E2E Community Home Page e2e.ti.com

Mailing Address: Texas Instruments, Post Office Box 655303, Dallas, Texas 75265Copyright © 2011, Texas Instruments Incorporated


penentuan jenis golongan darah manusia berbasis

Documents