BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Banjir Untuk daerah pengaliran sungai dengan kepadatan penduduk tinggi air permukaan dan air tanah telah mencapai titik kritis maksimum. Hal ini tampak jelas di kota-kota besar. Pada awal musim penghujan (Bulan November) tahun 2000 dan bulan-bulan awal tahun 2001, bencana banjir terjadi dibeberapa provinsi di Indonesia. Dalam kurun waktu satu tahun, kerugian akibat bencana alam di Indonesia tercatat Rp 1,5 trilyun. Bencana alam itu berupa 33 kali banjir, 25 kali tanah longsor, 14 kali gempa bumi, 12 kali kebakaran dan 6 kali angin topan. Segala aktivitas manusia di daerah dataran tersebut untuk memenuhi kebutuhan dan kemakmuran. Selarasdengan perkembangan daerah tersebut, juga diimbangi dengan potensi kerugian akibat banjir yang terus meningkat dan hal ini telah lama diidentifikasikan atau dikenali serta merupakan pengalaman yang berharga. Sedangkan secara umum permasalahan yang timbul merupakan kombinasi permasalahan fisik dan sosial. Sejalan dengan permasalahan dan kerugian akibat banjir tersebut, telah banyak dikeluarkan dana untuk pengendalian banjir. Namun dana pengendalian banjir yang dikeluarkan dan kerugian akibat banjir tahunan, secara perlahan selalu meningkat terus, sesuai dengan perkembangannya aktivitas manusia di dataran banjir dan populasi jumlah penduduk. Pengendalian banjir pada kenyataannya tak dapat melindungi dengan sempurna, akibat potensi permasalahan dan kerugian yang timbul meningkat dan berkembang terus. Dengan demikian potensi permasalahan dan kerugian akibat banjir terus akan merupakan permasalahan yang selalu akan mengancam di daerah dataran banjir, selama manusia menempati dan melaksanakan kegiatan di daerah tersebut. Kerugian akibat banjir pada umumnya relatif dan sulit diidentifikasi secara jelas, dimana terdiri dari kerugian banjir akibat banjir langsung dan tak langsung. Kerugian akibat banjir langsung, merupakan kerugian fisik akibat banjir yang terjadi berupa robohnya gedung sekolah, industri, rusaknya sarana transportasi dan sebagainya. Sedangkan kerugian banjir tak langsung berupa kerugian kesulitanyang timbul secara tak langsung diakibatkan oleh banjir, seperti komunikasi, pendidikan, kesehatan, kegiatan bisnis terganggu dan

Universitas Sumatera Utara

sebagainya. Analisis kerugian/potensi maupun alokasi dana untuk pengendalian banjir perlu hati-hati dan peninjauan secara keseluruhan. Pengendalian banjir pada suatu daerah perlu dibuat sistem pengendalian yang baik dan efisien, dengan memperhatikan kondisiyang ada dan pengembangan pemanfaatan sumber air mendatang.pada penyusunan sistem pengendalian banjir perlu adanya evaluasi dan analisis atau memperhatikan hal-hal yangmeliputi antara lain:  Analisis cara pengendalian banjir yang ada pada daerah tersebut/ yang sedang berjalan.  Evaluasi dan analisis daerah genangan banjir, termasuk data kerugian akibat banjir.  Evaluasi dan

analisis

tata guna tanah di daerah studi,

terutamadi daerah

bawah/dataran banjir.  Evaluasi dan analisis daerah pemukiman yang ada maupun perkembangan yang akan datang.  Memperhatikan potensi dan pengembangan sumber daya air yang ada termasuk bangunan yangada. Dengan memperhatikan hal-hal tersebut di atas dapat merencanakan sistem pengendalian dengan menyesuaikan kondisi yang ada, dengan berbagai cara mulai dari hulu sampai hilir yang mungkin dapat dilaksanakan, seperti tersebut di atas dan dituangkan pada rencana pengendalian banjir. Masing-masing cara pengendalian yang dapat dilakukan dalam sistem pengendalian banjir meliputi:  Normalisasi alur sungai  Floodway  Retarding basin  Sudetan  Waduk pengendali banjir, dan sebagainya. Rencana pengendalian banjir tersebut dibuat dalam beberapa alternatif dengan berbagai kombinasi. Dari beberapa alternatif sistem pengendalian yang ada, dipilih yang paling optimal, dengan pemberian angka nilai atau score untuk berbagai aspek peninjauan, sehingga salah satu sistem yang mempunyai total nilai yang tertinggi merupakan sistem terpilih. Aspek peninjauan pada penilaian tersebut meliputi aspek teknis, ekonomi, sosial dan politik.


2.1.1

NORMALISASI ALUR SUNGAI

Normalisasi alur sungai dilakukan terutama berkaitan erat dengan pengendalian banjir, yang merupakan usahauntuk memperbesar kapasitas pengaliran sungai. Hal ini dimaksudkan untuk menampung debit banjir yang terjadi untuk dialirkan ke hilit atau laut, sehingga tidak terjadi limpasan. Pekerjaan normalisasi pada dasarnya dapat meliputi kegiatan antara lain: 

Normalisasi bentuk penampang melintang.



Mengatur penampang memanjang sungai.



Menurunkan angka kekasaran dinding alur sungai.



Melakukan sudetan padaalur sungai meander.



Melakukan rekonstruksi bangunan di sepanjang sungai yang tidak sesuai dan mengganggu pengaliran sungai.



Menstabilkan alur sungai.



Pembuatan tanggul banjir

2.1.2

BANTARAN SUNGAI

Pengertian bantaran sungai menurut Bianpoen (2007) adalah jalur tanah terletak dikirikanan sungai, antara sungai dan tanggul. Tidak ada ukuran yang pasti tentang lebarnya bentaran sungai karena pada umumnya ditentukan oleh masing-masing Pemerintah Daerah.

Bantaran sungai yang alami berfungsi sebagai pengendali pengaliran air,

pengaliran nutrisi kualitas air, banjir, erosi dan sedimentasi. Juga sebagai habitatnya flora dan fauna. Merujuk pada pengertian bantaran sungai di atas dikaitkan dengan struktur bentangan alam (topografi) bantaran sungai dan aliran-aliran dewasa (mature stream) sungai, maka sebenarnya pengertian bantaran sungai atau bantaran banjir tidak selalu terjadi pada kedua sisi tepi sungai. Bisa jadi sisi yang satunya bantaran sungai atau bantaran banjir dan sisi lainnya tanggul atau tebing yang tidak tergenangi air saat banjir (flood plain). Dari berbagai hasil penelitian terdahulu dan refrensi yang terbaca mengenai bantaran banjir, maka dibedakan bantaran sungai yang tua, dewasa, muda. Perbedaan ketiga tingkatan tersebutsangat

ditentukan

oleh

faktor

iklim,

tanah

(topografi,

tanah,

geologi dan

geomorfologi), pergeseran aliran sungai (mature stream) yang berupa alamiah, terkikis oleh siklus waktu. Berdasarkan fakta, pertumbuhan penduduk alami dan peningkatan jumlah urban ke Jakarta potensial mengubah pola penggunaan lahan ilegal menjadi pemukiman kumuh,


padat dan tidak manusiawi dengan kualitas rendah/buruk, termasuk diantaranyapenggunaan lahan bantaran sungai mulai dari hulu sampai ke hilir (contoh bantaran sungai Ciliwung Manggarai mulai Pintu Air Manggarai sampai ke Ujung Jembatan Slamet Riyadi). Dampaknya terjadi penurunan kualitas lingkungan (fisik, sosial dan ekonomi). Dikaitkan dengan konsep penataan bantaran yang terjadi dan berkembang selama ini menyatu dengan konsep pengelolaan lingkungan sungai, namun lebih terarah pada aspek fisik kualitas air sungai yang melebihi baku mutu air akibat pencemaran. Baik pencemaran karena limbah industri, pertanian maupun karena limbah domestik terutan limbah rumah tangga mulai dari hulu sampai ke hilir. Sebagai contoh pengelolaan lingkungan sungai program kali bersih. Program pengerukan sedimentasi dan program ruang terbuka hijau. Namun hasilnya belum optimal. Sedangkan kekuatan sosial yang dimiliki komunitas belum pernah digerakkan dan terkesan lumpuh, seperti kondisi yang terjadi pada komunitas bantaran sungai ciliwung manggarai perlu digerakkan agar termotivasi meningkatkan kualitas hidupnya dari mereka dan untuk mereka.

2.1.3

Aliran Sungai

Sungai merupakan perairan darat sebagai saluran alami yang berfungsi mengalirkan

air

hujan, air tanah, maupun air salju yang mencair ke danau dan ke laut. Air sungai dapat dimanfaatkan antara lain, sebagai berikut: a) Irigasiat

atau

pengairan

khususnya

di daerah kering orang membutuhkan air

untuk mengairi sawah. Dalam sistem pertanian intensif sekarang ini, di daerah basah pun perlu pengairan agar diperoleh hasil yang lebih menguntungkan. b) Sumber

tenaga

sebagai penggerak

turbin yang dihubungkan dengan generator

sehingga menghasilkan pembangkit tenaga listrik (PLTA). c) Keperluan domestik, yaitu kebutuhan primer rumah tangga seperti air minum, memasak,

mencuci,

dan mandi.

Bahkan bagi

masyarakat

kota

air

juga

dipergunakan untuk menyiram tanaman dan rumput hias di halaman d) Sumber

penghasil

bahan

makanan mentah, seperti ikan, dan udang

e) Industri sebagai penyuci bahan dasar dan pencair atau pelarut bahan f) Transportasi atau sarana perhubungan. 2.1.3.1 Profil Sungai Pada prinsipnya, profil memanjang sungai dapat dibedakan menjadi berikut ini: a. Sungai hulu Universitas Sumatera Utara

Sungai di bagian hulu mempunyai lembah

berbentuk

V.

Hal

ini disebabkan

adanya lereng yang terjal sehingga arus air dan erosi berjalan cepat. Di daerah ini belum terjadi sedimentasi, sehingga air di daerah ini masih jernih. b.

Sungai bagian tengah

Sungai di bagian tengah mempunyai lembah

berbentuk

mulai terjadi, namun materialnya masih agak kasar.

U.

Sudah

Sedimentasi terjadi

aliran

sudah sungai

yang berkelok (meander). c. Sungai bagian hilir Sungai di bagian bawah atau hilir berbentuk U (melebar). Ciri profil sungai di daerah hilir ini, antara lain sebagai berikut: (1) Terdapat meander. (2) Endapan berupa material halus. (3) Sering berbentuk delta. (4) Sering terdapat tanggul alam. 2.1.3.2 Aliran Saluran Terbuka Aliran air dalam suatu saluran terbagi menjadi dua, yaitu Aliran Saluran terbuka (Open Channel

Flow)

dan Aliran Saluran Tutup

terbuka

harus

memiliki

permukaan

(Pipe

Flow).

Aliran

pada

saluran

bebas yang dipengaruhi oleh tekanan udara

bebas (P Atmospher) sedangkan Aliran pada pipa tidak terpengaruhi oleh tekanan udara secara langsung kecuali oleh tekanan hydraulic.

Gambar 2.1 Saluran Terbuka dan Tertutup

2.1.3.3 Dinamika Aliran Sungai Aliran air sungai merupakan suatu proses yang cukup kompleks. Air bergerak turun melalui kanal sungai karena pengaruh gaya gravitasi.

Kecepatan aliran meningkat

sesuai dengan kelerengan atau kemiringan sungai. Aliran

air tidak

dapat

saja lurus tetapi

pula acak (turbulent). Energi sungai meningkat sejalan dengan peningkatan

kemiringan dan volume air karenanya mampu membawa muatan sungai sangat fluktuatif

dari

waktu

ke

waktu

dan

sedimen.

Aliran

dari tempat ke tempat.

Beberapa variabel penting dalam dinamika sungai adalah: Universitas Sumatera Utara

(1) debit air (discharge) (2) kecepatan (velocity) (3) gradient (4) Muatan sedimen (sediment load), dan (5) base level (level terendah sungai).

2.1.4 Banjir, Musibah Tahunan Salah satu musibah yang terjadi akibat ulah tangan manusia adalah banjir. Banjir di Indonesia tidak terjadi di daerah perkotaan atau daerah padat penduduk saja, tetapi juga terjadi dibeberapa daerah terpencil. Musibah tahunan ini menimbulkan banyak korban, baik korban nyawa ataupun korban materi. Banjir terparah terjadi diawal tahun 2007, dimana Indonesia mengalami musibah akibat kelebihan air yang sangat luar biasa. Jakarta ibukota Negara serta pusat bisnis dan pemerintahan tidak absen terkena banjir. Peristiwa banjir tersebut tak urung melumpuhkan segala macam aktivitas masyarakat karna hampir 60% wilayah Jakarta terendam banjir. Selain Jakarta, dibeberapa daerah di Indonesia juga mengalami banjir antara lain sebagai berikut. 1. Bencana di bukit Lawang, kecamatan Bohorok, Kabupaten Langkat, Sumatera Utara. 2. Bencana di sekitar kawasan Ekosistem Leuser 3. Banjir bandang di Jateng 4. Banjir bandang di Langkat, Sumatera Utara 5. Longsor di Garut 6. Banjir di tanah longsor di NTT.

Jakarta sudah punya jam terbang yang luar biasa dalam masalah banjir. Pihak Pemda DKI sampai sejauh ini kurang belajar dari pengalaman yang datang rutin serta bertubi-tubi menimpa warganya. Selama ini penanganan bantuan bagi warganya yang terkena musibah banjir selalu terlambat dan kedodoran. Betapa seringnya kota Jakarta terkena banjir. Tujuh

belastahun

sudah kota Jakarta mengalamimusibah banjir,

seharusnya

dilakukan penanganan lebih terpadu dan lebih profesional sehingga bisa tertanggulangi dengan baik. Bantuan makanan dan pertolongan yang serta terlambat, bantuan kesehatan setelah warganya terkena penyakit, dan penanganan standar bagi korban banjir begitubegitu saja yang terjadi setiap tahun. Seharusnya sudah ada perubahan dalam penanganan Universitas Sumatera Utara

banjir. Selama ini kita sering mendengar makian dan luapan amarah daripara korban banjir yang terlantar. Hujan lebat akan datang pada periode bulan Januari sampai Februari. Pada bulan Januari banjir akan datang tanpa peringatan terlebih dahulu. Jikapintu air Katulampa di wilayah Bogor sudah mencapai ambang batas normal, pintu akan dibuka. Dalam waktu delapan jam air kiriman ini biasanya tiba di Jakarta pada malam hari sehingga membuat warga menjadi terkejut dan panik. Peristiwa yang terjadi berulang-ulang ini, mestinya sudah dipersiapkan antisipasinya. Dengan begitu, kerugian jiwa dan harta benda dapat diperkecil. Bentuk persiapan bergantung pada skala besar-kecilnya banjir yang dihadapi. Apakah wilayah yang terkena banjir dalam kategori biasa, sedang, atau gawat.

1. Kategori Biasa Kondisi dalam kategori biasa adalah banjir yang terjadi hanya menggenangi jalan dan masuk ke dalam rumah maksimal setengah meter saja. Dalam keadaan ini tidak diperlukan persiapan yang luar biasa karena tingkat bahayanya sangat kecil. Tidak diperlukan evakuasi atau diadakan dapur umum. Setiap penghuni rumah dapat melakukan pengamanan sendiri sesuai kehendak masing- masing. 2. Kategori Sedang Kondisi banjir sudah menggenangi jalan dengan ketinggian mencapai 0,5-1,2 m. Penghuni masih bisaberdiam di rumah paling tidak di bawah atap rumah. Penghuni rumah bertingkat bisa tetap tinggal di lantai dua. Aktivitas kehidupan masih bisa berjalan seperti biasa. Evakuasi tidak diperlukan, dapur umum bisa diadakan ataupun tidak perlu diadakan. 3. Kategori Gawat Pada kategori gawat ketinggian air sudah melebihi 1,2 m bahkan sudah mencapai 2 m atau lebih. Berarti harus ada evakuasi, dapur umum, dan penampungan pengungsi.

2.2 Bahasa Assembly Bahasa Assembly diprakarsai oleh IBM pada tahun 1956-1963. Bahasa Assembly termasuk bahasa tingkat rendah (low level language). Pada tahun 1957, sebuah tim yang dipimpin oleh John W.Backus berhasil mengembangkan sebuah bahasa baru yang lebih mengarah pada keperluan untuk menganalisis persoalan numerik. Ekstensi yang dihasilkan dari bahasa Assembly adalah file dengan ekstensi COM dan EXE. Secara umum, kedua jenis file tersebut memiliki perbedaan antara program yang berekstensi COM dan EXE, yang Universitas Sumatera Utara

merupakan ukuran luas daerah yang menyebabkan kelainan pemrograman dalam assembler. Untuk file yang diakhiri dengan ekstension COM, berarti bahwa file itu paling banyak hanya akan memakan luas 46 kb yang disebut 1 segment, sedangkan untuk file berekstensi EXE tidak dibatasi berapa segment yang dapat dipakainya, bisa 1 segment, 2 segment, 3 segment, atau lebih dari 3 segment. Oleh karena COM hanya memiliki 1 segment, maka file COM memiliki kelebihan dan kekurangan seperti berikut: 1. Stack yang telah dibuat sendiri oleh program diakhir segment 2. Hanya terdapat 1 segment sehingga anda tidak perlu mengatur DS, CS, SS, kecuali bila diinginkan 3. Karena hanya 1 segment, maka anda tidak mungkin membuat program lebih dari 64 Kb 4. Anda harus menyediakan ruangan di awal program sebanyak 100 hexabyte untukkeperluan PSP ( Program Segment Prefix) 5. Karena PSP diketahui dengan pasti, maka anda dapat melakukan operasi ke PSP lebih mudah karena masih berada dalam 1 segment 6. Karena terdiri dari 1 segment, anda dapat menggunakan utility DEBUG untuk membuat program. Sementara itu, kelebihan dan kekurangan program EXE adalah kebalikan dari program COM seperti berikut: 1. Anda diperbolehkan untuk membuat program yang panjang karena tidak ada pembatasan besar program 2. Anda tidak perlu menyediakan tempat untuk PSP sebesar 100 hexabyte karena program telah meletakkan PSP di tempat yang telah disediakan 3. Pengaturan pembagian segment dilakukan oleh anda sendiri 4. Anda harus membuat stack sendiri 5. Anda tidak dapat membuat program dengan DEBUG.  Fortran Bahasa

pemograman

baru

ini dikenal dengan

nama

FORTRAN

(Formula

translation). Pada tahun berikutnya, para ahli dari Eropa dan Amerika bergabung dalam sebuah komite dan menciptakan bahaa pemograman baru yang lebih struktural yang kemudian dinamai bahasa ALGOL (Algoritma Language). Pada tahun 1964, kembali IBM menciptakan bahasa baru untuk keperluan bisnis dan penelitian bahasa yang dinamai PL/I (Programming Language 1). Universitas Sumatera Utara

 Bahasa C Tahun 1969, Laboratorium Bell AT&T di New Jersey, USA, menggunakan bahasa Assembly untukmengembangkan sistem operasi UNIX yang bertujuan membuat program antarmuka yang bersifat programmer friendly. Setelah UNIX berjalan, lahirlah sebuah bahasa baru yang ditulisoleh Martin Richards dengan nama BCPL(Basic Combined Programming Language). Pada tahun 1970, seorang ahli dari Lab. AT&T mengembangkan bahaa BCPL dan menamai bahasa baru tersebut Bahasa B (diambil dari awal nama BCPL). Dengan bahasa tersebut, UNIX ditulis ulang (rebuilding). Kemudian, muncul sebuah permasalahan dengan bahasa B, yaitu pemrosesan yang tergolong lambat, sehingga pada tahun 1971, Dennis Ritchie bersama Ken Thompson menciptakan bahasa C (konon bahasa C diambil dari huruf kedua BCPL). Dengan bahasa C, UNIX dibuat ulang kembali dandikembangkan dengan bahasa yang sama hingga sekarang. Sejak saat itu, bahasa C adalah bahasa pemograman yang digunakan untuk

keperluan pembuatan dan pengambangan

berbagai sistem operasi, seperti Unix, Linux, Windows, MacOS, dan sistem lainnya.  BASIC Microsoft Corporation pada awal tahun 1980 mengembangkan sebuah sistem operasi untuk keperluan IBM PC menggunakan bahasa assembly. Kemudian, sang pendiri Bill Gates dengan Bahasa Assembly pula menulis sebuah interpreter yang diberi nama BASIC untuk keperluan interface dari sistem tersebut. Seiring perkembangan sistem windows (dulu DOS), perkembangan BASIC cukup pesat hingga pada pertengahan 1990-an dibuatlah Visual Basic yang didukung penuh oleh Microsoft.  Lahirnya C++ Bahasa C adalah salah satu bahasa yang tergolong rumit dalam hal penggunaannya karena masih merupakan bahasa prosedural murni. Untuk membentuk sebuah Code Object, programmer harus menuliskan banyak sekali code program. Hal ini merupakan sebuah kelemahan dari bahasa C. Untuk mengatasi kelemahan tersebut, seorang doktor bernama Bjarne Stroustrup yang bekerja di Lab. AT&T menciptakan sebuah bahasa pemrograman baruyang berorientasi object dengan nama C++ yang merupakan hybrid I dari bahasa C. Nama C++ diambil dri fungsi penaikan dari bahasa C yang artinya perbaikan dari bahasa C. Universitas Sumatera Utara

 PASCAL Bahasa Pascal pertama kali didesain padatahun 1971 oleh Niklaus Wirth, seorang profesor dari Polytechnic of Zurich, Switzerland. Bahasa Pascal didesain sebagai penyederhana bahasa algol untuk keperluan pendidikan sejak tahun 1960. Bahasa pemrograman

Pascal

dibuat

untuk

keperluan

algoritma

karena

menurut

pembuatannya terlalu sulit untuk mempelajari algoritma ketika menggunakan bahasa C. Dengan demikian, dibuatlah sebuah bahasa yang ditujukan untuk keperluan algoritma dan penelitian, yaitu pascal. Pada perkembangannya, pascal lalu menjadi fodasi dari pemograman Delphi maupun Kylix.  JAVA Java lahir dari kebutuhan akan sebuah pemrograman berorientasi objek. Java sendiri diciptakan oleh James Gosling, seorang ahli dari SUN MicroSystem yang tidak puas dengan kinerja C++ karena dinilai memiliki banyak bug.  PHP PHP diciptakan oleh Rasmus Lerdorf untuk digunakan pada website pribadinya. Pada saat itu, PHP masih bersifat tools. Pada tahun 1995, Rasmus menulis ulang PHP dengan Bahasa C untuk meningkatkan kecepatannya. Sejak itu, PHP banyak digunakan

orang

untuk

mengembangkan

aplikasi

berbasis

WEB.

Pada

perkembangannya, PHP merupakan saingan terberat dari ASP yang merupakan produk dari Microsoft yang memiliki fungsi dan arah yang mirip dengan PHP dalam ilmu komputer beberapa bahasa yang telah disebutkan bisa dikelompokkan menjadi 3 tingkat, yaitu: 1. Bahasa Tingkat Tinggi 2. Bahasa Tingkat Menengah 3. Bahasa Tingkat Rendah

komputer digital adalah mesin yang mampu menerima urutan siap instruksi dan membawa mereka keluar. PDP-11 seri komputer dibahas dalam buku ini, misalnya, memiliki lebih dari 100 instruksi yang berbeda, yang disebut set instruksi, dan dapat dikonfigurasi dengan ruang memori yang cukup untuk mempertahankan squence dari ribuan petunjuk ini. Persiapan dari squence instruksi engkau untuk

mencapai beberapa tujuan yang diinginkan disebut

pemrograman komputer. Urutan instruksi, atau beberapa set pernyataan dari mana mereka Universitas Sumatera Utara

dapat diturunkan, disebut program. Ada banyak cara yang berbeda adalah yang program dapat dinyatakan. Kita mulai diskusi kita dengan mempertimbangkan cara mendasar themost di mana program dapat dinyatakan; yaitu, bila dinyatakan dalam kode instruksi numerik, yang disebut kode mesin, dikenali langsung oleh mesin. Contoh dari ini adalah:

0 001 000 001 000 100 0 110 000 010 000 100 0 110 000 011 000 100 0 000 000 000 000 000

Meskipun sulit untuk mengenali, ini adalah segmen program dalam "bahasa mesin" dari PDP-11 untuk menambah tiga angka. Ini dapat diamati di sini bahwa instruksi dalam bahasa asli ini dari PDP-11, seperti yang untuk komputer digital lainnya, adalah string dari 1 dan 0 yang disebut bit (binary digit). Setiap pola tertentu memiliki makna yang sangat tepat untuk mesin; makna tersebut disampaikan ke mesin oleh pembangun nya.

2.3 Sensor Ultrasonik Sensor ultrasonik adalah alat elektronika yang kemampuannya bisa mengubah dari energi listrikmenjadi energi mekanik dalam bentuk gelombang suara ultrasonic. Sensor ini terdiri dari rangkaian pemancar ultrasonic yang dinamakan transmitter dan penerima ultrasonic yang disebut receiver. Alat ini digunakan untuk mengukur gelombang ultrasonic. Gelombang

ultrasonic

adalah

gelombang

mekanika

yang

memiliki

ciri-ciri

longitudinal dan biasanya memiliki frekuensi di atas 20 KHz. Gelombang ultrasonic dapat merambat melalui zat padat, cair maupun gas. Gelombang ultrasonic adalah gelombang rambatan energi dan momentum mekanik sehingga merambat melalui ketiga element tersebut sebagai interaksi dengan molekul dan sifat enersia medium yang dilaluinya.

Gambar 2.2 Sensor Ultrasonik Universitas Sumatera Utara

Ada beberapa penjelasan mengenai gelombang ultrasonic. Sifat dari gelombang ultrasonik yang melalui medium menyebabkan getaran partikel dengan medium amplitudo sama dengan arah rambat longitudinal sehingga menghasilkan partikel medium yang membentuk suatu rapatan atau biasa disebut Strain dan tegangan yang biasa disebut Stress. Proses lanjut yang menyebabkan terjadinya rapatan dan regangan di dalam medium disebabkan oleh getaranpartikel secara periodic selama gelombang ultrasonik lainnya. Gelombang ultrasonik merambat melalui udara dengan kecepatan 344 m/s, mengenai obyek dan memantul kembali ke sensor ultrasonik. Seperti yang telah umum diketahui, gelombang ultrasonik hanya bisa didengar oleh makhluk tertentu seperti kelelawar dan ikan paus. Kelelawar menggunakan gelombang ultrasonik untuk berburu dimalam hari sementara paus menggunakannya untuk berenang di kedalaman laut yang gelap. Perhitungan waktu yang diperlukan modul sensor Ping untuk menerima pantulan pada jarak tertentu mempunyai rumus: S = tlN × V : 2

Dimana: S adalah jarak antara sensor ultrasonik dengan obyek yang terdeteksi V adalah cepat rambat gelombang ultrasonik di udara dengan kecepatan 344 m tlN adalah selisih waktu pemancaran dan penerimaan pantulan gelombang

Ada 3 prinsip kerja dari sensor ultrasonik, yaitu: 1. Sinyal dipancarkan melalui pemancar gelombang utrasonik 2. Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi berkisar 344 m/s, dan 3. Sinyal yang sudah diterima akan diproses untuk menghitung jaraknya.

2.4 Mikrokontroler Atmega 89S52 Mikrokontroler merupakan sistem komputer kecil yang biasa digunakan untuk sistem pengendali atau pengontrol yang dapat diprogram sesuai kebutuhan. Mikrokontroller memiliki 4KB Flash Programmable dan Erasable Read Only Memory (PEROM) didalamnya. Mikrokontroler AT89S52 merupakan pengembangan dari mikrokontroler MCS-51. Mikrokontroler ini biasa disebut juga dengan mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 8 Kbyte Universitas Sumatera Utara

yang dapat dIprogram sampai 1000 kali pemograman. Selain itu AT89S52 juga mempunyai kapasitas RAM sebesar 256 bytes, 32 saluran I/O, Watchdog timer, dua pointer data, tiga buah timer/counter 16-bit, Programmable UART (Serial Port). Memori Flash digunakan untuk

menyimpan

perintah

(instruksi)

berstandar

MCS-51,

sehingga

memungkinkan

mikrokontroler ini bekerja sendiri tanpa diperlukan tambahan chip lainnya (single chip operation), mode operasi keping tunggal yang tidak memerlukan external memory dan memori flashnya mampu diprogram hingga seribu kali. Hal lain yang menguntungkan adalah sistem pemogramanan menjadi lebih sederhana dan tidak memerlukan rangkaian yang rumit. Mikrokontroler merupakan single chip computer yang memiliki kemampuan untuk diprogram dan digunakan untuk tugas-tugas yang berorientasi kontrol, Mikrokontroller berkembang dengan dua alasan utama, yaitu kebutuhan pasar (market needed) dan perkembangan teknologi baru.

Dalam perkembangannya sampai saat ini, sudah banyak

produk mikrokontroller yang telah diproduksi oleh berbagai perusahaan pembuat IC (Integrated Circuit) diantara salah satunya adalah jenis mikrokontroller yang digunakan dalam perancangan alat ini yaitu mikrokontroller seri 8052 yang dibuat oleh ATMEL, dengan kode produk AT89S52. Secara fisik, mikrokontroler AT89S52 mempunyai 40 pin, 32 pin diantaranya adalah pin untuk keperluan port masukan/keluaran. Satu port paralel terdiri dari 8 pin, dengan demikian 32 pin tersebut membentuk 4 buah portparalel, yang masing-masing dikenal dengan Port 0, Port1, Port2 dan Port3. Dengan keistimewaan di atas perancangan dengan menggunakan mikrokontroler AT89S52 menjadi lebih sederhana dan tidak memerlukan komponen pendukung yang lebih banyak lagi.

Gambar 2.3 Mikrokontroler Atmega 89S52

Mikrokontroler AT89S52 merupakan versi berikutnya setelah seri mikrokontroler AT89C51 yang telah banyak digunakan saat ini. Mikrokontroler AT89S52 merupakan mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 8 Kbyte Flash Programmable dan Erasable Read Only Memory (PEROM). Mikrokontroler ini berteknologi memori non volatile kerapatan tinggi dari Atmel yang kompatibel dengan mikrokontroler standar industri MCS-51 baik pin kaki IC maupun set instruksinya serta harganya yang relatif murah, mikrokontroler ini juga downloadernya Universitas Sumatera Utara

mudah untuk dibuat sendiri. Mikrokontroler AT89S52 memiliki beberapa fitur, diantaranya: 1. Kompatibel dengan produk MCS-51 2. 8 kybte in system programmable flash memory 3. Dapat diprogram sampai dengan 1000 kali pemograman 4. Tegangan kerja 4.0 – 5.5 V 5. Beroperasi antara 0–33 MHz 3. Tiga tingkatan program memory clock 4. 256 x 8 bit RAM internal 5. 32 saluran I/O 6. Delapan buah sumber interupsi 7. Tiga buah timer/ counter 16 bit 8. Saluran UART Serial Full Duplex 9. Mode low-power Idle dan Power-Down 10. Interrupt recovery dari mode power-down 11. Watchdog timer

2.4.1 Konfigurasi Pin AT89S52 Setiap pin (kaki) dari mikrkontroler AT89S51 mempunyai fungsi masing-masing fungsi. Arsitektur hardware mikrokontroller AT89S52 dari perspektif luar atau biasa disebut pin out digambarkan pada gambar 2.1 di bawah ini

Gambar 2.4 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S52 Berikut adalah penjelasan mengenai fungsi dari tiap-tiap pin (kaki) yang ada pada mikrokontroller AT89S52. a. Port 0


Merupakan dual-purpose port (port yang memiliki dua kegunaan). Pada disain yang minimum (sederhana), port 0 digunakan sebagai port Input/Output (I/O).. Port 0 terdapat pada pin 32-39. b. Port 1 Merupakan port yang hanya berfungsi sebagai port I/O (Input/Output). Port 1 terdapat pada pin 1-8. c. Port 2 Merupakan dual-purpose port. Pada desain minimum digunakan sebagai port I/O (Input/Output). Sedangkan pada desain lebih lanjut digunakan sebagai high byte dari address (alamat). Port 2 terdapat pada pin 21-28. d. Port 3 Merupakan dual-purpose port. Selain sebagai port I/O (Input/Output), port 3 juga mempunyai fungsi khusus. Fungsi khusus tersebut diperlihatkan Tabel 2.1 Data Port 3 pin 10 -17

a. PSEN (Program Store Enable) PSEN adalah sinyal kontrol yang mengizinkan untuk mengakses program (code) memori eksternal. Pin ini dihubungkan ke pin OE (Output Enable) dari EPROM. Sinyal PSEN akan “0” (LOW) pada tahap fetch (penjemputan) instruksi. PSEN akan selalu bernilai “1” (HIGH) pada pembacaan program memori internal. PSEN terdapat pada pin 29. b. ALE (Address Latch Enable) ALE

digunakan

untuk

men-demultiplex

address (alamat) dan data bus.

ketika

menggunakan program memori eksternal, port 0 akan berfungsi sebagai address (alamat) dan data bus. Pada setengah paruh pertama memori cycle ALE akan bernilai “1” (HIGH) sehingga mengizinkan penulisan address (alamat) pada register eksternal. Dan pada


setengah paruh berikutnya akan bernilai “1” (HIGH) sehingga port 0 dapat digunakan sebagai data bus. ALE terdapat pada pin 30. c. EA (External Access) Jika EA diberi input “1” (HIGH), maka mikrokontroller menjalankan program memori internal saja. Jika EA diberi input “0” (LOW), maka AT89S52 menjalankan program memori eksternal (PSEN akan bernilai “0”). EA terdapat pada pin 31. d. RST (Reset) RST terdapat pada pin 9. Jika pada pin ini diberi input “1” (HIGH) selama minimal 2 machine cycle, maka sistem akan di-reset dan register internal AT89S52 akan berisi nilai default tertentu. Proses reset merupakan proses untuk mengembalikan sistem kekondisi semula. Reset tidak mempengaruhi internal program memory. Reset terjadi jika pin RST bernilai high selama minimal dua siklus lalu kembali bernilai low. Power on reset merupakan proses reset yang berlangsung secara otomatis pada saat sistem pertama kali diberi suplai. Proses ini mempengaruhi semua register dan internal data memory. Untuk mendapatkan proses ini, maka pin RST harus diberi tambahan rangkaian seperti pada gambar berikut.

Gambar 2.5 Rangkaian reset AT89S52 1. On-Chip oscillator AT89S52 telah memiliki on-chip oscillator yang dapat bekerja jika drive menggunakan

kristal.

Tambahan

kapasitor

diperlukan

untuk

menstabilkan

sistem. Nilai kristal yang biasa digunakan pada AT89S52 ini adalah 12 MHz. On-chip oscillator tidak hanya dapat di-drive dengan menggunakan kristal, tetapi juga dapat dengan menggunakan TTL Oscillator. 2.

XTAL1 XTAL1

berfungsi sebagai masukan dari rangkaian osilasi mikrokontroler.

XTAL1 terdapat pada ipin 19


3. XTAL2 XTAL2

berfungsi sebagai keluaran dari rangkaian osilasi mikrokontroler.

XTAL2 terdapat pada pin 18 4. VCC VCC merupakan masukan sumber tegangan positif bagi mikrokontroler yang terdapat pada pin 40. Mikrokontroler

AT89S52 dibangun berdasarkan arsitektur seperti ditunjukkan gambar

dibawah ini. Seluruh bagian yang digambar pada gambar tersebut saling berhubungan melalui internal bus 8 bit menelusuri bagian serpih. Bus tersebut kemudian dihubungkan ke luar melalui input output port apabila memori atau expansi diperlukan. Unit pengolah pusat (CPU) terdiri atas dua bagian, yaitu unit pengendali control unit (CU), serta unit aritmatika dan logika (ALU). Fungsi utama unit pengendali ini adalah mengambil, mengkode, dan melaksanakan urutan intruksi sebuah program yang tersimpan dalam memori, unit pengendali juga berfungsi untuk mengatur urutan operasi seluruh sistem. Unit pengendali atau CPU juga menghasilkan dan mengatur sinyal pengendali yang diperlukan untuk menyerempakkan operasi, juga aliran intruksi program. Aliran informasi pada bus-bus data dan bus alamat juga diatur oleh unit ini.

Gambar 2.6 Blok digram mikrokontroler AT89S52

2.5 SMS (Short Message Service) SMS (Short Message Service) adalah fasilitas yang dimiliki oleh jaringan GSM (Global Sistem for Mobile Communication) yang berfungsi untuk mengirim dan menerima pesanpesan teks sepanjang 160 karakter. SMS ditangani oleh jaringan melalui suatu pusat layanan atau SMS Service Center (SMS SC) yang bertugas untuk menyimpan dan meneruskan pesan dari bagian pengirim. Modem

GSM

sebagai

media

pengirim sms.

Sebelum modem GSM


dahulu dengan hyperteminal melalui kabel serial RS232 untuk mengatur

serial port,

baudrate, stop bit, data bit, dan flow control. Gambar modem GSM dapat dilihat pada gambar 2.6 dihubungkan ke perangkat mikrokontroler, modem harus dihubungkan terlebih dahulu.

Gambar 2.7 Modem GSM 2.6 Buzzer

Buzzer adalah suatu alat yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi sinyal suara. Buzzer terdiri dari alat penggetar yang berupa lempengan yang tipis dan lempengan logam tebal. Bila kedua lempengan diberi tegangan maka electron dan proton akan mengalir dari lempengan satu ke lempengan lain. Bila buzzer mendapatkan

tegangan maka lempengan 1

dan 2 bermuatan listrik. Dengan adanya muatan listrik maka terdapat beda potensial di kedua lempengan, beda potensial akan menyebabkan lempengan 1 bergerak

saling

bersentuhan

dengan

lempengan 2. Diantara lempengan 1 dan 2 terdapat rongga udara, sehingga apabila terjadi proses getaran di rongga udara maka tinggi.

Buzzer

biasanya

digunakan

buzzer akan menghasilkan bunyi dengan frekuensi sebagai alarm. Frekuensi suara yang keluar dari

buzzer mencapai 1-5 KHz. Buzzer dapat dilihat pada gambar 2.7.

Gambar 2.8 Buzzer

Rangkaian Buzzer atau yang biasa disebut sebagai rangkaian alarm pengingat pesan dan tanda pastinya sudah sering ditemukan di beberapa perangkat elektronik di pasar. Pada era teknologi modern ini, pastinya alarm sudah tersedia di beberapa perangkat elektronik seperti ponsel dan juga jam memiliki alarm sebagai tanda peringatan. Rangkaian alarm atau tanda pengingat ini sudah menjadi salah satu penunjang penting dan tidak dapat dipisahkan di beberapa perangkat elektronik tersebut. Tetapi, perlu Anda ketahui jika rangkaian ini juga sering berdiri sendiri sebagai perangkat elektronik tunggal. Istimewanya, Anda bisa merangkai sendiri rangkaian ini dengan menggunakan beberapa komponen yang bisa Anda


temukan dengan mudah. Rangkaian tanda pengingat ini berfungsi untuk mendeteksi gerakan dan juga cahaya yang bisa membantu Anda mencegah kasus pencurian. Istimewanya, rangkaian ini dapat mendeteksi gerakan meskipun dalam keadaan gelap karena pada umumnya pencuri akan memasuki rumah dengan cara mematikan lampu penerangan terlebih dahulu agar tidak terlihat gerak-geriknya. Pada skema rangkaian buzzer ini terdapat komponen penting yaitu Timer IC NE 555.

Gambar 2.9 Skema Rangkaian Buzzer Untuk komponen R4 LDR memiliki fungsi untuk mendeteksi atau melakukan penginderaan cahaya yang berada di sekitar ruangan di dekat rangkaian tersebut. Manfaat utama komponen LDR ini adalah cara menerima cahaya yang masuk. Apabila cahaya terang, tingkat resistensi dari LDR ini akan rendah dan tidak membuat rangkaian tersebut mengalirkan arus ke arah buzzer atau speaker yang terdapat di dalam rangkaian tersebut. Hal kebalikannya justru terjadi jika LDR menerima cahaya rendah atau gelap sama sekali. Hasilnya, tingkat resistansi menjadi lebih tinggi sehingga bisa menimbulkan aliran ke arah komponen buzzer. Bersamaan dengan keadaan tingkat resistansi yang tinggi, nantinya komponen IC akan terpicu dan mendorong buzzer untuk menghasilkan suara yang nyaring dan mendeteksi adanya gangguan. Rangkaian ini juga bisa menggunakan cahaya sebagai alat pengaktifannya jika relay dan juga transistor terhubung dengan pin 3 atau output dari IC 1.

2.7 IC MAX 232 dan Komunikasi Serial RS-232 Untuk dapat berkomunikasi antara mikrokontroler dengan PC, maka diperlukan suatu penyetaraan level tegangan. Besarnya level tegangan komunikasi serial (Leve;l Tegangan RS-232) adalah -25 s.d -3 V untuk logika high (1) dan +3 s.d +25 V untuk logika low (0). Oleh karena itu diperlukan sebuah pengantar muka yang dapat menyamakan level tegangan Universitas Sumatera Utara

dari komunikasi serial pada komputer dengan mikrokontroler, yaitu IC RS-232 yang disebut IC MAX 232 yang diproduksi oleh MAXIM. MAX 232 adalah saluran driver/receiver ganda yang termasuk pembangkit tegangan kapasitip yang menyediakan level tegangan RS232 dari sebuah sumber tegangan 5 V. RS-232 ( adalah standar komunikasi serial yang didefinisikan sebagai antarmuka antara perangkat terminal data (bahasa Inggris: data terminal equipment atau DTE) dan perangkat komunikasi data (bahasa Inggris: data communications equipment atau DCE) menggunakan pertukaran data biner secara serial. Di dalam definisi tersebut, DTE adalah perangkat komputer dan DCE sebagai modem walaupun pada kenyataannya tidak semua produk antarmuka adalah DCE yang sesungguhnya. RS-232 biasanya merupakan saluran bebas yang dibuat untuk dua arah (full-duplex) komunikasi.

Gambar 2.10 Bentuk Fisik IC MAX 232

RS-232 memiliki garis atau jalur jalur yang banyak (terutama digunakan dengan modem), dan juga menetapkan protokol komunikasi.Interface RS-232 yang mengandaikan kesamaan antara DTE dan DCE, sebuah kabel pendek menghubungkan DTE ke DCE, tapi dengan garis-garis panjang dan koneksi antar perangkat yang mungkin pada bus listrik yang berbeda dengan alasan yang berbeda, ini tidak mungkin benar. UNTUK +12 volt menunjukkan "ON” sedangkan A -3 hingga -12 volt menunjukkan "OFF". Peralatan komputer modern mengabaikan tingkat negatif dan menerima tingkat tegangan nol. Bahkan, keadaan "ON" dapat dicapai dengan potensi positif yang lebih rendah. Sirkuit Ini berarti didukung oleh 5 VDC mampu mengemudi sirkuit RS232 secara langsung, bagaimanapun, rentang keseluruhan bahwa sinyal RS232 dapat dikirim / diterima dapat dikurangi secara dramatis.


BAB II LANDASAN TEORI

Recommend Documents