BAB II LANDASAN TEORI

BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Arduino Duemilanove 328
Arduino adalah pengendali mikro single board yang bersifat open source
yang diturunkan dari wiring platform, dirancang untuk memudahkan pengguanaan
elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki prosesor Atmega AVR
dan softwarenya memiliki bahasa pemograman sendiri. Arduino adalah kit
mikrokontroler yang serba bias dan sangat mudah penggunaannya. Untuk
membuatnya diperlukan chip programmer (untuk menanamkan bootloader
Arduino pada chip). Arduino merupakan single board hardware yang open source
dan softwarenya pun dapat dinikmati secara open source. Software arduino dapat
dijalankan dimultiplatform, yaitu : linux, windows, atau juga mac. Hardware
arduino merupakan mikrokontroler yang berbasis AVR dari ATMEL yang
didalamnyta sudah diberi bootloader dan juga sudah terdapat standar pin I/O nya.
2.1.1 Kelebihan Arduino

Tidak perlu perangkat chip programmer karena didalamnya sudah
ada bootloader yang akan menangani upload program dari
computer.

Sudah memiliki sarana
laptop
yang
tidak
komunikasi USB, sehingga pengguna
memiliki
port
serial
RS323
bisa
menggunakannya.

Bahasa pemograman relative mudah karena software Arduino
dilengkapi dengan kumpulan library yang cukup lengkap.

Memiliki modul yang siap pakai (shield) yang bisa langsung
dipasangkan pada board arduino, misalnya Shield GPS,Shield
motor, dll.
5
6
Adapun data teknis Arduino Duemilanove 328 sebagai berikut :
 Mikrokontroler : Arduino Duemilanove 328
 Tegangan operasi : 5V
 Tegangan input (recommended) : 7-12V
 Tegangan Input (Limit) : 6-20V
 Pin digital I/O : 14 (6 diantaranya pin PWM)
 Pin anolag input : 6
 Arus DC per pin I/O : 40mA
 Arus DC untuk pin 3.3V : 150mA
 Flash memori : 32KB dengan 0.5KB digunakan untuk
bootloader
 SRAM : 2KB
 EEPROM : 1KB
 Kecepatan pewaktu : 16 MHz
Gambar 2.1 Bentuk Arduino Duemilanove 328
2.1.2 Soket USB
Soket USB adalah soket untuk kabel USB yang disambungkan
kekomputer atau laptop. Berfungsi untuk mengirimkan program ke Arduino dan
juga sebagai port komunikasi serial.
7
2.1.3 Input / Output Digital (Digital Pin)
Input / Output Digital (Digital Pin) adalah pin-pin untuk menghubungkan
Arduino dengan komponen atau rangkaian digital. Misalnya ingin membuat LED
berkelip, LED tersebut bisa dipasang pada salah satu pin I/O digital dan ground.
Komponen lain yang menghasilkan output digital atau menerima input digital bisa
disambungkan ke pin-pin ini.
2.1.4 Input Analog (Anolaog Pin)
Input Analog
(Analog Pin) Adalah pin-pin yang berfungsi untuk
menerima sinyal dari komponen atau rangkaian analog. Misalnya dari
potensiometer, sensor suhu, sensor cahaya, dll.
2.1.5 Catu Daya
Pin-pin catu daya adalah pin yang memberikan tegangan untuk komponen
atau rangkaian yang dihubungkan dengan Arduino. Pada bagian catu daya ini
terdapat juga pin Vin dan reset. Vin digunakan untuk menberikan tegangan
langsung kepada Arduino tanpa melalui tegangan USb atau adaptor. Reset adalah
pin untuk memberikan sinyal reset melalui tombola tau rangkaian eksternal.
2.1.6 Baterai / Adaptor
Baterai / Adaptor digunakan untuk menyuplai Arduino dengan tegangan
dari baterai / adaptor 9V pada saat arduino tidak sedang disambungkan
kekomputer. Seandainya arduino sedang tersambung dengan computer melalui
USB, Arduino mendapat suplai tegangan dari USB, jadi tidak perlu memasang
baterai / adaptor saat memprogram Arduino.
2.2
Sensor Cahaya ( LDR )
Light Dependent Resistor (LDR), merupakan sebuah sensor peka cahaya
yang terdiri dari sebuah cakram semikonduktor yang mempunyai dua buah
elektroda pada permukaannya. Kerja LDR ini tergantung dari keberadaan cahaya.
Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram tersebut menghasilkan
elektron bebas dengan jumlah yang relative kecil. Sehingga hanya ada sedikit
8
electron 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 electron yang lepas dari atom
bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan ada lebih banyak electron untuk
mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya terang LDR menjadi
konduktor yang baik, atau disebut juga LDR memiliki resistansi yang kecil pada
saat cahaya terang.
Gambar 2.2 Sensor Cahaya ( LDR )
2.3
Drive Motor ( Motor Shield 298 )
Ada beberapa macam driver motor DC yang biasa kita pakai seperti
menggunakan relay yang diaktifkan dengan transistor sebagai saklar, namun yang
demikian dianggap tidak efesien dan terlalu ribet "repot" dalam pengerjaan
hardware-nya. Dengan berkembangnya dunia IC, sekarang sudah ada H Bridge
yang dikemas dalam satu IC dimana memudahkan kita dalam pelaksanaan
hardware dan kendalinya apalagi jika menggunakan mikrokontroler, saya rasa
akan lebih mudah lagi penggunaannya. IC yang familiar seperti IC L298.IC ini
memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.Modul yang menggunakan IC
driver motor shieldL298 yang memiliki kemampuan menggerakkan motor DC
sampai arus 4A dan tegangan maksimum 46 VoltDC untuk satu kanalnya.
Rangkaian driver motor DC dengan IC L298 diperlihatkan pada gambar 2.3. Pin
9
Enable A dan B untuk mengendalikan jalan atau kecepatan motor, pin Input 1
sampai 4 untuk mengendalikan arah putaran. Pin Enable diberi VCC 5 Volt untuk
kecepatan penuh dan PWM (Pulse Width Modulation) untuk kecepatan rotasi
yang bervariasi tergantung dari level highnya.
Gambar 2.3 Drive motor DC dengan L298
2.3
Teori Motor DC
Motor DC berfungsi untuk mengubah tenaga listrik arus searah menjadi
tenaga gerak.Tenaga gerak tersebut berupa putaran dari rotor.Jadi motor DC
menerima sumber arus DC dari jala-jala dirubah menjadi energi mekanik berupa
putaran yang nantinya akan dipakai oleh peralatan lain.
2.3.1 Prinsip Kerja Motor DC
 Adanya garis-garis gaya medan magnet (fluks) antara kutub yang
berada pada stator.
 Penghantar yang dialiri arus ditempatkan pada jangkar yang berda
dalam medan magnet.
 Pada penghantar tinbul gaya yang menghasilkan torsi.
10
Konstruksi Motor DC pada gambar 2.4, berikut :
Gambar 2.4 Motor DC Gearbox
2.4
Aplikasi Program Arduino IDE ( Integrated development
Enviroment)
Ketika kita membuka program Arduino IDE ( Integrated Development
Enviroment ), akan terlihat serupa dengan tampilan gambar 2.6 dibawah ini. Jika
kita menggunakan Windows atau Linux, akan terlihat perbedaan, tetapi pada
dasarnya IDE ( Integrated Development Enviroment ) akan sama tidak perduli
Operasi Sistemnya apa yang digunakan.
11
Gambar 2.5 Tampilan program IDE ( Integrated Development Enviroment )
2.5 Arduino Programming Tool
Arduino merupakan perangkat pemrograman mikrokontroler jenis AVR
yang tersedia secara bebas (open-source) untuk membuat prototip elektronika
yang dapat berinteraksi dengan keaadaan sekitarnya.Arduino dapat menerima
input dari berbagai jenis sensor dan mengendalikan sensor,servo dan aktuator
lainnya.
Gambar 2.6 Tampilan Utama Aplikasi Arduino
12
1.
Toolbar
Gambar 2.7 Toolbar pada Aplikasi Arduino
a. Verify
Tombol ini digunakan untuk meng-compile program yang telah dibuat.Compile
berguna untuk mengetahui apakah program yang dibuat telah benar atau masih
memiliki kesalahan.Apabila asa kesalahan yang terjadi,bagian Message akan
menampilkan letak kesalahan tersebut.
b. Stop
Tombol ini digunakan untuk membatalkan proses verify yang sedang
berlangsung.
c. New
Tombol digunakan untuk membuat coding pada windows yang baru.
d. Open
Tombol ini digunakan untuk membuka coding yang sudah disimpan sebelumnya.
e. Save
Tombol ini digunakan untuk menyimpan coding yang sedang dikerjakan.
f. Upload
Tombol
ini
digunakan
mikrokontroler.
g. Serial Monitor
mengirim
coding
yang
sedang
dikerjakan
ke
13
Tombol ini digunakan untuk melihat aktivitas komunikasi serial dari
mikrokontroler baik yang di kirim oleh user ke mikrokontroler maupan
sebaliknya.
2.
Coding Area
Bagian ini merupakan tempat penulisn coding dengan menggunakan bahasa
pemrograman C.Coding di dalam Arduino memiliki 2(dua) bagian utama,yaitu:
a) Void setup()
Bagian ini merupakan inisialisasi yang diperlukan sebelum program utama
dijalankan.contoh:
Void setup()
{
Serial.begin(19200);
// inisialisasi baudrate komunikasi serial.
pinMode(5,INPUT);
// set pin no.2 Arduino sebagai input.
pinMode(12,OUTPUT);
// set pin no.12 Arduino sebagao output.
}
b) void loop ()
Bagian ini merupakan fungsi utama yang dijalankan terus menerus selama modul
Arduino terhubung dengan power supply.contoh
Void loop()
{
digitalWrite(13,HIGH);
//memberikan logic High pada pin 13.
delay(100);
//menunda selama 1 detik.
14
digitalWrite(13,LOW);
//memberikan logic Low pada pin 13
delay(100);
//menunda selama 1 detik.
}
3.
Application status
Bagian ini memberikan informasi kepada pengguna mengenai tugas yang sedang
dijalankan oleh aplikasi Arduino.
4.
Message
Bagian ini memberikan informasi kepada pengguna mengenai besarnya ukuran
file dari coding yang dibuat dan letak kesalahan yang terjadi pada coding.
2.5.1 Serial Port
Komunikasi serial digunakan untuk memprogram mikrokontroler langsung
dari aplikasi Arduino.Selain itu,komunokasi serial juga digunakan untuk
mengirim dan menerima data antara mikrokontroler dan komputer melalui
fasilitas serial monitor yang terdapat pada aplikasi Arduino.Seperti gambar
berikut ini:
Gambar 2.8 Tools Serial Port