BAB II TINJAUAN PUSAKA

6

BAB II TINJAUAN PUSAKA Pada bab ini akan dibahas mengenai teori-teori dasar yang digunakan untuk menunjang perancangan dan pembuatan alat. 2.1

INTERNET OF THING Internet of Thing yang biasa disebut dengan IoT, adalah sebuah konsep

dimana suatu objek yang memiliki kemampuan untuk mentransfer data melalui jaringan tanpa memerlukan interaksi manusia ke manusia atau manusia ke komputer. IoT telah berkembang dari konvergensi teknologi nirkabel, MicroElectromechanical Systems (MEMS), dan Internet. Konsep IoT ini sebetulnya cukup sederhana dengan cara kerja mengacu pada elemen utama pada sebuah IoT, yakni: Barang Fisik yang dilengkapi modul IoT. Perangkat Koneksi ke Internet seperti Modem dan Router Wirless seperti dirumah anda, dan Cloud Data Center tempat untuk menyimpan aplikasi dan database.

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

7

Gambar 2.1 Proses Sistem Internet of Thing Prinsip utama dari IoT sebagai sarana yang memudahkan untuk pengawasan dan pengendalian barang fisik maka konsep IoT ini sangat memungkinkan untuk digunakan hampir pada seluruh kegiatan sehari-hari, mulai dari penggunaan perorangan,

perkantoran,

rumah

sakit,

pariwisat,

industri,

transportasi,

konserverasi hewan, pertanian dan peternakan, sampai ke pemerintahan. Beberapa bidang yang sering menggunakan sistem IoT adalah: a.

Monitoring Lingkungan

b.

Pengelolaan Infrastruktur

c.

Sensor Peralatan

d.

Bidang Kesehatan

e.

Otomasi Gedung dan Perumahan

2.2

MODULE ESP-8266 (Wifi) ESP 8266 merupakan perangkat yang menghubungkan antara jaringan

internet dengan komputer atau mikrokontroler. Di dunia IT dan Telekomunikasi, salah satu buzzword adalah Internet of Things (IoT). Dengan kemampuan dasarnya untuk terhubung secara online via WiFi, maka ESP8266 adalah salah satu chip yang banyak digunakan untuk sistem IoT. ESP 8266 merupakan


8

perangkat yang menghubungkan antara jaringan internet dengan komputer atau mikrokontroler.

Gambar 2.2 ESP 8266 WiFi Module ESP8266 dapat bertindak sebagai: a. Client ke suatu WiFi router, sehingga saat konfigurasi dibutuhkan pengaturan nama Access Point dan juga password. b. Access Point (AP), dimana ESP8266 dapat menerima akses WiFi. Dari hasil percobaan, jika sebagai Access Point hanya bisa menerima 2 koneksi WiFi secara bersamaan. Tabel 2.1 Data Sheet Wifi Module 8266 `Deskripsi

Min

Tipe

Input frequency 2412 Input impedance 50 Input reflection Output power of PA for 72,2 14 15 Mbps Output power of PA for 11b 17.5 18.5 mode Sensitivity CKK, 1Mbps -98 CKK, 11Mbps -91 6Mbps (1/2 BPSK) -93 54Mbps (3/4 64-QAM) -75 HT20, MCS7 (65Mbps, 72,2 -71 Mbps)


Max

Unit

2484 MHz Ω -10 dB 16 dBm 19.5

dBm dBm dBm dBm dBm dBm

9

2.3

ARDUINO Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source,

diturunkan dari wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Saat ini Arduino sangat populer di seluruh dunia. Banyak pemula yang belajar mengenal robotika dan elektronika lewat Arduino karena mudah dipelajari. Tapi tidak hanya pemula, para hobbyist atau profesional pun ikut senang mengembangkan aplikasi elektronik menggunakan Arduino. Bahasa yang dipakai dalam Arduino bukan assembler yang relatif sulit, tetapi bahasa C yang disederhanakan dengan bantuan libraries Arduino. Arduino juga menyederhanakan proses bekerja dengan mikrokontroler. Tidak perlu perangkat chip programmer karena didalamnya sudah ada bootloadder yang akan menangani upload program dari komputer, sudah memiliki sarana komunikasi USB, Sehingga pengguna laptop yang tidak memiliki port serial/RS323 bisa menggunakannya, dan memiliki modul siap pakai ( Shield ) yang bisa ditancapkan pada board arduino. Arduino Uno berbeda dari semua papan sebelumnya dalam hal tidak menggunakan FTDI chip driver USB-to-serial. Sebaliknya, fitur Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai versi R2) diprogram sebagai konverter USB-to-serial. Revisi 2 dari Uno memiliki resistor pulling 8U2 HWB yang terhubung ke tanah, sehingga lebih mudah untuk menggunakan mode DFU.


10

Gambar 2.3 Board Arduino Uno "Uno" dalam bahasa Italia berarti satu, alasan diberi nama tersebut adalah untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi dari Arduino, dan akan terus berkembang. Tabel 2.2 Spesifikasi Board Arduino Uno Mikrokontroler

ATmega328

Operasi tegangan

5Volt

Input tegangan

disarankan 7-11Volt

Input tegangan batas

6-20Volt

Pin I/O digital

14 (6 bisa untuk PWM)

Pin Analog

6

Arus DC tiap pin I/O

50mA

Arus DC ketika 3.3V

50mA 32 KB (ATmega328) dan 0,5 KB

Memori flash

digunakan oleh bootloader

SRAM

2 KB (ATmega328)

EEPROM

1 KB (ATmega328)

Kecepatan clock

16 Hz


11

2.3.1 Daya atau Power Arduino Uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis. Untuk sumber daya Eksternal (non-USB) dapat berasal baik dari adaptor AC-DC atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan memasukkan 2.1mm jack DC ke colokan listrik board. Baterai dapat dimasukkan pada pin header Gnd dan Vin dari konektor daya. Board dapat beroperasi pada pasokan eksternal dari 6 sampai 20 volt. Jika Anda menggunakan tegangan kurang dari 6 volt mungkin tidak akan stabil. Jika menggunakan lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan merusak papan. Rentang yang dianjurkan adalah 7 sampai 12 volt. Pin listrik yang tersedia adalah sebagai berikut: a.

Vin. Input tegangan ke board Arduino ketika menggunakan sumber daya eksternal. Anda dapat menyediakan tegangan melalui pin ini, atau, jika Anda ingin memasok tegangan melalui colokan listrik, gunakan pin ini.

b.

5V. Pin ini merupakan output 5V yang telah diatur oleh regulator papan Arduino. Board dapat diaktifkan dengan daya, baik dari colokan listrik DC (7 - 12V), konektor USB (5V), atau pin VIN board (7-12V). Jika Anda memasukan tegangan melalui pin 5V atau 3.3V secara langsung (tanpa melewati regulator) dapat merusak papan Arduino. Penulis tidak menyarankan itu.

c.

Tegangan pada pin 3V3. 3.3Volt dihasilkan oleh regulator on-board. Menyediakan arus maksimum 50 mA.

d.

GND. Pin Ground.


12

e.

IOREF. Pin ini di papan Arduino memberikan tegangan referensi ketika mikrokontroler beroperasi. Sebuah shield yang dikonfigurasi dengan benar dapat membaca pin tegangan IOREF sehingga dapat memilih sumber daya yang tepat agar dapat bekerja dengan 5V atau 3.3V.

2.3.2 Memori ATmega328 memiliki 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader). ATmega328 juga memiliki 2 KB dari SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis dengan perpustakaan / library EEPROM)

2.3.3 Input dan Output Masing-masing dari 14 pin digital Uno dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Mereka beroperasi pada tegangan 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal (terputus secara default) dari 20-50 kOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi spesial : a. Serial: pin 0 (RX) dan 1 (TX) Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) data serial TTL. Pin ini terhubung dengan pin ATmega8U2 USB-to-Serial TTL. b. Eksternal Interupsi: Pin 2 dan 3 dapat dikonfigurasi untuk memicu interrupt pada nilai yang rendah (low value), rising atau falling edge, atau perubahan nilai. Lihat fungsi attachInterrupt() untuk rinciannya.


13

c. PWM: Pin 3, 5, 6, 9, 10, dan 11 Menyediakan 8-bit PWM dengan fungsi analogWrite() d. SPI: pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) mendukung komunikasi SPI dengan menggunakan perpustakaan SPI e. LED: pin 13. Built-in LED terhubung ke pin digital 13. LED akan menyala ketika diberi nilai HIGH. Arduino Uno memiliki 6 input analog, berlabel A0 sampai A5, yang masing-masing menyediakan resolusi 10 bit (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Secara default mereka mengukur dari ground sampai 5 volt, perubahan tegangan maksimal menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference(). Selain itu, beberapa pin tersebut memiliki spesialisasi fungsi, yaitu TWI: pin A4 atau SDA dan A5 atau SCL mendukung komunikasi TWI menggunakan perpustakaan Wire. Ada beberapa pin lainnya yang tertulis di board : a.

Aref. Tegangan referensi untuk input analog. Dapat digunakan dengan fungsi analogReference().

b.

Reset. Gunakan LOW untuk me-reset mikrokontroler. Biasanya digunakan untuk menambahkan tombol reset.

2.3.4 Komunikasi Arduino Uno memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer,

Arduino

lain,

atau

mikrokontroler

lainnya.

ATmega328

menyediakan UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Pada ATmega16U2 saluran komunikasi serial melalui USB dan muncul sebagai com port virtual untuk perangkat lunak pada


14

komputer. Firmware 16U2 menggunakan standar driver USB COM, dan tidak ada driver eksternal diperlukan. Namun, pada Windows, diperlukan file .inf. Perangkat lunak Arduino termasuk monitor serial yang memungkinkan data tekstual sederhana akan dikirim ke dan dari papan Arduino. RX dan TX LED di papan akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1). ATmega328 juga mendukung I2C (TWI) dan komunikasi SPI. Perangkat

lunak

Arduino

termasuk

perpustakaan

Wire

berfungsi

menyederhanakan penggunaan bus I2C. Untuk komunikasi SPI, menggunakan perpustakaan SPI.

2.3.5 Perlindungan Arus USB Arduino Uno memiliki polyfuse reset yang melindungi port USB komputer Anda dari arus pendek atau berlebih. Meskipun kebanyakan komputer memberikan perlindungan internal sendiri, sekering menyediakan lapisan perlindungan tambahan. Jika lebih dari 500 mA, sekering otomatis bekerja. 2.3.6 Pemrograman Arduino Uno dapat diprogram dengan software. Arduino adalah software open source yang memudahkan anda untuk menulis kode program dan meng-upload-nya ke board Arduino. Software Arduino dapat berjalan pada Windows, Mac OS X, dan Linux. Software ini ditulis dalam bentuk Java dan berbasis processing, avr-gcc, dan perangkat lunak open source lainnya.


15

2.3.7 Karakteristik Fisik Panjang maksimum dan lebar PCB Uno masing-masing adalah 2,7 dan 2,1 inci, dengan konektor USB dan colokan listrik yang melampaui dimensi tersebut. Empat lubang sekrup memungkinkan board harus terpasang ke permukaan. Jarak antara pin digital 7 dan 8 adalah 0,16", tidak seperti pin lainnya.

2.4

BAHASA PEMOGRAMAN Bahasa pemrograman adalah instruksi standar untuk memerintah komputer

yang memiliki fungsi tertentu. Bahasa pemrograman ini adalah satu set aturan sintaks dan semantik yang digunakan untuk mendefinisikan program komputer. Bahasa ini memungkinkan seorang programmer dapat menentukan mana yang data yang akan diproses oleh komputer, bagaimana data ini akan disimpan / diteruskan, dan langkah-langkah apa yang persis jenis yang akan diambil dalam berbagai situasi.

2.4.1

Bahasa Pemrograman C Bahasa C adalah bahasa pemrograman yang dapat dikatakan berada

diantara bahasa beraras rendah dan beraras tinggi. Bahasa beraras rendah artinya bahasa yang berorientasi pada mesin dan beraras tinggi berorientasi pada manusia. Bahasa beraras rendah, misalnya bahasa assembler, bahasa ini ditulis dengan sandi yang dimengerti oleh mesin saja, oleh karena itu hanya digunakan bagi yang memprogram mikroprosesor. Bahasa beraras rendah merupakan bahasa yang membutuhkan kecermatan yang teliti bagi pemrogram karena perintahnya harus


16

rinci, ditambah lagi masing-masing pabrik mempunyai sandi perintah sendiri. Bahasa tinggi relatif mudah digunakan, karena ditulis dengan bahasa manusia sehingga mudah dimengerti dan tidak tergantung mesinnya. Bahasa beraras tinggi biasanya digunakan pada komputer. Pencipta bahasa C adalah Brian W. Kernighan dan Denis M. Ritchi, sekitar tahun 1972. Penulisan program dalam bahasa C dilakukan dengan membagi dalam blok-blok, sehingga bahasa C disebut dengan bahasa terstruktur. Bahasa C dapat digunakan di berbagai mesin dengan mudah, mulai dari PC sampai dengan mainframe, dengan berbagai sistem operasi misalnya DOS, UNIX, VMS dan lain-lain.

2.4.2

Bahasa Pemograman Python Python adalah bahasa pemrograman interpretatif multiguna dengan filosofi

perancangan yang berfokus pada tingkat keterbacaan kode. Python diklaim sebagai bahasa yang menggabungkan kapabilitas, kemampuan, dengan sintaksis kode yang sangat jelas, dan dilengkapi dengan fungsionalitas pustaka standar yang besar

serta

komprehensif.

Pada

awalnya,

motivasi

pembuatan

bahasa

pemrograman ini adalah untuk bahasa skrip tingkat tinggi pada sistem operasi terdistribusi Amoeba. Bahasa pemrograman ini menjadi umum digunakan untuk kalangan engineer seluruh dunia dalam pembuatan perangkat lunaknya, bahkan beberapa perusahaan menggunakan python sebagai pembuat perangkat lunak komersial. Python merupakan bahasa pemrograman yang freeware atau perangkat bebas dalam arti sebenarnya, tidak ada batasan dalam penyalinannya atau mendistribusikannya. Lengkap dengan source codenya, debugger dan profiler, antarmuka yang terkandung di dalamnya untuk pelayanan antarmuka, fungsi


17

sistem, GUI (antarmuka pengguna grafis), dan basis

datanya. Saat ini kode

python dapat dijalankan di berbagai platform sistem operasi, beberapa di antaranya adalah: Linux/Unix, Windows, Mac OS X, Java Virtual Machine, OS/2, Amiga, Palm,Symbian (untuk produk-produk Nokia) Python dikembangkan oleh Guido van Rossum pada tahun 1990 di CWI, Amsterdam sebagai kelanjutan dari bahasa pemrograman ABC. Versi terakhir yang dikeluarkan CWI adalah

1.2.

Tahun 1995, Guido pindah ke CNRI sambil terus melanjutkan pengembangan Python. Versi terakhir yang dikeluarkan adalah 1.6. Tahun 2000, Guido dan para pengembang inti Python pindah ke BeOpen.com yang merupakan sebuah perusahaan komersial dan membentuk BeOpen PythonLabs. Python

2.0

dikeluarkan oleh BeOpen. Setelah mengeluarkan Python 2.0, Guido dan beberapa anggota tim PythonLabs pindah ke DigitalCreations, saat ini pengembangan Python terus dilakukan oleh sekumpulan pemrogram yang dikoordinir Guido dan Python Software Foundation. Python Software Foundation adalah sebuah organisasi non-profit yang dibentuk sebagai pemegang hak cipta intelektual Python sejak versi 2.1 dan dengan demikian mencegah Python dimiliki oleh perusahaan komersial. Saat ini distribusi Python sudah mencapai versi 2.6.1 dan versi 3.0. Nama Python dipilih oleh Guido sebagai nama bahasa ciptaannya karena kecintaan guido pada acara televisi Monty Pythons Flying Circus. Oleh karena itu seringkali ungkapan-ungkapan khas dari acara tersebut seringkali muncul dalam korespondensi antar pengguna Python.


18

2.5

MOTOR DC Motor DC adalah jenis motor listrik yang bekerja menggunakan sumber

tegangan DC. Motor DC atau motor arus searah sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung dan tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas.

Gambar 2.4 Motor DC 2.5.1

Kutub Medan Magnet Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan

menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang stasioner dan kumparan motor DC yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutubkutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.


19

2.5.2 Kumparan Motor DC Bila arus masuk menuju kumparan motor DC, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. kumparan motor DC yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, kumparan motor DC berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutubkutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan kumparan motor DC.

2.5.3

Kommutator Motor DC Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah

untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Komutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya. Laju torsi dan arah dapat diubah sesuai beban bekerja pada tegangan rendah. Konduktor yang mengalirkan arus akan merasakan gaya di dalam medan magnet.

2.5.4

Armatur / Jangkar Bila arus masuk menuju jangkar, maka arus ini akan menjadi

elektromagnet. Jangkar yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, jangkar berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan.


20

2.5.5 Kelebihan dan Kekurangan Motor DC Keuntungan utama motor DC adalah kecepatannya mudah dikendalikan dan tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor DC ini dapat dikendalikan dengan mengatur : a. Tegangan jangkar – meningkatkan tegangan jangkar akan meningkatkan kecepatan. b. .Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan. Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang, seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab risiko percikan api pada sikatnya. Selain itu motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC.

2.6

HCSR-04 HC-SR04 yang merupakan sensor jarak yang digunakan pada rangkaian

ini umumnya berbentuk papan elektronik ukuran kecil dengan beberapa rangkaian elektronik. HC-SR04 berfungsi sebagai sensor jarak dengan metode gelombang ultrasonik dan 2 buah transducer. Dari 2 buah transducer ini, salah satu berfungsi sebagai transmitter dan satu lagi sebagai receiver. Ada juga modul yang hanya mempunyai 1 buah transducer, berfungsi sebagai transmitter dan receiver sekaligus. Ultrasonic modul ini bekerja dengan cara menghasilkan gelombang suara pada frekuensi tinggi, yang kemudian dipancarkan oleh bagian transmitter.


21

Pantulan gelombang suara yang mengenai benda didepannya akan ditangkap oleh bagian receiver. Dengan mengetahui lamanya waktu antara dipancarkannya gelombang suara sampai ditangkap kembali, kita dapat menghitung jarak benda yang ada didepan modul tersebut. Kita mengetahui kecepatan suara adalah 340m/detik. Lamanya waktu tempuh gelombang suara dikalikan kecepatan suara, kemudian dibagi 2 akan menghasilkan jarak antara ultrasonik modul dengan benda didepannya. HC-SR04 memiliki 4 pin yaitu VCC, TRIG, ECHO dan GND. Ada juga modul yang pin TRIG dan ECHO-nya digabung menjadi satu dan pemakaiannya berganti-ganti

Gambar 2.5 HCSR-04 (Ultrasonic) 2.6.1

Sistem kerja

 Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan frekuensi tertentu dan dengan durasi waktu tertentu. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz. Untuk mengukur jarak benda (sensor jarak), frekuensi yang umum digunakan adalah 40kHz.  Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan sekitar 340 m/s. Ketika menumbuk suatu benda, maka sinyal tersebut akan dipantulkan oleh benda tersebut.


22

 Setelah gelombang pantulan sampai di alat penerima, maka sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jarak benda tersebut. Jarak benda dihitung berdasarkan rumus :

Gambar 2.6 Sistem HCSR-04 (Ultrasonic) Setelah sinyal tersebut sampai di penerima ultrasonik, kemudian sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jaraknya. Jarak dihitung berdasarkan rumus: 𝑆=

0.058 × 𝑡 2

((2.1)

Dimana: S = jarak antara sensor ultrasonik dengan bidang pantul t = selisih waktu antara pemancaran gelombang ultrasonik sampai diterima kembali oleh bagian penerima ultrasonik.


23

2.6.2 Rangkaian Sensor HCSR-04 a. Piezoelektrik Piezoelektrik berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Bahan piezoelektrik adalah material yang memproduksi medan listrik ketika dikenai regangan atau tekanan mekanis. Sebaliknya, jika medan listrik diterapkan, maka material tersebut akan mengalami regangan atau tekanan mekanis. Jika rangkaian pengukur beroperasi pada mode pulsa elemen piezoelektrik yang sama, maka dapat digunakan sebagai transmitter dan reiceiver. Frekuensi yang ditimbulkan tergantung pada osilatornya yang disesuiakan frekuensi kerja dari masing-masing transduser. Karena kelebihannya inilah maka tranduser piezoelektrik lebih sesuai digunakan untuk sensor ultrasonik.

b. Transmitter Transmitter adalah sebuah alat yang berfungsi sebagai pemancar gelombang ultrasonik dengan frekuensi tertentu (misal, sebesar 40 kHz) yang dibangkitkan dari sebuah osilator. Untuk menghasilkan frekuensi 40 KHz, harus di buat sebuah rangkaian osilator dan keluaran dari osilator dilanjutkan menuju penguat sinyal. Besarnya frekuensi ditentukan oleh komponen RLC / kristal tergantung dari disain osilator yang digunakan. Penguat sinyal akan memberikan sebuah sinyal listrik yang diumpankan ke piezoelektrik dan terjadi reaksi mekanik sehingga bergetar dan


24

memancarkan gelombang yang sesuai dengan besar frekuensi pada osilator.

c. Receiver Receiver terdiri dari transduser ultrasonik menggunakan bahan piezoelektrik, yang berfungsi sebagai penerima gelombang pantulan yang berasal dari transmitter yang dikenakan pada permukaan suatu benda atau gelombang langsung LOS (Line of Sight) dari transmitter. Oleh karena bahan piezoelektrik memiliki reaksi yang reversible, elemen keramik akan membangkitkan tegangan listrik pada saat gelombang datang dengan frekuensi yang resonan dan akan menggetarkan bahan piezoelektrik tersebut. Tabel 2.3 Spesifikasi HCSR-04 Voltage

DC 5v

Current

15mA

Frequency

40Hz

Max Range

4m

Min Range

2cm

Trigger Input Signal

10µS TTL pulse

Dimension

45x20x15mm


25

2.7

MOTOR DRIVER L298N Motor Driver merupakan sebuah motor driver berbasis IC L298 dual H-

bridge. Motor driver ini berfungsi untuk mengatur arah ataupun kecepatan motor DC. Diperlukannya rangkaian motor driver ini karena pada umumnya motor DC akan bekerja dengan membutuhkan arus lebih dari 250 mA. Untuk beberapa IC seperti keluarga ATMega tidak bisa memberikan arus melebihi nilai tersebut.

Gambar 2.7 Motor Driver L298N Motor driver ini bekerja untuk menggerakan maksimal 2 motor DC terpisah atau bisa digunakan untuk 1 motor stepper bipolar 2 fasa, menggunakan masukan logic-level dari Arduino atau jenis kit mikrokontroler yang lain. Pin-pinnya terdiri dari: 1.

Out 1, Out 2

: Mengatur/menjalankan motor DC A

2.

Out 3, Out 4

: Mengatur/menjalankan motor DC B

3.

GND

: Penghubung ground

4.

5V

: Sumber suplai tegangan 5V ke modul

5.

EnA

: Mengaktifkan PWM untuk motor DC A


26

6.

In1, In2

: Mengatur masukan ke motor DC A

7.

In3, In4

: Mengatur masukan ke motor DC B

8.

EnB

: Mengaktifkan PWM untuk motor DC B

Prinsip kerja dari motor driver L298N dapat ditunjukkan melalui tabeltabel dibawah berikut ini. Tabel 2.4 Prinsip Kerja Motor Driver L298N Untuk Keluaran Motor A Input Logika

Keluaran Motor

In1

In2

0

1

Motor A berputar searah jarum jam (CW)

1

0

Motor A berputar berlawanan arah jarum jam (CCW)

1

1

Motor A tidak berputar

0

0

Motor A tidak berputar

Tabel 2.5 Prinsip Kerja Motor Driver L298N Untuk Keluaran Motor B Input Logika

Keluaran Motor

In3

In4

0

1

Motor B berputar searah jarum jam (CW)

1

0

Motor B berputar berlawanan arah jarum jam (CCW)

1

1

Motor B tidak berputar

0

0

Motor B tidak berputar

Spesifikasi yang dimiliki modul motor driver L298N : Double H-bridge Drive Chip berupa L298N


27

Logical Voltage

: 5V

Drive Voltage

: 5V-35V

Logical Current

: 0-36mA

Drive Current

: 2A Max power: 25W

Dimensi

: 43 x 43 x 26mm

Berat

: 26g

2.8

THINGSPEAK ThingSpeak merupakan open source Internet of Things aplikasi untuk

menyimpan dan mengambil data dari hal-hal yang menggunakan HTTP melalui Internet atau melalui Local Area Network.

Gambar 2.8 Blok Diagram Thingspeak Fitur dari Thingspeak :  Open API  Real-time data collection  Geolocation data


28

 Data processing  Data visualizations  Device status messages  Plugins Internet of Things (IoT) menyediakan akses ke berbagai perangkat embedded dan layanan web. ThingSpeak adalah platform IoT yang memungkinkan kita untuk mengumpulkan, menyimpan, menganalisis, memvisualisasikan, dan bertindak atas data dari sensor atau aktuator, seperti Arduino, Raspberry Pi , BeagleBone Hitam, dan perangkat keras lainnya. Misalnya, dengan ThingSpeak kita dapat membuat aplikasi sensor-logging, aplikasi pelacakan lokasi. ThingSpeak berfungsi sebagai pengumpul data yang mengumpulkan data dari perangkat node dan juga memungkinkan data yang akan diambil ke dalam lingkungan perangkat lunak untuk analisis historis data. (Ulan, 2016)

Gambar 2.9 Logo Thingspeak

2.9

POWER SUPPLY Power Supply adalah suatu perangkat yang dapat melakukan penurunan

tegangan listrik dari 220V AC menjadi 12V DC, 5V DC atau 3,3V DC. Yang digunakan disini yaitu 5V DC.


29

Gambar 2.10 Power Supply 2.10

UKURAN STATISTIK Setiap kegiatan yang berkaitan dengan statistic, selalu berhubungan

dengan data. Menurut kamus besar Bahasa Indonesia pengertian data adalah keterangan yang benar dan nyata. Tujuan pengumpulan data adalah untuk memperoleh gambaran suatu keadaan dan untuk dasar pengambilan keputusan. Pengumpulan data merupakan fungsi pertama dari statistika. Setelah data terkumpul dalam bentuk tabel atau diagram maka dapat menentukan beberapa ukuran statistic agar gambaran yang diperoleh data observasi lebih lengkap. Suatu ukuran nilai yang diperoleh dari nilai data observasi dan mempunyai kecenderungan berada di tengah-tengah nilai data observasi. Ukuran gejala pusat dipakai sebagai alat atau sebagai parameter untuk dapat digunakan sebagai bahan pegangan dalam menafsirkan suatu gejala atau suatu yang akanditeliti berdasarkan hasil pengolahan data yag dikumpulkan. Beberapa ukuran gejala pusat adalah sebagai berikut: 1. Rata-rata (mean) merupakan suatu nilai rata-rata dari semua nilai data observasi (µ). Nilai rata-rata ada dua jenis, yaitu:


30

a) Rata-rata data observasi tidak berkelompok, rumusnya adalah sebagai berikut: ∑𝑁 𝑖=1 𝑥 𝜇= 𝑁

( (2.2)

Dimana: µ = rata-rata data observasi ∑ = jumlah x = nilai data observasi N = banyaknya data observasi b) Rata-rata data obervasi berkelompok, rumusnya adalah sebagai berikut: 𝜇=

∑(𝑓 × 𝑀) ∑𝑓

( (2.3)

Dimana: µ = rata-rata data observasi f = frekuensi M = nilai tengah 2. Median merupakan nilai data observasi yang berada di tengah-tengah urutan data tersebut (data observasi yang membagi data menjadi dua bagian yang sama banyak). Nilai data media diberi symbol Md. 3. Modus merupakan observasi yang mempunyai frekuensi tinggi. (Widyantini dkk, 2004) Salah Relatif (nisbi) merupakan besar kecilnya kesalahan hasil pengukuran sebenarnya dapat ditentukan oleh ketelitian alat ukur yang


31

digunakan. Oleh karena itu harus dipilih alatukur yang sesuai dengan kebutuhan. Besarnya sebuah kesalahan yang sama, mungkin lebih penting dalam masalah tertentu, tetapi tidak dalam masalah lain. Rumus kesalahan relatif adalah sebagai berikut: (Ismayani,2010)

𝑠𝑎𝑙𝑎ℎ 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 =

𝑠𝑎𝑙𝑎ℎ 𝑚𝑢𝑡𝑙𝑎𝑘 ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛

( (2.4)

Persentase kesalahan merupakan salah relatif dalam bentuk persen. Rumus presentase kesalahan adalah sebagai berikut: ( 𝑝𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑒 𝑘𝑒𝑠𝑎𝑙𝑎ℎ𝑎𝑛 = 𝑠𝑎𝑙𝑎ℎ 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 × 100%


((2.5)

BAB II TINJAUAN PUSAKA

Recommend Documents