BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 2.1.1

Mikrokontroller Pengertian Mikrokontroller Mikrokontroller adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol

rangkaian elektronik dan umumnya dapat menyimpan program didalamnya. Mikrokontroller pada umumnya terdiri dari CPU (Central Processing Unit), memori, input/output dan pendukung seperti Analog-to-Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi didalamnya. 2.1.2

Jenis-Jenis Mikrokontroller Secara umum mikrokontroller terbagi menjadi 3 keluarga besar [3]. Setiap

keluarga mempunyai ciri khas dan karakteristik masing-masing. Berikut pembagian keluarga dalam mikrokontroller: 1. AVR AVR adalah singkatan dari Alv and Vegard’s Risc yang merupakan mikrokontroller yang paling sering digunakan dalam elektronika dan instrumentasi.

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

7

Secara umum, AVR dapat dikelompokkan dalam 4 kelas. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral dan fungsinya. Keempat kelas tersebut adalah keluarga ATTiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMEGA dan AT86RFxx. 2. PIC PIC adalah singkatan dari Programmable Interface Controller, yang cukup popular digunakan oleh para developer karena biayanya yang rendah, ketersediaan dan penggunaan yang luas, database aplikasi yang besar serta pemrograman melalui hubungan serial pada komputer. 3. MCS51 Mikrokonktroler ini termasuk dalam keluarga mikrokonktroler CISC. Sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 12 siklus clock. Salah satu kemampuan dari mikrokontroler 8051 adalah pemasukan sebuah mesin pemroses boolean yang mengijikan operasi logika boolean tingkatan-bit dapat dilakukan secara langsung dan secara efisien dalam register internal dan RAM. Karena itulah MCS51 digunakan dalam rancangan awal PLC (Programmable Logic Control). 2.2 2.2.1

Arduino Sejarah Singkat Arduino Berdasarkan beberapa sumber yang didapat, bahwa Arduino mulai

diciptakan pada tahun 2005, oleh Massimo Banzi dan David Cuartielles di Ivrea, Italia. Awalnya Arduino dibuat untuk mengendalikan proyek desain interaksi siswa supaya lebih murah dibandingkan sistem pada saat itu.

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

8

2.2.2

Pengertian Arduino Arduino adalah suatu mikrokontroller yang bersifat open-source, yang

dirancang untuk memudahkan pembuatan proyek-proyek elektronika. Arduino terdiri dari 2 bagian utama yaitu sebuah board sirkuit (sering disebut juga dengan mikrokontroller) dan sebuah perangkat lunak atau IDE (Integrated Development Environment) yang berjalan pada komputer. Perangkat lunak ini yang digunakan untuk menulis dan mengupload sketch program dari komputer ke board Arduino.

Gambar 2.1 Logo Arduino Arduino memiliki beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan mikrokontroller AVR ATmega 8535 adalah: 1. Tidak lagi memerlukan perangkat chip programmer, karena sudah terdapat bootloader didalamnya yang berguna untuk meng-upload program dari komputer 2. Sudah memiliki sarana komunikasi USB, yang memudahkan pengguna dalam pemrogramannya 3. Untuk pemrogramannya mudah karena sudah dilengkapi dengan kumpulan library bahasa yang memadai 4. Kemudahan dapat pemasangan perangkat tambahan karena sudah disiapkan dalam bentuk modul yang bisa ditancapkan ke terminal Arduino seperti GPS shield, GSM Shield dan lain-lain


9

2.2.3

Jenis-Jenis Arduino Arduino sangat berkembang pesat dari tahun ke tahun, baik di kalangan para

programmer, mahasiswa dan bahkan khalayak banyak yang ingin menikmati kenyamanan dalam menggunakan Arduino tersebut. Hal ini dikarenakan kemudahan dalam penggunaannya baik hardware maupun software-nya. Seiring berjalannya waktu, Arduino dikembangkan menjadi beberapa jenis dengan keunggulannya dan bentuk masing-masing. Berikut ada beberapa contoh jenis Arduino, yaitu: 1.

Arduino Uno Arduino Uno ini merupakan jenis yang paling banyak digunakan. Terutama

untuk pemula sangat disarankan untuk menggunakan Arduino Uno. Versi yang terakhir adalah Arduino Uno R3 (Revisi 3), menggunakan ATMEGA328 sebagai Mikrokontroller-nya, memiliki 14 pin I/O digital dan 6 pin input analog. Untuk pemrograman cukup menggunakan koneksi USB. Sama seperti yang digunakan pada USB printer.

Gambar 2.2 Arduino Uno


10

2.

Arduino Mega Jenis ini agak mirip dengan Arduino Uno, juga menggunakan USB untuk

menghubungkannya dengan komputer dalam pemrogramannya. Tetapi Arduino Mega, menggunakan Chip yang lebih tinggi ATMEGA2560. Dan tentu saja untuk Pin I/O Digital dan pin input Analog-nya lebih banyak dari Uno.

Gambar 2.3 Arduino Mega 3.

Arduino Leonardo Bisa dibilang Leonardo adalah saudara kembar dari Uno. Dari mulai jumlah

pin I/O digital dan pin input Analog-nya sama. Hanya saja perbedaannya, pada Leonardo menggunakan Micro USB untuk pemrogramannya.

Gambar 2.4 Arduino Leonardo


11

4.

Arduino Fio Bentuknya lebih unik, terutama untuk socketnya. Walau jumlah pin I/O

digital dan input analog-nya sama dengan uno dan leonardo, tapi Fio memiliki Socket XBee. XBee membuat Fio dapat dipakai untuk keperluan projek yang berhubungan dengan wireless.

Gambar 2.5 Arduino Fio 5.

Arduino Nano Sepertinya namanya, Nano yang berukuran kecil dan sangat sederhana ini,

menyimpan banyak fasilitas. Untuk pemrogramannya melalui Micro USB. 14 Pin I/O Digital, dan 8 Pin input Analog (lebih banyak dari Uno). Dan ada yang menggunakan ATMEGA168 atau ATMEGA328.

Gambar 2.6 Arduino Nano


12

6.

Arduino Mini Fasilitasnya sama dengan yang dimiliki Nano. Hanya tidak dilengkapi

dengan Micro USB untuk pemrograman. Dan ukurannya hanya 30 mm x 18 mm saja. Cocok digunakan untuk proyek-proyek yang berukuran minimalis.

Gambar 2.7 Arduino Mini 7.

Arduino Micro Ukurannya lebih panjang dari Nano dan Mini. Karena memang fasilitasnya

lebih banyak yaitu: memiliki 20 pin I/O digital dan 12 pin input analog.

Gambar 2.8 Arduino Micro 8.

Arduino Ethernet Ini arduino yang sudah dilengkapi dengan fasilitas ethernet. Membuat

Arduino dapat berhubungan melalui jaringan LAN pada komputer. Untuk fasilitas pada Pin I/O Digital dan Input Analog-nya sama dengan Uno.


13

Gambar 2.9 Arduino Ethernet Demikianlah beberapa jenis Arduino yang umum kita temukan di pasaran dan juga yang sering digunakan sesuai dengan proyek-proyek yang dikembangkan. Namun, saya hanya akan membahas secara detail tentang Arduino Uno, sesuai dengan perancangan pada proyek Tugas Akhir ini. 2.3 2.3.1

Arduino Uno Pengertian Arduino Uno Arduino Uno adalah sebuah board mikrokontroller berbasis ATmega328P

[4] yang sangat mudah penggunaannya. Arduino uno terdiri dari 14 pin input/output digital (dimana 6 diantaranya digunakan sebagai output PWM) dan 6 pin input analog. Arduino Uno ini juga memiliki koneksi USB, jack power serta tombol reset. Mikrokontroller ini dapat dikoneksi langsung dengan komputer dengan menggunakan kabel USB. Arduino merupakan single board hardware yang open-source dan juga software-nya pun dapat di nikmati secara open-source juga. Software arduino dapat dijalankan di-multiplatform, yaitu linux, windows, atau juga mac. Hardware arduino merupakan mikrokontroler yang berbasiskan AVR dari ATMEL yang di dalamnya sudah diberi bootloader.


14

2.3.2

Konfigurasi Arduino Uno Ada banyak jenis board arduino yang dapat digunakan untuk tujuan yang

berbeda. Namun, sebagian besar Arduino memiliki komponen utama yang sama. Berikut ini penjelasan tentang beberapa komponen utama yang terdapat pada board Arduino Uno. 1. Daya (USB terminal / jack) Setiap board Arduino membutuhkan jalur untuk terhubung ke sumber listrik. Arduino Uno dapat diaktifkan melalui kabel USB yang berasal dari komputer atau power supply terpisah yang dihubungkan ke jack power. Koneksi USB selain digunakan sebagai jalur listrik untuk mengaktifkan board, juga digunakan untuk meng-upload sketch program dari komputer ke board arduino.

Gambar 2.10 Arduino Uno R3


15

2. Pin Arduino Uno Pin pada arduino adalah tempat dimana kita menghubungkan kabel untuk membuat suatu rangkaian (menghubungkan satu titik dengan titik lainnya pada breadboard dengan sejumlah kabel penghubung). Arduino uno memiliki beberapa jenis pin yang masing-masing diberi label pada board dan digunakan untuk fungsi yang berbeda-beda. a. GND GND merupakan singkatan dari GROUND. Ada beberapa buah pin GND pada arduino uno dan semuanya dapat digunakan untuk hubungan ke ground b. 5B dan 3.3V Pin 5V digunakan untuk menyediakan tegangan sebesar 5 volt. Sedangkan 3.3V digunakan untuk menyediakan tegangan 3.3 volt. Sebagian besar komponen sederhana yang digunakan bersama dengan Arduino bekerja pada kisaran tegangan 3.3 volt dan 5 volt c. Analog Pin yang berada pada area berlabel “ANALOG IN” (A0-A5) digunakan sebagai pin analog. Yaitu pin yang digunakan untuk membaca sinyal-sinyal analog dari komponen-komponen analog dan mengubahnya menjadi nilai digital yang dapat kita baca.


16

d. Digital Pin digital berada diseberang pin analog. Pin ini dapat digunakan dalam 2 fungsi digital yaitu input digital dan output digital. e. PWM Terdapat simbol (~) yang berada disamping beberapa pin digital (yaitu pada pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11 pada arduino uno). Artinya pin-pin ini tidak hanya dapat digunakan sebagai pin digital biasa, tetapi juga dapat digunakan sebagai pin PWM (Pulse Width Modulation). PWM biasanya digunakan sebagai pin yang mampu mensimulasikan output analog (seperti mengatur pemudaran cahaya). 3. Tombol Reset Menekan tombol Reset beberapa saat pada papan Arduino akan menghubungkan pin Reset ke Ground. Ini digunakan untuk me-restart sketch yang telah dimuat oleh Arduino. 4. LED Indikator Daya Terdapat sebuah LED kecil berlabel “ON” pada board Arduino Uno. LED ini harus menyala setiap kita menghubungkan papan Arduino pada sumber listrik. Jika lampu LED ini tidak menyala, kemungkinan board mengalami kerusakan atau terjadi kesalahan.


17

5. TX-RX LED TX adalah singkatan dari ‘transmit’ (kirim), dan RX adalah singkatan dari ‘receive’ (terima). LED indikator TX dan RX ini akan berkedip-kedip dengan jeda tertentu untuk memberitahukan bahwa telah terjadi komunikasi serial. Kedipan LED ini sebagai indikasi visual yang merupakan pertanda baik bahwa telah terjadi pengiriman dan penerimaan data pada board Arduino (misal ketika kita meng-upload sketch baru ke board arduino). Tabel 2.1 Konfigurasi Arduino uno R3 [4]

No.

Nama Konfigurasi

Unit

1.

Mikrokontroller

ATmega328P

2.

Tegangan operasi

5V

3.

Tegangan input (recommended)

7-12 VDC

4.

Tegangan input (limit)

6-20 VDC

5.

Pin I/O Digital

14 (6 pin PWM)

6.

Pin analog input

6

7.

Arus dc per pin I/O

20 mA

8.

Arus dc pin 3.3 V

50 mA

9.

Flash memory

32 KB (2 KB untuk bootloader)

10.

SRAM

2 KB (ATmega328P)

11.

EEPROM

1 KB (ATmega328P)

12.

Kecepatan clock

16 Mhz

13.

Length

68.6 mm

14.

Width

53.4 mm

15.

Weight

25 g


18

2.3.3

Program Sketch Arduino Uno Sebutan untuk program pada arduino adalah “sketch”, sama halnya seperti

sebutan “coding” pada Android. Sedangkan untuk software-nya disebut IDE software. IDE singkatan dari Integrated Development Environment. Struktur program sketch ardunio sama dengan struktur pemrograman bahasa “C” untuk mikrokontroler, namun bahasa pemrograman sketch arduino jauh lebih sederhana bila dibandingkan dengan bahasa program “C” untuk mikrokontroller, seperti proses pengaturan register mikrokontroller telah disediakan dalam bentuk prototype program yang sudah ditampilkan dalam program sketch. Programprogram ini tinggal dipanggil pada saat kita akan membuat program sketch. Struktur program sketch dapat dibagi menjadi 3 bagian utama yaitu: 1.

Bagian Deklarasi Awal Bagian deklarasi awal digunakan untuk mendeskripsikan variabel-variabel

yang akan digunakan dalam program utama dan juga untuk menambahkan file-file program yang dibutuhkan untuk menjalankan program utama. Berikut contoh deklarasi program: int tombol = 2; int lampu = 13; int statusTombol = 0; Contoh sketch diatas merupakan deklarasi awal yang menyatakan variabel “lampu” di koneksi pada pin no 13 dan variabel “tombol” di koneksi pada pin no 2. Sedangkan “statusTombol” merupakan status pembacaan tombol.


19

2.

Bagian Setup Bagian setup digunakan untuk menginisialisasi variabel, mengatur mode

pin pada board, mengatur timer, mengatur baudrate serial port dan sebagainya. Bagian setup hanya dijalankan sekali saja yaitu pada saat awal program dijalankan atau ketika program di-reset. Berikut contoh program setup: void setup () { pinMode (tombol, INPUT); pinMode (lampu, OUTPUT); } Bagian ini mengatur variabel “lampu” atau pin13 sebagai pin output. Karena pin no 13 adalah pin digital dan diatur sebagai pin output, maka pin ini hanya dapat mengeluarkan tegangan 5V ketika HIGH dan tegangan 0V ketika LOW. Sedangkan variabel “tombol” sebagai input memberikan tegangan 5V pada lampu. 3.

Bagian Loop Bagian loop adalah fungsi utama program yang akan dijalankan berulang-

ulang. Berikut ini contoh penulisan program sketch untuk program utama: void loop () { statusTombol = digitalRead(tombol); if (statusTombol == HIGH); { digitalWrite(lampu, HIGH); }


20

else { digitalWrite(lampu, LOW); } } Bagian

ini

adalah

program utama

yang

akan

dijalankan oleh

mikrokontroller. Langkah pertama adalah ketika tombol di tekan maka mikrokontroller akan mengeluarkan tegangan 5V (logika HIGH) pada pin13 (lampu), kemudian menahan nyala lampu selama tombol masih di tekan, setelah itu lampu akan dimatikan ketika tombol dilepaskan.

Gambar 2.11 Sketch program arduino uno 2.4 2.4.1

Motor Servo Pengertian Motor Servo Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem closed feedback di mana

posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di


21

dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Motor servo biasanya hanya bergerak mencapai sudut tertentu saja dan tidak kontinyu seperti motor DC maupun motor stepper. Walau demikian, untuk beberapa keperluan tertentu, motor servo dapat dimodifikasi agar bergerak kontinyu. Pada robot, motor ini sering digunakan untuk bagian kaki, lengan atau bagian bagian lain yang mempunyai gerakan terbatas dan membutuhkan torsi cukup besar.

Gambar 2.12 Motor servo Motor Servo merupakan sebuah motor DC yang memiliki rangkaian kontrol elektronik dan internal gear untuk mengendalikan pergerakan dan sudutnya. Motor servo adalah motor yang berputar lambat, dimana biasanya ditunjukkan oleh rate putarannya yang lambat, namun demikian memiliki torsi yang kuat karena internal gear-nya. Lebih jelasnya dapat digambarkan bahwa sebuah motor servo memiliki: a. 3 jalur kabel : power, ground, dan control b. Sinyal kontrol mengendalikan posisi c. Konstruksi didalamnya meliputi internal gear, potensiometer, dan feedback kontrol.


22

2.4.2

Jenis-Jenis Motor Servo Ada 2 jenis motor servo yang dibedakan dari segi kemampuan bergerak

motor tersebut, yaitu: 1. Motor Servo Standar 180° Motor servo jenis ini hanya mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) dengan defleksi masing-masing sudut mencapai 90° sehingga total defleksi sudut dari kanan – tengah – kiri adalah 180°. 2. Motor Servo Continuous Motor servo jenis ini mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) tanpa batasan defleksi sudut putar (dapat berputar secara kontinyu). 2.4.3

Struktur Motor Servo Motor servo pada dasarnya dibuat menggunakan motor DC yang dilengkapi

dengan kontroler dan sensor posisi sehingga dapat memiliki gerakan 0o, 90o, 180o atau 360o. Gambar [2.13] menunjukkan komponen internal sebuah motor servo.

Gambar 2.13 Komponen motor servo


23

Komponen utama pada motor servo berfungsi sebagai kontroller, motor dan gearbox. Motor pada sebuah motor servo adalah motor DC yang dikendalikan oleh bagian kontroler, kemudian komponen yang berfungsi sebagai sensor adalah potensiometer yang terhubung pada sistem gearbox pada motor servo. 2.5 2.5.1

LCD (Liquid Crystal Display) Pengertian LCD LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampilan yang

menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan di berbagai bidang misalnya alat–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, atau pun layar komputer. LCD pada prototype dalam Tugas Akhir ini berfungsi sebagai layar untuk menampilkan status kerja prototype. LCD tersusun dari titik-titik cahaya yang terbuat dari satu buah kristal cair untuk setiap titik cahayanya. Walaupun disebut sebagai titik cahaya, namun kristal cair ini tidak memancarkan cahaya sendiri. Sumber cahaya di dalam sebuah perangkat LCD berasal dari lampu neon berwarna putih di bagian belakang susunan kristal cair tersebut.

Gambar 2.14 Bentuk fisik LCD 16 x 2


24

2.5.2

Konfigurasi LCD 16x2 Board LCD dilengkapi dengan pin atau terminal input maupun output agar

dapat dikoneksikan dengan perangkat elektronika lain. Terdapat 16 pin pada board LCD dengan 8 pin sebagai data bus dan sisanya sebagai pin power supply dan akses pengiriman data. Penjelasan dari masing-masing pin pada board LCD akan dipaparkan pada Tabel [2.2]. Tabel 2.2 Konfigurasi pin LCD [5] Pin

Nama Pin

1

Vss

Pin untuk masukan ground

2

Vdd

Masukan tegangan +5 volt

3

Vo

Regulasi kontras

4

RS

Sinyal memilih register

5

RW

Data read/write select

6

E

Enable sinyal

7-14

D0 – D7

Merupakan data bus 1-7 ke port

15

A

Masukan tegangan positif backlight

16

K

Masukan tegangan negatif backlight

2.6 2.6.1

Deskripsi

Sensor InfraRed Pengertian Sensor InfraRed Infrared detektor atau sensor infrared adalah komponen elektronika yang

dapat mengidentifikasi cahaya infra merah. Sensor infrared pada dasarnya menggunakan cahaya infra merah sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Keuntungan atau manfaat dari sensor infrared dalam


25

penerapannya antara lain sebagai pengendali jarak jauh, alarm keamanan, otomatisasi pada suatu sistem.

Gambar 2.15 Modul sensor infrared 2.6.2

Konfigurasi Modul Sensor Infrared

a. Modul sensor infrared mempunyai pin koneksi, yaitu Vcc, Gnd dan Out b. Tegangan input modul sebesar 3.3V-5 V. c. Dilengkapi dengan lampu indikator daya berwarna merah d. Ukuran board sensor 3.2cm x 1.4cm 2.6.3

Prinsip Kerja Sensor Infrared Sensor akan bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh

suatu objek yang mengakibatkan sinar infra merah tersebut terpantul dan dapat terdeteksi oleh penerima. Pemancar pada sensor tersusun dari sebuah LED infra merah yang dilengkapi dengan rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar infra merah, sedangkan pada bagian penerima biasanya menggunakan fototransistor, fotodioda, atau modul infrared yang berfungsi untuk menerima sinar infra merah yang dikirimkan oleh pemancar. Jangkauan deteksi sensor dapat disesuaikan dengan potensiometer yang terdapat pada modul sensor.


26

2.7 2.7.1

Sensor Cahaya LDR Pengertian Sensor LDR Light Dependent Resistor atau yang biasa disebut LDR adalah jenis resistor

yang nilainya berubah seiring intensitas cahaya yang diterima oleh komponen tersebut. Sensor LDR memanfaatkan cahaya sebagai pemicunya untuk dapat mengeksekusi suatu rangkaian listrik yang dihubungkan dengannya. Jadi, sensor ini berfungsi untuk mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Light Dependent Resistor terdiri dari sebuah cakram semikonduktor yang mempunyai dua buah elektroda pada permukaannya. Pada sisi bagian atas LDR terdapat suatu jalur melengkung yang menyerupai bentuk kurva. Jalur tersebut terbuat dari bahan cadmium sulphida (CdS) yang merupakan bahan semi-konduktor yang sangat sensitif terhadap pengaruh dari cahaya. Jalur cadmium sulphida dibuat melengkung menyerupai kurva agar jalur tersebut dapat dibuat panjang dalam ruang yang sempit.

Gambar 2.16 Sensor LDR


27

2.7.2

Prinsip Kerja Sensor LDR Resistansi dari LDR akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya

yang mengenainya. Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram tersebut menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relatif kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya redup LDR menjadi konduktor yang buruk atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup. Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari atom bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan ada lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya terang LDR menjadi konduktor yang baik atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi yang kecil pada saat cahaya terang. 2.8 2.8.1

Potensiometer Pengertian Potensiometer Potensiometer adalah sejenis resistor yang memiliki tiga terminal yang nilai

ressitansinya dapat diubah-ubah sesuai dengan setelannya. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan peranti elektronik seperti sebagai pengatur volume, sebagai pengatur tegangan pada rangkaian power supply.

Gambar 2.17 Potensiometer


28

2.8.2

Prinsip Kerja Potensiometer Prinsip kerja potensiometer dapat diibaratkan sebagai gabungan dua buah

resistor yang dihubungkan secara seri R1 dan R2. Di dalam dua buah resistor ini nilai resistansinya dapat di ubah. Nilai resistansi total dari resistor akan selalu tetap dan nilai ini merupakan nilai resistansi dari potensiometer. Jika nilai resistansi R1 kita perbesar, maka otomatis nilai resistansi dari R2 akan berkurang, begitu juga sebaliknya. Meskipun di samakan dengan resistor, tapi bentuk dari potensiometer sendiri sangat jauh berbeda dengan bentuk resistor pada umumnya. Resistor hanya berbentuk gelang yang di mana masing-masing gelang tersebut memiliki warna yang berbeda, ini digunakan untuk menentukan nilai tahanannya. Sementara untuk menentukan nilai tahanan dari potensiometer hanya dengan memutar ataupun menggeser pada bagian yang sudah ditetapkan. Kebanyakan dari komponen ini digunakan untuk rangkaian power amplifier pengatur volume, bass dan treble. Dan juga dalam kontrol Motor DC yang berfungsi sebagai pengatur kecepatan putaran motor. Nilai dari potensiometer dapat berubah sesuai dengan perputaran ataupun pergeseran yang di hasilkan. Range yang di hasilkan juga bervariasi, misalnya nilai yang tertera pada potensiometer adalah 50K, maka range resistansi akan dimulai dari tahanan 0 ohm sampai dengan 50K. 2.8.3 Struktur Potensiometer Pada

dasarnya

bagian-bagian

penting

dalam

potensiometer adalah:


sebuah

komponen

29

1. Penyapu atau disebut juga dengan Wiper, adalah tuas yang berfungsi untuk menentukan nilai resistensi dari potensiometer tersebut, dengan cara menggeser wiper sesuai keinginan 2. Element Resistif, adalah nilai resistansi yang dapat tidak dapat diubah-ubah, karena nilai resitansi ini sesuai dengan nilai yang dibuat oleh pabrikan pada setiap potensiometer 3. Terminal, digunakan untuk media koneksi ke potensiometer dari komponen lain, seperti kabel dan sebagainya

Gambar 2.18 Struktur potensiometer 2.8.4

Jenis-Jenis Potensiometer Jika dilihat berdasarkan bentuknya, potensiometer dapat dibagi menjadi 3

jenis, yaitu : 1. Potensiometer Slider Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas sesuai dengan pemasangannya. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk menggeser wiper-nya.


30

2. Potensiometer Rotary Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara memutarkan Wiper-nya sepanjang lintasan yang melingkar. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk memutar wiper tersebut. Oleh karena itu, Potensiometer Rotary sering disebut juga dengan Thumb wheel Potentiometer. 3. Potensiometer Trimmer Potensiometer yang bentuknya kecil dan harus menggunakan alat khusus seperti Obeng (screwdriver) untuk memutarnya. Potensiometer Trimmer ini biasanya dipasangkan di PCB dan jarang dilakukan pengaturannya.

Gambar 2.19 Jenis-jenis potensiometer 2.9

Baterai / Adaptor Socket baterai atau adaptor digunakan untuk memberikan tegangan kepada

board Arduino dengan sebuah baterai, pada saat Arduino sedang tidak disambungkan ke komputer. Jika Arduino sedang disambungkan ke komputer melalui USB, maka Arduino mendapatkan suplai tegangan dari USB, sehingga tidak perlu memasang baterai/adaptor saat memprogram Arduino.


31

2.10 Buzzer 2.10.1 Pengertian Buzzer Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah besaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker. Buzzer mempunyai 2 pin terminal, dimana salah satu terminal merupakan masukan tegangan positif +5VDC dan terminal lainnya merupakan masukan negatif atau ground.

Gambar 2.20 Buzzer 2.11 Push Button 2.11.1 Pengertian Push Button Push Button adalah saklar tekan yang berfungsi sebagai pemutus atau penhubung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik dengan sistem kerja tekan unlock (tidak mengunci). Suatu sistem saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan start, stop reset dan saklar tekan untuk emergency.

Gambar 2.21 Push Button


32

2.11.2 Prinsip Kerja Push Button Prinsip kerja push button adalah apabila dalam keadaan normal tidak ditekan maka kontak tidak berubah, apabila ditekan maka kontak NC akan berfungsi sebagai stop (memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi sebagai start (menjalankan) biasanya digunakan pada sistem pengontrolan motor-motor induksi untuk menjalankan mematikan motor pada industri-industri.

Gambar 2.22 Prinsip kerja push button 2.11.3 Jenis-Jenis Push Button Berdasarkan fungsi kerjanya yang menghubungkan dan memutuskan, push button switch mempunyai 3 tipe kontak yaitu NC (Normally Close) dan NO (Normally Open) serta gabungan dari NC dan NO. Berikut jenis-jenis push button: a. NO (Normally Open) Merupakan kontak terminal dimana kondisi normalnya terbuka (aliran arus listrik tidak mengalir). Dan ketika tombol saklar ditekan, kontak yang NO ini akan menjadi menutup (Close) dan mengalirkan atau menghubungkan arus listrik. Kontak NO digunakan sebagai penghubung atau menyalakan sistem circuit (Push Button ON).


33

b. NC (Normally Close) Merupakan kontak terminal dimana kondisi normalnya tertutup (mengalirkan arus litrik). Dan ketika tombol saklar push button ditekan, kontak NC ini akan menjadi membuka (Open), sehingga memutus aliran arus listrik. Kontak NC digunakan sebagai pemutus atau mematikan sistem circuit (Push Button Off).

c. Tipe NC dan NO Tipe ini kontak memiliki 4 buah terminal, sehingga bila tombol tidak ditekan maka sepasang kontak pada kondisi normalnya NC dan kontak lain pada kondisi normalnya NO, bila tombol ditekan maka kontak NC akan membuka dan kontak yang NO akan tertutup 2.12 Breadboard 2.12.1 Pengertian Breadboard Breadboard atau yang sering disebut sebagai Project Board adalah dasar konstruksi sebuah sirkuit elektronik dan merupakan prototype dari suatu rangkaian elektronik tanpa harus menyolder. Dengan memanfaatkan breadboard, komponenkomponen elektronik yang dipakai tidak akan rusak dan dapat digunakan kembali untuk membuat rangkaian yang lain. Breadboard umumnya terbuat dari plastik dengan banyak lubang-lubang diatasnya. Lubang-lubang pada breadboard diatur sedemikian rupa membentuk pola sesuai dengan pola jaringan koneksi di dalamnya.


34

Gambar 2.23 Bentuk breadboard 2.12.2 Struktur Breadboard Secara umum susunan struktur breadbord memiliki jalur lubang terminal seperti Gambar [2.24].

Gambar 2.24 Struktur Breadboard a. Terdapat 2 pasang jalur paling atas dan paling bawah terhubung secara horizontal sampai ke bagian tengah dari breadboard. Biasanya jalur ini digunakan sebagai jalur power atau jalur sinyal yg umum digunakan b. Sedangkan 5 buah lubang di bagian tengah atas dan 5 buah lubang di bagian tengah bawah digunakan untuk tempat merangkai komponen. Masingmasing jalur ke 5 lubang ini terhubung secara vertikal sampai bagian tengah dari breadboard c. Pembatas tengah breadboard biasanya digunakan sebagai tempat menancapkan komponen IC secara horizontal


35

2.12.3 Jenis-Jenis Breadboard Ada banyak jenis breadboard yang tersedia di pasaran. Secara umum terbagi menjadi 3 jenis berdasarkan ukurannya, yaitu: a. Mini breadboard Breadboard jenis mini ini biasanya berukuran kecil yang hanya menyediakan lubang/titik koneksi sebanyak 170 titik atau bisa juga lebih b. Medium breadboard Breadboard medium ini berukuran medium yang biasanya memiliki 400 titik koneksi c. Large breadboard Yang ini pastinya berukuran lebih besar lagi dengan titik koneksi bisa mencapai 830 titik 2.12.4 Menggunakan Breadboard Merujuk pada breadboard pada Gambar [2.23], bahwa pada breadboard tersebut dapat dilihat penulisan huruf a, b, c, d, e, f, g, h, i dan j pada bagian vertikalnya. Kemudian ada angka 1- 30 pada bagian horizontalnya. Huruf dan angka ini membentuk semacam koordinat. a1, b1, c1, d1 dan e1 saling berhubungan sesuai pola koneksinya. Begitu juga a2 –> e2, a3 –> e3, f1 –> j1, f2 –> j2 dan seterusnya. Dengan memahami pola koneksi ini kita sudah bisa memakai breadboard untuk keperluan prototype rangkaian sehingga dapat menempatkan komponen elektronik.


36

2.13 Resistor 2.13.1 Pengertian Resistor Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor disebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Berikut rumus hukum ohm:

𝑉 = 𝐼𝑅 𝑎𝑡𝑎𝑢

𝐼=

𝑉 𝑅

Ket: -

V = Tegangan (Volt)

-

I = Arus (Ampere)

-

R = Resistansi ( Ohm) Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain

seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.


37

2.13.2 Simbol Resistor Gambar [2.25] menunjukkan simbol resistor yang sering digunakan dalam suatu desain rangkaian elektronika.

Resistor circuit symbols

Old resistor symbols

Gambar 2.25 Simbol resistor Resistor dalam suatu teori dan penulisan formula yang berhubungan dengan resistor disimbolkan dengan huruf “R”. Kemudian pada desain skema elektronika resistor tetap disimbolkan dengan huruf “R”, resistor variabel disimbolkan dengan huruf “VR” dan untuk resistor jenis potensiometer ada yang disimbolkan dengan huruf “VR” dan “POT”. 2.13.3 Jenis-Jenis Resistor a. Berdasarkan jenis dan bahan yang digunakan untuk membuat resistor, resistor dibedakan menjadi: 1. Resistor Kawat (Wirewound Resistor)

Gambar 2.26 Resistor kawat


38

Resistor kawat atau wirewound resistor merupakan resistor yang dibuat dengan bahat kawat yang dililitkan. Sehingga nilai resistansi pada resistor ini ditentukan dari panjangnya kawat yang dililitkan. Resistor jenis ini pada umumnya dibuat dengan kapasitas daya yang besar. 2. Resistor Arang (Carbon Resistor)

Gambar 2.27 Resistor arang Resistor arang atau resistor karbon merupakan resistor yang dibuat dengan bahan utama batang arang atau karbon. Resistor karbon ini merupakan resistor yang banyak digunakan dan banyak diperjual-belikan. Dipasaran resistor jenis ini dapat kita jumpai dengan kapasitas daya 1/16 Watt, 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt, 2 Watt dan 3 Watt. 3. Resistor Oksida Logam (Metal Film Resistor)

Gambar 2.28 Resistor Oksida logam Resistor oksida logam atau lebih dikenal dengan nama resistor metal film merupakan resistor yang dibuah dengan bahan utama oksida logam


39

yang memiliki karakteristik lebih baik. Resistor metal film ini dapat ditemui dengan nilai toleransi 1% dan 2%. Bentuk fisik resistor metal film ini mirip dengan resistor karbon hanya beda warna dan jumlah cicin warna yang digunakan dalam penilaian resistor tersebut. Sama seperti resistor karbon, resistor metal film ini juga diproduksi dalam beberapa kapasitas daya yaitu 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt. Resistor metal film ini banyak digunakan untuk keperluan pengukuran, perangkat industri dan perangkat militer. b. Berdasarkan nilai resistansinya resistor dibedakan menjadi 2 jenis yaitu: 1. Resistor Tetap (Fixed Resistor) Resistor tetap merupakan resistor yang nilai resistansinya tidak dapat diubah atau tetap. Resistor jenis ini biasa digunakan dalam rangkaian elektronika sebagai pembatas arus dalam suatu rangkaian elektronika. 2. Resistor Tidak Tetap (Variable Resistor) Resistor tidak tetap atau variable resistor terdiri dari 2 tipe, yaitu: a. Pontensiometer b. Trimer Potensiometer c. Thermistor 2.13.4 Pengkodean Resistor Untuk mengetahui nilai resistansi pada suatu resistor sangat dibantu oleh kode yang terdapat pada badan resistor tersebut. Biasanya ada 2 cara pengkodean


40

resistor ini, yaitu menggunakan kode warna dan kode huruf. Untuk memudahkan dalam mengetahui nilai resistor, setidaknya terlebih dahulu harus mengetahui nilai masing-masing warna dan huruf yang digunakan pada resistor. Berikut ini sistem pengkodean pada suatu resistor: 1. Kode Warna Resistor Cincin warna yang terdapat pada resistor biasanya terdiri dari 4 ring, 5 ring dan 6 ring warna. Cincin-cincin warna yang terdapat dari suatu resistor tersebut memiliki arti dan nilai dalam menentukan nilai resistansi pada resistor dengan kode warna. Gambar [2.29] menjelaskan mengenai kode warna pada resistor:

Gambar 2.29 Kode warna resistor a. Resistor Dengan 4 Cincin Kode Warna Cincin ke-1 dan ke-2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke-3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke-4 menunjukan nilai toleransi resistor.


41

b. Resistor Dengan 5 Cincin Kode Warna Cincin ke-1, ke-2 dan ke-3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke-4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke-5 menunjukan nilai toleransi resistor. c. Resistor Dengan 6 Cincin Warna Resistor dengan 6 cincin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke-6 menentukan koefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut. 2. Kode Huruf Resistor Resistor dengan kode huruf dapat kita baca nilai resistansinya dengan mudah karena nilai resistansi dituliskan secara langsung. Pada umumnya resistor yang dituliskan dengan kode huruf memiliki urutan penulisan kapasitas daya, nilai resistansi dan toleransi resistor. Kode huruf digunakan untuk penulisan nilai resistansi dan toleransi resistor.

Gambar 2.30 Kode huruf resistor Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi: a. R, berarti x1 (Ohm)


42

b. K, berarti x1000 (KOhm) c.

M, berarti x 1000000 (MOhm)

Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi: a. F, untuk toleransi 1% b. G, untuk toleransi 2% c.

J, untuk toleransi 5%

d. K, untuk toleransi 10% e. M, untuk toleransi 20%

2.14 Kabel Jumper 2.14.1 Pengertian Kabel Jumper Kabel jumper adalah suatu istilah kabel yang ber-diameter kecil yang di dalam dunia elektronika digunakan untuk menghubungkan dua titik atau lebih dan dapat juga untuk menghubungkan 2 komponen atau lebih komponen elektronika. 2.14.2 Jenis-Jenis Kabel Jumper Ada beberapa jenis kabel jumper yang dibedakan berdasarkan konektor kabelnya, yaitu: a. Male-male Kabel jumper jenis ini digunakan untuk koneksi male to male pada kedua ujung kabelnya


43

Gambar 2.31 Kabel jumper male-male b. Male-female Kabel jumper jenis ini digunakan untuk koneksi male to female dengan salah satu ujung kabel dikoneksi male dan satu ujungnya lagi dengan koneksi female

Gambar 2.32 Kabel jumper male-female c. Female-female Kabel jumper jenis ini digunakan untuk koneksi female to female pada kedua ujung kabelnya

Gambar 2.33 Kabel jumper female-female


BAB II LANDASAN TEORI

Recommend Documents