bab ii tinjauan pustaka

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
TINJAUAN PENELITIAN
Sebelumnya penelitian mengenai pengendalian lampu penerangan
pernah di lakukan oleh Ahmad Safitri pada tahun 2006 dengan
menggunakan Sistem pengontrol lampu penerangan pada gedung
bertingkat berbasis MCS-51. Sistem ini dapat menyalakan/memadamkan
lampu secara otomatis sesuai setting waktu yang diberikan. Penelitian ini
mempunyai kelamahan, karena tidak disertakan kontrol lampu secara
manual sehingga apabila ingin merubah pengendalian harus dilakukan
pengaturan ulang.
Selain itu, penelitian sejenis juga pernah dilakukan oleh Muh. Abdul
Aziz pada tahun 2009 tentang “ Kontrol Lampu pada gedung bertingkat
berbasis Personal Komputer (PC) “, Sistem Kontrol ini dapat
menyalakan/memadamkan lampu melalui saklar juga dapat mengontrol
lampu melalui Personal Komputer (PC). Sistem ini menurut penulis juga
mempunyai kelamahan, yaitu dengan diberikannya saklar pada tiap-tiap
lampu, dapat dibayangkan berapa banyak saklar yang di butuhkan bila
gedung tersebut mempunyai puluhan lantai dan ratusan ruangan, dan hal ini
tidak efisien dan juga tidak optimal.
9
10
Sedangkan pada penelitian yang dilakukan oleh Teguh Zenal
Muttaqin pada tahun 2010 dengan judul “ Kendali Lampu jarak-jauh
dengan menggunakan Modem “, Sisitem kendali ini menggunakan aplikasi
yang memamfaatkan jalur komunikasi telephone dengan menggunakan
Modem untuk mengendalikan Port Paralel. Sistem kendali ini menurut
penulis ternyata juga mempunyai kelemahan, yaitu dalam melakukan
pengendalian Lampu menggunakan 2 (dua) Komputer sebagai jalur
komunikasi (Terhubung dalam jaringan). Satu computer sebagai Client,
dan satu computer lagi sebagai Server. Untuk computer client sebagai
masukan (Input), sedangkan pada computer Server sebagai pengendali
keluaran (Output).
Pada penelitian yang dilakukan oleh Rony Firmanto pada tahun 2007
dengan judul “ Aplikasi Pengendali Lampu berbasis Komputer dengan
menggunakan Delphi 7.0 “, Sistem kendali ini memamfaatkan media Port
Paralel sebagai jalur komunikasi, dan dihubungkan dengan rangkaian
saklar digital yang berupa driver relay untuk menyalakan/memadamkan
lampu. Kelemahan dari sistem ini dengan tidak adanya alat sensor untuk
pengontrol kepadatan.
Sutiyo pada tahun 2005 juga melakukan penelitian yang sama dengan
judul “ Manajemen system penerangan berbasis Komputer “, Sistem ini
11
memanfaatkan keluaran dari Port Paralel, interface LPT 378 atau yang
sering disebut dengan Port Printer. dengan media pengendalian on/off
pada Komputer. Kelemahan sistem ini tidak adanya pengendalian on/off
lampu secara otomatis.
2.2 DASAR TEORI
2.2.1 Hardware (Perangkat Keras)
2.2.1.1 Personal Computer (PC)
Gambar 2.1 Personal Computer
Definisi Komputer berasal dari bahasa Latin yaitu ;
Computare yang mengandung arti Menghitung. Karena luasnya
bidang garapan ilmu computer, para pakar dan peneliti sedikit
berbeda dalam mendefinisikan terminology computer.
Menurut Hamacher (2001:1-5) “Komputer adalah “mesin
penghitung elektronik yang cepat dan dapat menerima informasi
submit digital, kemudian memprosesnya sesuai dengan module
yang tersimpan di memorinya, dan mennghasilkan outlay berupa
informasi”.
12
Menurut Blissmer (1985:1-7) Komputer adalah suatu alat
elektronik yang mampu melakukan beberapa tugas sebagai berikut;
 Menerima Input.
 Memproses submit tadi sesuai dengan programnya.
 Menyimpan perintah-perintah dan hasil dari olahan.
 Menyediakan Outlay dalam bentuk Informasi.
Sedangkan Fuori (1981:1-5) berpendapat, bahwa “Komputer
adalah suatu pemroses interpretation yang dapat melakukan
perhitungan besar secara cepat, termasuk melakukan perhitungan
aritmatika, dan operasi logika tanpa campur tangan dari manusia”.1
Namun Secara umum Komputer di artikan sebagai alat yang di
gunakan untuk mengolah data menurut prosedur yang telah
dirumuskan.
Kata
Komputer
semula
dipergunakan
untuk
menggambarkan orang yang pekerjaannya melakukan perhitungan
aritmatika, dengan atau tanpa alat bantu. Tetapi arti kata ini
kemudian di pindahkan kepada mesin itu sendiri.
Komputer merupakan sebuah unit perangkat elektronik yang
terdiri dari tiga unsure yaitu ; Hardware, Software, dan Brainware
(Juwita Sari, 2005).
1
http://luragung.com/komputer/tentang-komputer
13
2.2.1.2 Arduino Severino
Gambar 2.2 Arduino Severino
Sebelum dijelaskan apa itu Arduino, maka perlu dijelaskan
terlebih dahulu apa itu yang disebut dengan mikrokontroller.
Mikrokontroller adalah single chip computer yang memiliki
kemampuan untuk di program dan digunakan untuk tugas-tugas
yang berorientasi control.
Arduino adalah platform prototype elektronik open source, yang
berdasarkan perangkat keras dan lunak yang fleksibel dan mudah
digunakan. Arduino diperuntukkan bagi seniman, desainer, hobiis,
dan siapapun yang tertarik untuk membuat objek atau lingkungan
yang interaktif. Arduino secara fisik adalah mikrokontroller.
Arduino adalah perangkat keras berbentuk rangkaian elektronik
dengan ukuran yang kecil dan berfungsi sebagai controller.didesain
untuk dihubungkan dengan sensor yang akan memberikan
informasi keadaan objek atau lingkungan di sekitarnya dan
14
kemudian
mengolah
informasi
tersebut
untuk
kemudian
menghasilkan suatu aksi. Proses ini akan dilakukan berulangulang. Siklusnya adalah
Masukan(Input)→Proses→keluaran(Output).
Terus-menerus
siklus ini akan di ulang. Jadi Arduino adalah Komputer kecil yang
memiliki
“mata”
dan
“telinga”
untuk
mencerna
keadaan
disekelilingnya.dan kemudian beraksi sesuai “nalar” yang telah
kita tanamkan ke dalam “otak”nya.
Arduino dikembangkan oleh sebuah Tim yang beranggotakan
beberapa ahli dari berbagai belahan dunia :

Massimo Banzi Milano, Italy

David Cuartielles Malmoe, Sweden

Tom Igoe, NewYork – USA

Gianluca Martino Torino, Italy

David A. Mellis Boston, MA – USA
ARDUINO SEVERINO adalah salah satu Varian dari Arduino.
Arduino Severino didesain oleh Adilson Akashi (telah mengalami
revisi ke-3) dan merupakan rangkaian yang open source, dan bebas
digunakan asalkan memenuhi persyaratan yang telah ditentukan.
15
Berikut penjelasan lengkapnya tentang Arduino Severino ;
Gambar 2.3 Spesifikasi Arduino Severino
16
2.2.1.3 USB to Serial (RS-232)
Gambar 2.4 RS-232
Dalam Telekomunikasi, RS-232 (Recommended Standard 232)
merupakan piranti antar muka (Interface) yang pada mulanya di
perkenalkan oleh EIA (Electronic Indiustries Alliance).
RS-232 di pergunakan untuk menghubungkan secara seri di
antara Komputer dan Modem atau piranti lain seperti di dunia
Industries Testing, seperti pengetesan PCBA (Digital Multi meter
atau Frekuency Counter atau Oscilloscope) yang pada prinsipnya
digunakan untuk mengendalikan piranti tersebut sesuai dengan tes
program.
Pembuat Komputer atau pengeluar modem atau piranti lain
yang tersebut di atas tidak bergantung di antara satu sama lain
dengan adanya RS-232. Mereka akan menyediakan Port atau
penyambung yang sesuai dengan fungsi dan kegunaan port RS-232
masing-masing dan penyambungan dengan kedua-dua alat ini akan
17
dapat dilakukan. Maka tanpa memperhatikan jenis atau Merk
Komputer dan Modem/piranti lain, kerana akan dapat di
sambungkan secara seri.
Menurut isyarat secara garis besar dapat dijelaskan tentang
fungsi
masing-masing
pin
pada
antamuka
RS-232
yang
menggunakan penyambung DB-25 dan DB-9 :

Signal Ground Pin 7 (DB-25), Pin 5 (DB-9), SG digunakan
sebagai isyarat ground bersama (Common Signal Ground), dan
perlu di sambungkan setiap saat.

Transmit Data Pin 2 (DB-25), Pin 3 (DB-9), TX digunakan
sebagai pengirim data dari Komputer ke Serial Device.

Receive Data Pin 3 (DB-25), Pin 2 (DB-9), RX digunakan
sebagai penghantar data dari Serial Device ke Komputer.

Data Terminal Ready Pin 20 (DB-25), Pin 4 (DB-9), DTR
digunakan oleh Komputer untuk memberi isyarat kepada Serial
Device, bahwa ia telah siap untuk berkomunikasi.

Data Set Ready Pin 6 (DB-25), Pin 6 (DB-9), DSR digunakan
oleh Serial Device untuk member isyarat kepada Komputer,
bahwa ia telah siap berkomunikasi.

Request To Send Pin 4 (DB-25), Pin 7 (DB-9), RTS dikeluarkan
oleh Komputer untuk meminta keakuratan pengiriman data.
18

Duplex penuh, isyarat ini dikeluarkan secara terus-menerus.
Sedangkan Duplex Separuh, Isyarat ini dikeluarkan hanya
apabila ada data untuk mengirim.

Clear To Send Pin 5 (DB-25), Pin 8 (DB-9), CTS digunakan
untuk mengeluarkan jawaban kepada isyarat RTS bila perangkat
lain siap untuk menerima data.

Data Carrier Detect Pin 8 (DB-25), Pin 1 (DB-9), DCD
digunakan oleh perangkat lain untuk memberitahu Komputer
agar siap menerima data setiap saat.

Ring Indicator Pin 22 (DB-25), Pin 9 (DB-9), Perangkat lain
mengeluarkan isyarat kepada RI (Ring Indicator) untuk
memberitahu Komputer bahwa ada pihak luar yang hendak
berkomunikasi.
Untuk lebih jelasnya berikut ini penjelasan pin konfigurasi dari RS232 (DB-9) yang lazim pada Komputer sekarang.
Gambar 2.5 RS-232 (DB-9) Male.
19
Gambar 2.6 RS-232 (DB-9) Female.
2.2.1.4 Led
Gambar 2.7 LED.
Dioda cahaya atau lebih dikenal dengan sebutan LED (Light
Emitting Diode) adalah suatu semikonduktor yang memancarkan
cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan
20
maju. Gejala ini termasuk bentuk elektroluminesensi. Warna yang
dihasilkan tergantung dari bahan semikonduktor yang di pakai, dan
bisa juga ultraviolet dekat atau inframerah dekat.

Fungsi Fisikal
Sebuah LED adalah sejenis diode semokonduktor
istimewa. Seperti sebuah diode normal, LED terdiri dari
sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau didop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah
strktur yang di sebut p-n junction. Pembawa muatan
electron dan lubang mengalir ke junction dari elektroda
dengan voltase berbeda. Ketika
elative bertemu dengan
lubang, dia jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah dan
melepas energy dalam bentuk photon.

Emisi Cahaya
Panjang gelombang dari cahaya yang dipancarkan, dan
oleh karena itu warnanya, tergantung dari selisih pita energi
dari bahan yang membentuk p-n junction. Sebuah dioda
normal biasanya terbuat dari silicon atau germanium,
memancarkan tampak inframerah dekat, tetapi bahan yang
digunakan untuk sebuah LED memiliki selisih pita energi
21
antara cahaya inframerah dekat, tampak, dan ultra ungu
dekat.

Polarisasi
Tidak seperti lampu pijar dan neon, LED mempunyai
kecenderungan polarisasi. LED mempunyai kutub positif
dan negative (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan
arus
maju
ini
karena
LED
dibuat
dari
bahan
semikonduktor.yang hanya akan mengizinkan arus listrik
mengalir ke satu arah dan tidak
relativ sebaliknya. Bila
LED diberikan arus terbalik, hanya
relative sedikit arus
yang melewati chip LED, ini disebabkan chip LED tidak
akan mengeluarkan emisi cahaya. Chip LED pada
umumnya mempunyai tegangan rusak yang
relative
rendah bila diberikan tegangan beberapa volt kearah
terbalik, biasanya sifat isolator searah, LED akan jebol dan
menyebabkan arus mengalir kearah sebaliknya.

Tegangan Searah (DC)
Karakteristik LED pada umumnya adalah sama dengan
karakteristik diode yang hanya memerlukan tegangan
tertentu untuk dapat beroperasi. Namun bila diberikan
tegangan yang terlalu besar, LED akan rusak walaupun
22
tegangan yang diberikan adalah tegangan searah (DC).
Tegangan yang diperlukan sebuah diode untuk dapat
beroperasi adalah tegangan searah (Vf).

Sirkuit LED
Sirkuit LED dapat didesain dengan cara menyusun LED
dalam posisi seri maupun parallel. Bila disusun secara seri,
maka yang perlu diperhatikan adalah jumlah tegangan yang
diperlukan seluruh LED dalam rangkaian tadi. Namun bila
LED diletakkan dalam keadaan parallel, maka yang perlu
diperhatikan menjadi jumlah arus yang diperlukan seluruh
LED dalam rangkaian ini. Menyusun LED dalam rangkaian
seri akan lebih sulit, karena tiap-tiap LED mempunyai
tegangan searah (Vf) yang berbeda. Perbedaan ini akan
menyebabkan bila tegangan yang diberikan oleh sumber
daya listrik tidak cukup untuk membangkitkan chip LED,
maka beberapa LED akan tidak menyala. Sebaliknya, bila
tegangan yang diberikan terlalu besar akan berakibat
kerusakan pada LED yang mempunyai tegangan maju
ralatif rendah. Pada umumnya, LED yang ingin di susun
seccara seri harus mempunyai tegangan maju yang sama
atau paling tidak tak berbeda jauh supaya rangkaian LED
ini dapat bekerja dengan baik.
23
2.2.1.5 LDR
Gambar 2.8 LDR (Light Dependent Resistor).
LDR (Light Dependent Resistor) adalah Suatu Resistor
yang nilai resistansinya bergantung pada cahaya (Jika mendapat
cahaya terang, Nilai Resistansinya kecil sekitar puluhan sampai
dengan ratusan Ohm. Jika kondisi gelap, maka Nilai Resistansinya
akan besar bisa mencapai puluhan bahkan Ratusan KOhm bahkan
bisa mencapai MOhm. Umumnya LDR digunakan sebagai Sensor
Cahaya.
2.2.1.6 Resistor
\
Gambar 2.9 Penjelasan Resistor
24
Resistor adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain
untuk menahan arus listrik dengan memproduksi tegangan listrik di
antara kedua kutubnya. Nilai tegangan terhadap resistansi
berbanding pada arus yang mengalir, berdasarkan hukum Ohm.
Fungsi Resistor :

Sebagai unsure pamanas pada rangkaian listrik.

Pembagi tegangan.

Penguat arus listrik.

Unsur pemanas dari suatu rangkaian.
25
Kode Warna Resistor :
Tabel 2.1 Perhitungan Resistor.
Resistor dibagi menjadi 3, yaitu :
1. Resistor Karbon.
2. Resistor Kawat gulungan (Wire Wound).
3. Resistor Serbuk Besi
Resistor mempunyai satuan, yaitu ;
Ohm (Simbol : Ω adalah satuan SI untuk resistansi listrik, diambil
dari nama George Simon Ohm).
Satuan yang digunakan prefix :
Ohm = Ω
Kilo Ohm = KΩ
26
Mega Ohm = MΩ
K Ω = 1 000 Ω
M Ω = 1 000 000 Ω
Kode-kode pada Resistor :
2K2 = 2200 Ω
2K = 2000 Ω
2 = 200 Ω
2.2.1.7 Bread Board (Project Board)
Gambar 2.10 Bread Board
Project Board atau yang sering disebut sebagai Bread Board
adalah dasar konstruksi sebuah sirkuit elektronik dan merupakan
prototipe dari suatu rangkaian elektronik. Dizaman modern istilah
ini sering di gunakan untuk merujuk pada jenis tertentu dari papan
tempat merangkai komponen, dimana papan ini tidak memerlukan
proses menyolder (Langsung tancap).
27
Karena papan ini solderless alias tidak memerlukan solder
sehingga dapat digunakan kembali, dan dengan demikian dapat
digunakan untuk prototype sementara serta membantu dalam
bereksperimen
desain
sirkuit
elektronika.
Berbagai
sistem
elektronik dapat di prototipekan dengan menggunakan Bread
Board, mulai dari sirkuit analog dan digital kecil sampai membuat
unit pengolahan terpusat (CPU).
secara umum Bread Board memiliki jalur seperti berikut ini ;
Gambar 2.11 Jalur pada Bread Board.
Penjelasan :

Dua pasang jalur atas dan bawah terhubung secara Horizontal
sampai ke bagian tengah dari Bread Board. Biasanya jalur ini
sering digunakan sebagai jalur power atau jalur signal yang umum
digunakan seperti Clock atau jalur komunikasi.
28

Lima lubang komponen di tengah merupakan tempat merangkai
komponen. Jalur kelima lubang ini terhubung secara Vertikal
sampai bagian tengah dari Bread Board.

Pembatas tengah dari Bread Board digunakan sebagai tempat
menancapkan komponen IC (Integrated Circuit).
2.2.1.8 Kabel UTP (Unshielded Twisted Pair)
Gambar 2.12 Kabel UTP.
Kabel UTP adalah kabel khusus buat transmisi data. UTP
singkatan dari “ Unshielded Twisted Pair “, di sebut Unshielded
karena kurang tahan terhadap interferensi elektromagnetik. Dan
disebut Twisted Pair karena didalamnya terdapat pasangan kabel
yang disusun spiral atau saling berlilitan.
29
2.2.2
Software (Perangkat Lunak)
2.2.2.1 Arduino IDE
Arduino IDE adalah lingkungan pengembangan Arduino yang
berisi teks editor untuk menuliskan kode, pesan area, teks console,
toolbar dengan tombol fungsi umum dan serangkaian menu.yang
terhubung
ke
perangkat
keras
ARDUINO
BOARD
dan
berkomunikasi dengan Board tersebut.
Software Arduino IDE open source, bisa di jalankan pada sistem
operasi Linux, Mac, dan Windows. Perangkat lunak yang dituliskan
menggunakan Arduino disebut sketsa, sketsa-sketsa ini ditulis
dalam editor teks. Teks editor memiliki fitur copy/paste dan
mencari/mengganti teks.area pesan memberikan umpan balik saat
menyimpan dan mengekspor dan juga menampilkan kesalahan
yang terdapat dalam kode program. Konsol menampilkan output
teks dengan lingkungan Arduino, termasuk pesan error lengkap
dan informasi lainnya. Tombol toolbar memungkinkan kita untuk
memilah,
mengupload
program,
membuat,
membuka,
dan
menyimpan sketsa dan membuka monitor serial.
Arduino IDE menggunakan bahasa pemrograman dengan
bahasa C,
30
Berikut ini sedikit penjelasan tentang Arduino IDE ;
Gambar 2.13 Penjelasan Software Arduino IDE
Struktur
Setiap program Arduino (biasa disebut Sketch) mempunyai dua buah
fungsi yang harus ada, yaitu ;

void setup ( ) { }
o Semua kode di dalam kurung kurawal akan di jalankan
hanya sekali ketika program Arduino akan dijalankan untuk
pertama kalinya.

void loop ( ) { }
o Fungisi ini akan dijalankan setelah setup (fungsi void setup)
selesai. Setelah dijalankan satu kali, fungsi ini akan
dijalankan lagi, dan lagi secara terus-menerus sampai catu
daya (power) dilepaskan.
31
Berikut contoh tampilan Arduino IDE ;
Gambar 2.14 Tampilan Utama Software Arduino IDE
2.2.2.2 Fritzing
Gambar 2.15 Tampilan pada saat Membuka Fritzing
32
Fritzing merupakan salah satu dari sekian banyak aplikasi untuk
mendesain rangkaian elektronika. Sama halnya seperti aplikasi lain
(Eagle, Protel, Pad2pad, dll) Fritzing juga memiliki Board
Designer (untuk membuat jalur PCB).
Gambar 2.16 Tampilan Awal Software Fritzing.
Fritzing sedikit berbeda dengan aplikasi-aplikasi lainnya,
kelebihan yang ada pada Fritzing di antaranya :
o Open Source, Sudah menyediakan banyak library, bahkan
untuk mikrokontroller buatan seperti Arduino, basic stamp,
pic.exe, dan lain- lain. Serta librarynya juga banyak tersedia
di internet dan bisa di download secara gratis.
o Ganbar rangkaian bisa di-Share di internet melalui aplikasi
ini, jadi gambar rangkaiannya bersifat Open Hardware.
o Dapat menggambar rangkaian di BreadBoard. fitur seperti
ini sangat membantu bagi pemula yang ingin belajar
rangkaian elektronika, karena gambar rangkaiannya sangat
33
mudah dimengerti, bahkan bisa ditiru langsung ke
BreadBoard.
Gambar 2.17 Bentuk Rangkaian pada Fitzing.
2.2.2.3 Borland Delphi 7.0
Gambar 2.18 Tampilan pada saat membuka program Delphi 7
Delphi adalah Kompiler/penterjemah bahasa Delphi (awalnya
dari Pascal) yang merupakan bahasa tingkat tinggi sekelas dengan
bahasa pemrograman basic, C. Bahasa Pemrograman di Delphi
disebut bahasa prosedural yang artinya bahasa/sintaknya mengikuti
urutan tertentu/prosedur. Delphi termasuk keluarga pemrograman
34
visual sekelas dengan Visual Basic, Visual C, artinya perintahperintah untuk membuat objek dapat dilakukan secara Visual.
Pemrogram tinggal memilih objek apa yang ingin dimasukkan ke
dalam Form/Window, lalu tingkah-laku objek tersebut saat
menerima event/aksi tinggal di buat program/kodenya. Delphi juga
merupakan bahasa pemrograman berorientasi objek, artinya nama
objek, property, dan method/procedure dikemas menjadi satu
kemasan (Encapsulate).
Berikut penjelasan fasilitas yang ada pada Delphi 7.0 :
Gambar 2.19 Tampilan awal Delphi 7.0.
35
2.3 Kerangka Pikir
Kerangka Pikir merupakan urutan sistematis dalam melakukan penelitian,
pada penyusunan laporan Skripsi ini tahapan analisis yang dilakukan secara
umum dapat dilihat pada workflow diagram sebagai berikut :