PEMBUATAN MODUL PENCACAH PADA SISTEM AKUISISI DATA QUARTZ CRYSTAL MICROBALANCE DENGAN MENGGUNAKAN INTEGRATED CIRCUIT 74HC4040D

HILMAN AUNUR RAHMAN, Dr. Eng. Kuwat Triyana, M.Si.

2017 | Skripsi | S1 FISIKA

Telah dibuat modul pencacah pada sistem akuisisi data (SAD) menggunakan IC 74HC4040D untuk mendeteksi perubahan frekuensi resonansi pada Quartz Crystal Microbalance (QCM). Bagian utama dari SAD modul pencacah terdiri dari dua buah IC74HC4040D, tiga buah IC 74HC573, tiga buah IC 74HC4051, sebuah mikrokontroler ATmega16 (resolusi 10-bit). IC 74HC4040 digunakan untuk mencacah nilai sinyal frekuensi dari berbagai sumber. IC 74HC5731 digunakan sebagai latch. IC 74HC4051 digunakan sebagai multiplexer. Mikrokontroler digunakan untuk mengirimkan data hasil pencacahan melalui koneksi USB ke PC. Sinyal overshoot yang dihasilkan oleh modul osilator mempengaruhi hasil dari pencacahan pada IC 74HC4040D. Penambahan rangkaian low-pass filter RC pada modul osilator bertujuan untuk menghilangkan.sinyal overshoot. Hasil yang diperoleh, sinyal overshoot mempengaruhi kestabilan pada hasil pencacahan modul pencacah QCM sehingga mengurangi akurasi nilai frekuensi dan memberikan ketidakpastian sebesar ± 15 Hz. Penambahan low-pass filter memberikan nilai akurasi dan kestabilan sebesar 99,9 % dengan sekala terkecil (prescale) 2 Hz. Pengujian hasil pencacahan modul pencacah QCM dilakukan dengan menggunakan masukan function generator 1 dan 2 MHz, kristal 8 dan 10 MHz, dan QCM dilapisi PDOT-PSS 10 MHz . Diperoleh grafik linear dengan ketidakpastian 0,01% dari hasil pencacahan IC 74HC4040D. Hasil pengujian terhadap berbagai masukan sumber sinyal frekuensi memperlihatkan bahwa modul ini telah dapat mencacah sinyal frekuensi tinggi yaitu 1 MHz, 2 MHz, 8 MHz, dan 10 MHZ.

A counter module has been developed in data acquisition system (DAS) using IC 74HC4040D to detect changes in the resonance frequency of Quartz Crystal Microbalance (QCM). The main part of DAS counter module consists of two IC74HC4040, three pieces of IC 74HC573, three pieces of IC 74HC4051, a microcontroller ATmega16 (resolution 10-bit). IC 74HC4040 is used for counting frequency signal values from a variety of sources. IC 74HC5731 is used as a latch. IC 74HC4051 is used as a multiplexer. The microcontroller is used to transmit data counting results through a USB connection to a PC. Overshoot signal generated by the oscillator module affect the outcome of the counting in the IC 74HC4040D. The addition of the low-pass filter circuit on the RC oscillator module aims to eliminate signal overshoot. The results obtained, the overshoot signal affect the stability of the results of QCM counter module, thereby reducing the accuracy of the frequency value and provide uncertainty of ± 15 Hz. The addition of the low-pass filter provides accuracy and stability value of 99.9% at the smallest scale (prescale) 2 Hz. The test results QCM counter module is done by using the input function generators 1 and 2 MHz, and 10 MHz crystal 8, and PDOT coated QCM-PSS 10 MHz. The Linear graph is obtained with an uncertainty of 0.01% of IC 74HC4040D counter results. The test results of the various input frequency signal source show that this module has been able to count high-frequency signal is 1 MHz, 2 MHz, 8 MHz, and 10 MHz.

Kata Kunci : sistem akuisisi data (SAD), overshoot, pencacah, kestabilan