BAB II LANDASAN TEORI

5

BAB II LANDASAN TEORI 2.1

Sistem Monitoring Sistem monitoring adalah sistem yang sangat diperlukan dalam sebuah

aplikasi.Sistem monitoring disini berperan sebagai pemberi data dan kontrol yang nantinya akan diproses lebih lanjut setelah data terkirim dari sebuah sistem monitoring. Sistem monitoring berasal dari bahasa Inggris yaitu ”Monitor System” yang dalam bahasa Indonesia adalah sistem pemantauan. Dalam kehidupan sehari-hari, sistem pemantauan banyak dilakukan penerapannya dan umumnya dilakukan sebagai bentuk tindakan pencegahan dan pengontrolan. Sistem monitoring mempunyai dua bentuk konfigurasi data: 1.

Konfigurasi data untuk monitor itu sendiri

2.

Konfigurasi data untuk sistem yang dipantau Aplikasi monitoring membutuhkan informasi path log file dan number of

threads untuk menjalankannya. Setelah aplikasi berjalan, perlu diketahui apa yang akan di pantau dan menyimpulkan apa yang telah dipantau. Karena konfigurasi data yang dipantau dibutuhkan diarea lain pada sistem, seperti data konfigurasi

http://digilib.mercubuana.ac.id/

6

yang tidak harus dirancang khusus untuk digunakan dalam monitor sistem tetapi harus menjadi model utama dalam sistem umum konfigurasi. Kinerja sistem monitoring memiliki dua aspek : 1.

Dampak pada domain sistem atau berdampak pada fungsi domain. Setiap elemen dari sistem pemantauan mencegah fungsi domain utama bekerja dengan tepat.Idealnya pemantauan adalah sebagian kecil dari setiap jejak aplikasi, membutuhkan kesederhanaan.Fungsi pengawasan harus sangat baik untuk memungkinkan perbaikan kinerja aplikasi, pengembangan siklus, tingkat detail, dll.

2.

Efisiensi monitoring atau kemampuan untuk monitoring. Pemantauan harus efisien, mampu menangani semua tujuan pemantauan pada waktu yang tepat dan dalam periode yang diinginkan.

2.1.1 Media Monitoring Sistem monitoring membutuhkan sebuah media pada umumnya.Tingkat kebutuhan media dari sistem monitoring harus disesuaikan dengan kondisi dan kepraktisannya.Orang-orang terus berinovasi dalam pembuatan media agar aplikasi dalam sistem monitoring terpantau dengan baik. Berikut beberapa media sistem monitoring yang sering digunakan : 1.

Media sistem monitoring manual. Melalui media sistem monitoring manual, user akan menunjukkan operator untuk memantau aplikasi. User akan membuat penjadwalan dan target agar sistem monitoring bekerja dengan baik.


7

2.

Media sistem monitoring berbasis Komputer Sitem monitoring berbasis computer banyak dikembangkan saat ini, sistem ini banyak digunakan pada gedung perkantoran industry dan juga perumahan. Sistem ini dibangun dengan mengandalkan GUI (Grafik User Interface) yang dapat mempermudah pengguna dalam memonitor dan mengontrol objek yang akan di monitor. Beberapa developer mengembangkan software monitor dan kontrol yang mengandalkan GUI (Grafik User Interface), beberapa software yang populer saat ini dan sering digunakan dari tingkat rumahan sampai industry antara lain VB (Visual Basic), LabVIEW (Laboratory Virtual Instruments Enggineering Workbench ). VB (Visual Basic) merupakan software

aplikasi berbasis Script sedangkan LabVIEW merupakan software aplikasi berbasis grafis. Software tersebut sangat membantu saat digunakan pada industri, mulai dari industri rumahan sampai dengan industri besar. Dengan adanya software interface, pengguna tidak perlu lagi mengontrol langsung ke tempat dimana alat – alat yang sedang bekerja, dimana ada kalanya alat yang sedang bekerja merupakan lingkungan yang memang seharusnya tidak dikontrol secara langsung karena menggunakan bahan-bahan yang berbahaya jika kontak secara langsung. Dengan software interface ini semua dapat di monitor melalui komputer tanpa harus berkontak lansung dengan sesuatu yan akan dimonitoring.


8

2.2

LabVIEW 2009

Gambar 2.1 LabVIEW LabVIEW adalah produk dari National Instrument yang berupa software pengembangan program aplikasi dan hardware input-output pendukung untuk keperluan akusisi dan pengendalian serta otomatisasi industri. LabVIEW juga merupakan bahasa pemrograman Graphical yang menggunakan simbol-simbol (icon) untuk membuat aplikasi. VIS atau Virtual Instrument adalah program LabVIEW yang menirukan instrumen sebenarnya dalam bentuk simbol-simbol untuk menggunakan LabVIEW sebagai sebuah sistem (SCXI). Software ini pertamakali dikembangkan oleh perusahaan National Instrument (NI) pada tahun1986. LabVIEW merupakan singkatan dari Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench. Beberapa kelebihan LabVIEW dibandingkan dengan bahasa pemrograman lainnya adalah sebegai berikut :


9

1. Bahasa pemrograman LabVIEW jells dan mudah dipahami, karena bentuk berbentuk

grafis,

dengan

instruksi

berupa

simbol-simbol,

yang

dihubungkan dengan garis atau kawat (wire) untuk menynjukan aliran data. 2. Perancangan programannya cukup mudah, yaitu dengan hanya men-drag and drop symbol yang telah tersedia di palet (kotak instruksi), dan menghubungkannya dengan garis atau kawat (wire) ke symbol lainnya. Kawat ini memiliki fungsi yang sama seperti variable dalam bahasa pemrograman text. Dengan cara ini, LabVIEW menyederhanakan cara pemrograman, karena kawat hanya akan terhubung dengan benar apabila tipe datanya sesui. Sehingga hal ini dapat menghilangkan kebutuhan manajemen memori dan deklarasi tipe data dari setiap variable seperti dalam bahasa pemrograman teks. Selain itu pada LabVIEW juga tidak perlu mengingat nama-nama instruksi karena semua ditampilkan pada palet. Jadi, yang diperlukan hanya men-drag and drop pada kategori yang disediakan ataupun dengan menggunakan fasilitas bantuan tombol search untuk menemukannya. 3. Karena mudah dipahami dan dibuat, maka hal tersebut dapat mempersingkat waktu pembuatan program. Begitu pula untuk perbaikan programnya, karena dibuat dalam bentuk grafis dan interaktif, maka perbaikannya lebih cepat dan efisien. 4. Sejak tahun 1989 sampai sekarang, LabVIEW telah memiliki integrasi dengan ribuan hardware dan ratusan pustaka komponen elektronika yang


10

siap digunakan untuk aplikasi dibidang instrumentasi, pengolahan sinyal, analisis dan visualisasi data hingga terkoneksi dengan internet. 5. Didunia industry LabVIEW telah terbukti sebagai software yang handal, powerful, dan fleksibel. Selain itu juga dapat diintegrasikan dari software lain seperti MATLAB, SPICE, Simulink, SolidWork, Lego Mindstorm, dan Arduino. 6. LabVIEW didesain sebagai sebuah bahasa pemrograman yang mampu menangani beberapa instruksi sekaligus dalam waktu bersamaan. Hal ini sangat sulit dilakukan dalam bahasa pemrograman teks, karena umumnya bahasa pemrograman teks mengeksekusi instruksinya secara berurutan baris perbaris atau satu demi satu. Dengan LabVIEW, penggunanya dapat membuat aplikasi eksekusi parallel secara mudah dengan menempatkan beberapa stuktur loop secara terpisah dalam block diagram. 7. Dengan mempelajari LabVIEW, dapat menjembatani dunia pendidikan atau akademis dengan dunia industry. Sebab jika software yang digunakan sama, maka transisi dan transfer teknologi dari dunia pendidikan atau akademis ke industry menjadi lebih mudah. 8. Sifat modular LabVIEW memungkinkan penggunanya untuk membuat program yang kompleks dan rumit menjadi sederhana, yaitu denga cara membuat subprogram, atau di lingkungan LabVIEW biasa disebut subVI. Dan subVI-subVI tersebut dapat digabungkan menjadi subVI lainnya hingga pada hirarki takterbatas. 9. Adanya komunitas LabVIEW dan dukungan dari pihak National Instruments (NI) yang begitu besar untuk dunia pendidikan atau akademisi


11

menjadi semakin mudah untuk memahami dan saling berbagi dalam mengerjakan suatu proyek-proyek elektronika. 10. LabVIEW menyediakan beberapa algoritma yang dapat langsung diterapkan

oleh

pengguna,

sehingga

dapat

memudahkan

dan

mempersingkat waktu pemrograman. Untuk membuat tampilan program aplikasi LabVIEW, digunakan tools dan objek. Tampilan ini dikenal dengan istilah front panel. Lalu ditambahkan kode yang direpresentasikan oleh simbol dari fungsi untuk mengatur objek pada front panel. Source code symbol ini disebut blok diagram.

Gambar 2.2 Front panel LabVIEW Block diagram terdiri atas blok-blok program yang telah dirancang, berupa simbol-simbol pemrograman dan wiring yang saling terhubung. Berikut adalah contoh block diagram LabVIEW.


12

Gambar 2.3 Blok Diagram NI VISA

2.3

NI VISA

Gambar 2.4 NI VISA


13

The Virtual Instrument Software Architecture (VISA) adalah software untuk konfigurasi, pemrograman, dan troubleshooting system instrumentasi, PXI, Serial, Ethernet, dan usb interface. VISA menyediakan antar muka pemrograman antara program pengembangan seperti LabVIEW dengan perangkat keras seperti mikrokontroller arduino. Fungsi-fungsi komunikasi serial LabVIEW : 1.

VISA Configure Serial Port Fungsi ini digunakan untuk mengatur setting komunikasi serial di awal sebelum komunikasi dilangsungkan, termasuk saluran yang digunakan (VISA resource name), kecepatan komunikasi (baud rate), jumlah data bit, stop bit, dan lain-lain.

2. VISA Write. Fungsi ini digunakan untuk menulis atau mengirimkan data dari writer buffer ke suatau alat atau hardware interface yang ditentukan oleh VISA resource name. 3. VISA Read. Fungsi ini digunakan untuk membaca sejumlah byte data dari alat atau hardware interface yang ditentukan oleh VISA resouce name 4. VISA Close. Fungsi ini digunakan untuk menutupi komunikasi dengan alat yang ditentukan oleh VISA resource name. 5. VISA Bytes at Serial Port. Fungsi ini digunakan untuk menghitung banyaknya byte yang terdapat dalam buffer di saluran port serial yang ditentukan.


14

6. VISA Serial Break. Fungsi ini digunakan untuk mengirimkan sebuah jeda (break) selama beberapa waktu (duration) pada saluran port serial yang ditentukan oleh VISA resource name. 7. VISA Set I/O Buffer Size. Fungsi ini digunakan untuk mengatur ukuran Buffer I/O untuk kirim dan terima data dalam jumlah byte. 8. VISA Flush I/O Buffer. Fungsi ini digunakan suntuk membersihkan isi Buffer dengan mengirimkan semua isinya ke alat yang ditentukan oleh VISA resource name. 2.4

Mikrokontroller AVR Atmega 328 Microcontroller adalah suatu terobosan dalam teknologi mikroprosessor

dan mikrokomputer, perbedaannya mikrokontroller hanya digunakan untuk menangani suatu aplikasi tertentu. Perbedaan mikrokontroller lain terletak pada perbandingan RAM dan ROM. Komputer memiliki RAM dan ROM yang besar, tetapi pada mikrokontroller sangat terbatas. ROM pada mikrokontroller digunakan untuk menyimpan program, sedangkan RAM untuk menyimpan data sementara. Mikrokontroller terdiri dari ALU (Aritmatic Logical Unit), CU (Control Unit), PC (Program

Counter),

SP

(Stack

Pointer),

Register,

Timer,

Interupt.

Mikrokontroller juga dilengkapi dengan beberapa piranti pendukung lain seperti ROM (Read Only Memory), RAM (Random Accses Memory), decoder, communication interface, input/output (I/O) serial atau parallel.


15

Gambar 2.5 Pin Maping ATmega 328

AVR adalah mikrokontroller CMOS 8-bit buatan Atmel berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Pada umumnya instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, AVR mempunyai register general-purpose, timer/counter fleksibel dengan mode copare, interrupt internal dan eksternal, serial UART, Programmable Watchdog Timer, dan mode power saving. Beberapa diantaranya memiliki ADC (Analog to Digital Converter) dan PWM (Pulse Width Modulation) internal. AVR juga mempunyai In-Sistem Programmable Flash onchip yang mengijinkan memori program untuk deprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI. Chip AVR yang digunakan untuk tugas akhir ini adalah ATmega328.


16

Gambar 2.6 Block Diagram Microkontroller ATmega328

2.5

Arduino Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source

yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroller ATmega328 dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Kit elektronik ini memiliki 14 digital Input/Output pin (6 pin dapat digunakan sebagai PWM output), 6 analog input, sebuah 16 MHz resonator keramik, konektor USB, konektor power, header ICSP, dan tombol reset. Arduino Uno berbeda dari semua papan mikrokontroller pendahulunya yang tidak menggunakan FTDI USB to serial driver chip.“Uno” berarti satu dalam bahasa italia dan dinamai untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi


17

Arduino, Uno adalah yang terbaru dalam serangkaian papan Arduino USB dan model referensi untuk perbandingan dengan versi sebelumnya. Nama Arduino di sini tidak hanya dipakai untuk menamai board rangkaiannya

saja,

tetapi

juga

untuk

menamai

bahasa

dan

software

pemrogramannya, serta lingkuan pemrogramannya atau IDE-nya (IDE = Integrated Development Environment). Kelebihan Arduino dari platform hardware mokrokontroler lain adalah: 1.

IDE Arduino merupakan multiplatform, yang dapat dijalankan di berbagai sistem operasi, seperti Windows, Macintosh dan Linux.

2.

IDE Arduino dibuat berdasarkan pada IDE Processing, yang sederhana sehingga mudah digunakan.

3.

Pemrograman Arduino menggunakan kabel yang terhubung dengan port USB, bukan port serial. Fitur ini berguna karena banyak komputer yang sekarang ini tidak memiliki port serial.

4.

Arduino adalah hardware dan software open source – pembaca bisa mendownload software dan gambar rangkaian Arduino tanpa harus membayar ke pembuat Arduino.

5.

Biaya hardware cukup murah, sehingga tidak terlalu menakutkan untuk membuat kesalahan.

6.

Proyek Arduino ini dikembangkan dalam lingkungan pendidikan, sehingga bagi pemula akan lebih cepat dan mudah mempelajarinya.

7.

Memiliki begitu banyak pengguna dan komunitas di internet yang dapat membantu setiap kesulitan yang dihadapi.


18

Arduino uno memiliki spesifikasi sebagai berikut: 1. Mikrokontroler

Atmega 328

2. Operating Voltage

5V

3. Input Voltage

7-12 V

4. Input Voltage (limits)

6 -20 V

5. Digital I/O Pins

14 (6 pin dapat digunakan sebagai PWN)

6. Analog Input Pins

6

7. DC current per I/O pin

40mA

8. DC current for 3.3Vpin

50 mA

9. Flash Memory

32 KB (Atmega328) 0.5 KB digunakan sebagai bootloader

10. SRAM

2 KB (Atmega328)

11. EEPROM

1 KB (Atmega328)

12. Clock Speed

16 MHz


19

Gambar 2.7 ATmega 168/328 Pin Mapping Arduino Uno dapat dioperasikan lewat koneksi USB atau dengan suplai tenaga dari luar (non-USB) tegangan dapat dipakai dari adapter ac ke dc atau dengan baterai. Kit dapat beroperasi pada eksternal power dengan tegangan sebesar 6 – 20 volt DC. ATmega 328 memiliki 32KB dengan 0.5 KB digunakan sebagai bootloader. ATmega328 juga memiliki 2 KB SRAM dan 1 KB EEPROM yang mana dapat dibaca dan ditulis dengan library EEPROM. Pada Arduino Uno terdapat 14 digital pin yang dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Masing-masing pin dapat menerima dan menyuplai arus maksimum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor sebesar 20-50 KOhm. Beberapa pin mempunyai fungsi khusus antara lain :


20

1.

Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Pin ini dapat di konfigurasi untuk mentriger interrupt.

2.

External interrupt : pin 2 dan 3, dapatjuga di konfigurasi untuk mentriger interrupt.

3.

PWM : 3,5,6,9,10, dan 11. Menyediakan 8 bit PWM output dengan fungsi analogWrite().

4.

SPI : 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan fungsi pada library SPI.

5.

LED : 13, pin ini dibangun dengan LED yang terkoneksi dengan digital pin 13. Ketika pin pada kondisi HIGH, LED akan menyala dan akan mati ketika kondisi pin LOW.

2.6

Driver Motor (Motor Shield) Ada beberapa mocam driver motor DC yang biasa kita pakai seperti

menggunakan relay yang diaktifkan dengan transisitor sebagai saklarn ,namun yang demikian dianggap tidak efisien dalam pengerjaan perangkat kerasnya. Dengan berkembangnya dunia IC, sekarang sudah ada H Bridge yang dikemas dalam satu IC dimana memudahkan kita dalam pelaksanaan perangkat keras dan kendalinya apalagi jika menggunakan mikrokontroller yang akan lebih mudah dalam penggunaannya. IC yang banyak digunakan seperti IC L298. Modul yang menggunakan IC driver L298 yang memiliki kemampuan menggerakkan motor DC sampai arus 4A dengan tegangan maksimum 46VDC untuk satu kanalnya. Rangkaian driver motor DC dengan IC L298 diperlihatkan pada gambar dibawah. Pin enable A dan B untuk mengendalikan jalan atau kecepatan motor, pin input 1 sampai 4 untuk mengendalikan arah putaran. Pin enable diberi tegangan 5 Volt


21

untuk kecepatan penuh dan PWM (Pulse Width Modulation) untuk kecepatan rotasi yang bervariasi tergantung dari level high-nya. Ilustrasi ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.8 Driver Motor DC Shield L298N Skematik dari drifer motor L289N dapat dilihat pada gambar 2.11, gambar tersebut memperlihatkan komponen-komponen yang digunakan dan skema dari motor driver L289N.

Gambar 2.9 Skematik driver Motor DC


BAB II LANDASAN TEORI

Recommend Documents