bab ii landasan teori

 BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Konveyor
Conveyor adalah salah satu jenis alat pengangkut yang berfungsi untuk
mengangkut bahan -bahan industri yang berbentuk padat. Pemilihan alat
transportasi (conveying equipment) materialpadatan antara lain tergantung
pada :
1. Kapasitas material yang ditangani
2. Jarak Pemindahan material
3. Arah pengangkutan : horizontal, vertikal dan inklinasi
4. Ukuran (size), bentuk (shape), dan sifat dari material (properties).
Secara umum Conveyor diklasifikaikan sebagai berikut :
1. Belt Conveyor
2. Chain Conveyor
a. Scraper Conveyor
b. Appron Conveyor
c. Bucket Conveyor
3. Screw Conveyor
4. Pneumatic Conveyor
2.1.1 Belt Conveyor
Belt Conveyor pada dasarnya merupakan peralatan yang cukup
sederhana. Alat tersebut terdiri dari sabuk yang tahan terhadap
pengangkutan benda padat. Sabuk yang digunakan pada belt conveyor ini
dapat dibuat dari berbagai jenis bahan misalnya dari karet, plastik, kulit
ataupunlogam yang tergantung dari jenis dan sifat bahan yang akan
diangkut. Untuk mengangkut bahan -bahan yang panas, sabuk yang
digunakan terbuat dari logam yang tahan terhadap panas.
Karakteristik Belt Conveyor :
4
1. Dapat beroperasi secara mendatar maupun miring dengan sudut
2. Sabuk disanggah oleh plat roller untuk membawa bahan.
3. Kapasitas pengangkutan tinggi.
4. Dapat beroperasi secara continiue
5. Kapasitas dapat diatur.
6. Kecepatannya sampai dengan 600 ft/m.
maksimum sampai dengan 18.
7. Perawatan mudah.
Kelemahan dari konstruksi belt conveyor adalah :
1. Biaya perencanaan yang relatif mahal
2. Sudut inklinasi terbatas
2.1.2 Chain Conveyor
2.1.2.1 Scraper Conveyor
Scraper conveyor merupakan konveyor yang sederhana dan paling
murah diantara jenis – jenis conveyor lainnya. Conveyor jenis ini dapat
digunakan dengan kemiringan yang besar. Conveyor jenis ini digunakan
untuk mengangkut material ± material ringan yang tidak mudah rusak,
seperti: abu, kayu dan kepingan.
Karakteristik dan performance dari scaper conveyor :
1. Dapat beroperasi dengan kemiringan sampat 45°.
2. Mempunyai kecepatan maksimum 150 ft/m. Kapasitas pengangkutan
hingga 360ton/jam. Dan harganya murah.
Kelemahan - kelemahan pada scraper conveyor :
1. Mempunyai jarak yang pendek.
2. Tenaganya tidak konstan.
3. Biaya perawatan yang besar seperti service secara teratur. Mengangkut
beban yang ringan dan tidak tetap.
2.1.2.2 Apron Conveyor
Apron Conveyor digunakan untuk variasi yang lebih luas dan
untuk beban yang lebih berat dengan jarak yang pendek. Apron Conveyor
5
yang sederhana terdiri dari dua rantai yang dibuatdari mata rantai yang
dipasang pada alat tambahan A diantara rantai dengan seluruh tumpuan
dari tarikan conveyor.Untuk bahan yang berat dan pengangkutan yang
lama dapat ditambahkan roda (roller) pada alat tambahan A. Selain
digunakan roller, palang kayu dapat juga digantikan dengan plat baja
untuk mengangkut bahan yang berat.
dapat ditempa dan ditanggalkan dengan alat tambahan A. Palang kayu
Karakteristik dan performance dan apron conveyor:
1. Dapat beroperasi dengan kemiringan hingga 25°.
2. Kapasitas pcngangkutan hingga 100 ton/jam.
3. Kecepatan maksimum 100 ft/m.
4. Dapat digunakan untuk bahan yang kasar, berminyak maupun yang
besar.
5. Perawatan murah.
Kelemahan -kelemahan apron konveyor :
1. Kecepatan yang relatif rendah
2. Kapasitas pengangkutan yang kecil
3. Hanya satu arah gerakan
2.1.2.3 Bucket Conveyor
Bucket Conveyor sebenarnya merupakan bentuk yang menyerupai
conveyor apron yang dalam. Karakteristik dan performance dari bucket
conveyor:
1.
Bucket terbuat dari baja
2.
Bucket digerakkan dengan rantai
Kelemahan -kelemahan bucket conveyor:
1.
Ukuran partikel yang diangkut 2-3 in
2.
Investasi mahal.
2.1.3 Screw Conveyor
Screw Conveyor merupakan salah satu jenis Pesawat Pemindah
Bahan yang menggunakan prinsip ulir dalam proses kerjanya dengan
6
keistimewaan desainnya yang sederhana. Sedangkan Material yang
dipindah oleh screw conveyor terbatas pada jenis material curah. Untuk
mendapatkan kapasitas yang diinginkan, bila screw conveyor diputar
pada putaran kerja tertentu, variasi Jarak Pitch screw berpengaruh
terhadap Daya yang dibutuhkan screw conveyor. Dalam Tugas Akhir ini
dianalisa Pengaruh Jarak Pitch screw terhadap Daya yang dibutuhkan
screw conveyor. Analisa tersebut dilakukan guna mendapatkan Diameter
screw, Panjang satu section screw maksimum, Jarak pitch yang optimal
akibat dari nilai Daya yang dibutuhkan oleh screw conveyor.
2.1.4 Pneumatic Conveyor
Pneumatic conveyor merupakan salah satu mesin pemindah bahan,
khususnya untuk pengangkutan beban curah. Prinsip kerja dari pneumatic
conveyor adalah mengalirkan material didalam pipa dengan bantuan
aliran udara bertekanan. Perawatan yang relative murah, konsumsi daya
yang kecil, dan fleksibilitas pengangkutan merupakan faktor yang
menjadikan pneumatic conveying ini banyak digunakan di dunia industri.
Adapun parameter yang menjadi focus perancangan adalah proses
pengisian material pada feeder, kebutuhan debit dan tekanan udara
pengangkutan, proses pembentukan plug, serta kerja compressor.
Pneumatic conveyor yang dirancang pada tugas akhir ini adalah jenis
high pressure dengan mode aliran plug flow. Feeder yang digunakan
adalah twin blow vessel agar proses penyaluran material ke conveying
line dapat berlangsung secara kontinu. Hasil yang didapat dari penulisan
tugas akhir adalah dibutuhkan tekanan udara pada inlet pipa sebesar 5.5
bar untuk prosses transport batu bara dengan kapasitas 40 ton/jam,
dengan jarak pengangkutan horizontal 105 m dan vertikal 20m.
2.2 Motor DC
Motor DC merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah
energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk,
misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan
7
kompresor, mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah
(mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut
“kuda
kerja”
nya
industri
sebab diperkirakan
bahwa
motor-motor
menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri.
Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang
tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan
dengan meningkatkan tegangan dinamo sehingga akan meningkatkan
kecepatan motor tersebut dan kemudian menurunkan arus medan sehingga
akan meningkatkan kecepatan pula.
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. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk
penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api
pada sikatnya. Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC.
Prinsip dasar motor DC didasarkan pada suatu gejala bahwa jika suatu
penghantar yang berarus dilewatkan pada magnet maka akan menghasilkan suatu
gaya gerak. Arah gerak dari penghantar tersebut ditentukan dengan kaidah
tangan kiri. Besar gaya gerak yang dihasilkan dapat dihitung melalui
persamaan :
F = BIl (N) ............................................................................................ (2-1)
Dimana :
F = Gaya / force (Newton)
B = Kepadatan flux magnet (Weber)
I = Arus listrik yang mengalir (Ampere)
l = Panjang penghantar (Cm)
Apabila penghantar terletak disekeliling rotor motor DC, maka akan timbul
suatu gerak putar pada penghantar tadi. Karena gerak putar tersebut terjadi akibat
adanya pengaruh medan magnet di sekitar rotor tadi. Apabila beban yang bekerja
pada motor tidak berubah-ubah, maka timbul suatu daya (P) dengan satuan Watt,
8
Torsi (T) dengan satuan Nm dan kecepatan sudut (ω) dengan satuan rad/s yang
dapat dituliskan kedalam persamaan :
P = VxI (Watt) .................................................................................................(2-2)
𝑃
T = 𝜔 (Nm) .................................................................................................... (2-3)
ω=
2𝜋𝑛
60
.......................................................................................................... (2-4)
Gambar 2.1. Bentuk Fisik Motor DC
2.2.1 Mekanisme Kerja Motor DC
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama.
Yaitu meliputi sebagai berikut.
 Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya
 Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah
lingkaran/loop, maka
kedua
sisi loop,
yaitu
pada
sudut
kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang
berlawanan.
 Pasangan gaya menghasilkan
tenaga
putar/ torque untuk
memutar kumparan.
 Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk
memberikan
tenaga
putaran
yang
lebih
seragam
dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik
yang disebut kumparan medan.
Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang
dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran
9
tenaga putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan.
Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok :
 Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan
keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya
namun torque nya
tidak
bervariasi.
Contoh
beban
dengantorque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan
pompa displacement konstan.
 Beban
dengan
variabel
torque adalah
beban
dengan torque yang
Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal
bervariasi
dengan kecepatan operasi.
dan fan (torque bervariasi sebagai kwadrat kecepatan).
 Beban
dengan
energi
konstan adalah
beban
dengan
permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan
kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah
peralatan-peralatan mesin.
2.2.2 Bagian Utama Motor DC
Motor DC adalah salah satu aktuator yang prinsip kerjanya adalah dengan
magnet yang menghasilkan kerja berupa putaran. Motor DC paling sering
digunakan sebagai aktuator dalam industri. Motor DC terdiri dari 2 bagian, yakni
bagian stator (bagian yang diam) dan bagian rotor (bagian yang bergerak/berputar).
Bagian stator terdiri dari :

Pelindung Mesin
Pelindung mesin memiliki fungsi sebagai tempat jalannya fluksi magnet dan
sebagai tempat pegangan bagian lain.

Kutub Magnet
Kutub magnet pada bagian stator berfungsi sebagai pendistribusi fluksi
magnet ke bagian rotor.

Belitan Kutub Magnet
Belitan kutub magnet berfungsi sebagai pembangkit fluksi magnet yang
membentuk kutub-kutub magnet.

Terminal
Terminal sebagai sarana atau tempat penyambungan kabel atau penghantar.
10

Bearing
Bearing sebagai bantalan luncur rotor atau sebagai alat mempertahankan
posisi rotor.

Sikat
Sikat sebagai sarana pendistribusian besaran arus listrik dari bagian stator ke
bagian rotor atau dari bagian rotor ke bagian stator.
Sedangkan bagian rotor, terdiri dari :

Inti rotor berfungsi sebagai tempat jalannya fluksi magnet dan sebagai
Inti Rotor
pemegang belitan rotor.

Lilitan Rotor atau Belitan Jangkar
Lilitan rotor atau belitan jangkar berfungsi sebagai tempat jalannya arus
listrik.

Komutator
Komutator berfungsi sebagai alat pengubah arus AC pada belitan motor
menjadi arus DC.

Poros Rotor
Poros rotor merupakan bagian rotor yang berfungsi sebagai tempat penjaga
posisi rotor.

Lamel
Lamel merupakan bagian dari komutator yang berfungsi sebagai untuk
menghubungkan belitan rotor ke sikat.
Rotor
Commutator
Stator
Kutub
Medan
Gambar 2.2. Prinsip Kerja Motor DC
Gambar di atas dapat di jelaskan sebagai berikut :
Saat koil atau lilitan dalam armature dialiri arus listrik maka armature akan
menjadi magnet, sehingga sisi armature sebelah kiri menjadi magnet kutub utara
11
dan sisi armature
sebelah kanan menjadi magnet kutub selatan. Akibatnya
magnet stator dan magnet rotor (armature) akan saling bertolak belakang
sehingga armature akan berputar.
2.2.3 Jenis Motor DC Power Window
Motor power window ini merupakan salah satu jenis dari
motor DC yang memiliki spesifikasi 12V, dapat berputar kedua
arah dan torsinya cukup kuat, karena motor ini dilengkapi gear
yang merangkap langsung dengan motor, sehingga dapat dipasang
ke gear dan belt serta drill dengan mudah. Motor DC yang
mempunyai spesifikasi sebagai berikut :

Tegangan = 12V DC

Daya = 17 Watt

Putaran = 71 rpm
Gambar 2.3. Motor Power Window
2.3 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 dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor, serangkaian gear,
potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk
menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu
motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal
12
dari kabel motor. Tampak pada gambar dengan pulsa 1.5 mS pada periode
selebar 2 mS maka sudut dari sumbu motor akan berada pada posisi tengah.
Semakin lebar pulsa OFF maka akan semakin besar gerakan sumbu ke arah
jarum jam dan semakin kecil pulsa OFF maka akan semakin besar gerakan
sumbu ke arah yang berlawanan dengan jarum jam.
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 bagianbagian lain yang mempunyai gerakan terbatas dan
membutuhkan torsi cukup besar.
Motor servo adalah motor yang mampu bekerja dua arah (CW dan CCW)
dimana arah dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan hanya dengan
memberikan pengaturan duty cycle sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya.
Motor Servo tampak pada gambar 2.4.
Gambar 2.4. Motor Servo
Motor Servo merupakan sebuah motor DC yang memiliki rangkaian
control elektronik dan internal gear untuk mengendalikan pergerakan dan sudut
angularnya. Sistem Mekanik Motor Servo tampak pada gambar 2.5
13
Gambar 2.5. Sistem Mekanik Motor Servo
Motor servo adalah motor yang berputar lambat, dimana biasanya
ditunjukkan
oleh rate putarannya yang lambat, namun demikian memiliki torsi
yang kuat karena internal gearnya.
Spesifikasi yang digunakan dalam perancangan alat ini meliputi beberapa
hal berikut :

jalur kabel : power, ground, dan control

Sinyal control mengendalikan posisi

Operasional dari servo motor dikendalikan oleh sebuah pulsa selebar ± 20
ms, dimana lebar pulsa antara 0.5 ms dan 2 ms menyatakan akhir dari
range sudut maksimum.

Konstruksi didalamnya meliputi internal gear, potensiometer, dan
feedback control.
Jenis – jenis motor servo
Menurut besar sudutnya, motor servo memiliki 2 jenis, yaitu :

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°.\

Motor Servo Continuous
Motor servo jenis ini mampu bergerak dua arah (CW dan
CCW) tanpa batasan defleksi sudut putar (dapat berputar
secara kontinyu).
14
2.4 Dioda
Dioda adalah piranti semikonduktor dengan bahan tipe-n yang
menyediakan elektron-elektron bebas dan bahan tipe-p yang disatukan (P-N
junction). Dioda merupakan suatu piranti dua elektroda dengan arah arus
yang tertentu, dapat juga dikatakan dioda bekerja sebagai penghantar bila
tegangan listrik diberikan dalam arah tertentu tetapi dioda akan bekerja
sebagai isolator bila tegangan yang diberikan dalam arah berlawanan dari
pergerakan elektron pembentuknya.
Kristal pn sebagai penyusun dioda akan bekerja jika arus didalamnya
hanya dapat mengalir dalam satu arah dan tidak sebaliknya. Hubungan ini
disebut dengan rangkaian prategangan maju (forward bias). Pada dioda, kita
mengenal potensial barrier yaitu beda potensial pada persambungan. Beda
potensial ini menjadi cukup besar untuk menghalangi proses penyebaran
difusi selanjutnya dari elektron-elektron bebas. Pada suhu ruangan potensial
barrier bekerja sekitar 0,7 Volt untuk Silikon dan 0,3 Volt untuk Germanium.
Gambar 2.6 Kurva Dioda
Gambar 2.6 merupakan kurva karakteristik dioda pada pra tegangan maju
(forward) dan pra tegangan balik (reverse). Dari gambar karakteristik tersebut
dapat dianalisa bahwa sebuah dioda akan mengalirkan arus setelah tegangan
luar mengatasi potensial barrier, maka arus maju akan menjadi besar. Pada
kurva dengan karakteristik balik saat tegangan yang diberikan sama dengan
nol, maka tidak ada arus yang mengalir jika tegangan dinaikkan maka arus
akan sangat kecil. Saat arus maju terlalu besar maka dioda akan rusak karena
disipasi daya terlalu besar. Jika pada arah balik tegangan yang terlalu tinggi
akan menimbulkan kedadalan (breakdown) listrik pada dioda.
15
Gambar 2.7 Kurva Dioda Ideal
2.5 Transistor sebagai Switch
Seperti yang telah dijelaskan di atas bahwa salah satu fungsi dari
transistor adalah sebagai sakelar. Untuk menghasilkan kondisi on/off
seperti pada saklar, transistor dioperasikan pada salah satu titik kerjanya,
titik saturasi dan cut off. Transistor akan aktif apabila diberikan arus pada
basis transistor sebesar :
IB = IB
(saturasi)
Saat kondisi saturasi, transistor seperti sebuah saklar yg tertutup (on)
sehingga arus dapat mengalir dari kolektor menuju emitor. Sedangkan saat
kondisi cutoff, transistor seperti sebuah saklar yg terbuka (off) sehingga
tidak ada arus yg mengalir dari kolektor ke emitor.
Gambar 2.8. Rangkaian Transistor Sebagai Switching
Untuk dapat berfungsi sebagai switch, maka titik kerja transistor harus dapat
berpindah‐pindah dari daerah saturasi (switch dalam keadaan “on”) ke daerah
cut‐off (switch dalam keadaan “off”). Untuk jelasnya lihat gambar di bawah ini.
16
Gambar 2.9. Grafik Saturasi Transistror
Agar transistor dapat bekerja sebagai saklar, ada beberapa hal yg
harus diperhatikan diantaranya :
1. Menentukan IC
Ic adalah arus beban yang akan mengalir dari kaki kolektor ke
emitor. Besarnya arus beban ini tidak boleh lebih besar dari Ic
maksimum yang dapat dilewatkan oleh transistor. Arus beban ini
dapat dicari dengan persamaan berikut :
Syarat :
𝐼𝐶(𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 ) =
𝑰𝑪
𝒃𝒆𝒃𝒂𝒏
< 𝑰𝑪 (𝐦𝐚𝐱)
𝑉𝑐𝑐
𝑅𝐿
2. Menentukan hfe transistor
Setelah arus beban yang akan dilewatkan pada transistor diketahui
maka selanjutnya adalah menentukan transistor yg akan dipakai
dgn syarat seperti berikut :
ℎ𝑓𝑒 > 5 ×
𝐼𝐶 (𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 )
𝐼𝐶(max )
3. Menentukan Rb
Setelah transistor yang akan dipakai sebagai saklar telah ditentukan
maka selanjutnya adalah menentukan hambatan pada basis (Rb).
Besarnya Rb ini dapat dicari dengan persamaan berikut:
𝐼𝐵 =
𝐼𝐶 (𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 )
ℎ𝑓𝑒
17
Atau dapat pula mancari Ib dengan menggunakan rumus sebagai
berikut :
𝐼𝐵 =
Untuk menentukan Rb rumusnya adalah sebagai berikut :
𝑅𝐵 =
𝑉𝑖𝑛 − 𝑉𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟
𝑅𝐵
𝑉𝐵𝐵 − 𝑉𝐵𝐸
𝐼𝐵
2.6 Relay
Relay adalah saklar elektrik otomatis yang didalamnya terdapat lilitan atau
induktor magnetik, yang apabila diberi tegangan akan mengakibatkan pegas
pada kontak saklar dalam relay tersebut bergerak dikarenakan adanya induksi
magnetik.
Prinsip kerja dari relay ini adalah ketika ada arus yang melalui kumparan
atau lilitan pada relay, maka inti besi akan menjadi magnet yang akan menarik
kontak-kontak pada relay. Pada saat kondisi normal (tidak ada tegangan yang
masuk ke relay), maka ada suatu pegas yang menarik kontak tersebut sehingga
relay tidak akan bekerja. Namun pada saat ada arus yang mengalir pada
kumparan, maka gaya magnet yang dihasilkan pada kumparan, mengalahkan
kekuatan pegas, sehingga kontak akan tertarik oleh gaya magnet. Besarnya
gaya magnet bergantung dari medan di celah udara pada inti magnet, jumlah
lilitan kumparan, dan kuat arus yang mengalir. Untuk memperbesar kuat
medan magnet dibentuk sirkuit magnet. Kontak-kontak atau kutub-kutub dari
relay umumnya memiliki tiga dasar pemakaian yaitu :
1. Bila kumparan dialiri arus listrik maka kontaknya akan menutup dan
disebut sebagai kontak Normally Open (NO).
2. Bila kumparan dialiri arus listrik maka kontaknya akan membuka dan
disebut dengan kontak Normally Close (NC).
3. Tukar-sambung (Change Over/CO), jenis relay ini mempunyai kontak
tengah yang normalnya tertutup tetapi akan membuat kontak dengan
yang lain bila relay dialiri listrik.
18
Berikut ini memperlihatkan beberapa bentuk kontak dari sebuah
relay:
Gambar 2.10 Jenis Konstruksi Relay
Gambar 2.11 Contoh-Contoh Relay
2.7 Microcontroller
Mikrokontroler adalah suatu sistem mikroprosesor yang lengkap dan dikemas
dalam bentuk sebuah IC (single chip). IC mikrokontroler memiliki perangkat
penunjang seperti yang terdapat dalam mikrokomputer yaitu unit pusat
pengolahan data (Central Processing Unit), unit memori (ROM dan RAM) dan
unit I/O. Selain itu terdapat juga fasilitas -fasilitas seperti timer, counter, dan
kontrol interupsi (Interrupt Control).
19
2.7.1 Mikrokontroler ATMega 16
Mikrokontroler ATmega16 secara umum memiliki CPU 8 bit, memori,
port I/O yang dapat diprogram, timer dan counter, sumber interupt, ADC,
USART,
EEPROM, program serial yang dapat diprogram, osilator dan clock.
ATmega16
merupakan memori dengan teknologi nonvolatile memory, artinya
isi memori tersebut dapat diisi ulang ataupun di hapus berulang kali. Memori
ini biasa digunakan untuk menyimpan instruksi (perintah) berstandar
ATmega16 code sehingga tidak membutuhkan external memory (memori luar)
untuk
menyimpan source code tersebut. ATmega16 dilengkapi dengan 32 jalur
I/O
yang dapat digunakan untuk mengakses data dari luar dan mengeluarkan
data. Komponen ATmega16 dibuat dengan konfigurasi pin dan set intruksinya
sesuai dengan standart industri dari keluarga mikrokontroler ATmega16.
Gambar berikut merupakan konfigurasi pin dari mikrokontroler ATmega16.
Gambar 2.12 Konfigurasi pin ATMEGA16
Fungsi-fungsi tiap pin :
1.
Port B, yaitu pin nomor 1 sampai 8 (PB0..PB7)
Port I/O 8-bit dengan resistor pull-up internal tiap pin. Buffer port B
memiliki kapasitas menyerap dan mencatu. Fasilitas khusus dari port B
ini adalah adanya In-System Programming, yakni PB5 sebagai MOSI,
PB6 sebagai MISO, PB7 sebagai SCK.
2. Pin nomor 9 (RESET).
20
3. Pin nomor 10 (VCC) sebagai tegangan supply.
5. Pin nomor 12 (XTAL2) sebagai pin keluaran osilator.
6. Pin nomor 13 (XTAL1) sebagai pin masukan osilator.
7. Port D, yaitu pin nomor 14 sampai 21 (PD0..PD7) Port I/O 8-bit
dengan resistor pull-up internal tiap pin. Buffer port D memiliki
kapasitas menyerap dan mencatu. Fasilitas khusus dari port D ini yakni
4. Pin nomor 11 (GND) sebagai ground.
PD0 sebagai RXD, PD1 sebagai TXD.
8. Port C, yaitu pin nomor 22 sampai 29 (PC0..PC7) Port I/O 8-bit
dengan resistor pull-up internal tiap pin. Buffer port C memiliki
kapasitas menyerap dan mencatu.
9. Pin nomor 30 (AVcc) AVcc adalah pin tegangan masukan untuk A/D
converter. AVcc harus dihubungkan ke Vcc walaupun ADC tidak
digunakan.
10. Pin nomor 31 (GND) dihubungkan ke ground.
11. Pin nomor 32 (AREF) sebagai pin tegangan referensi analog untuk
ADC.
12. Port A, yakni pin nomor 33 sampai 40 (PA0..PA7)Port I/O 8-bit
dengan resistor pull-up internal tiap pin. Buffer port D memiliki
kapasitas menyerap dan mencatu. Fungsi lain dari pin ini adalah
sebagai input ADC.
2.8 Pemrograman BASCOM
Software aplikasi yang digunakan untuk pemrograman Atmega16 adalah
BASCOM (Basic Compiler) AVR. BASCOM AVR ini menggunakan bahasa
tingkat tinggi yang merupakan pengembangan dari bahasa Basic. Compiler ini
berfungsi untuk mengubah format program kedalam format heksadesimal agar
program yang telah dibuat dapat dimengerti oleh mikrokontroler.
BASCOM (Basic Compiler) AVR merupakan suatu perangkat lunak untuk
memrogram hardware yang diimplementasikan pada mikrokontroler jenis AVR.
Kumpulan karakter pada BASCOM terdiri dari karakter alphabet, karakter angka,
dan karakter khusus. Karakter alphabet dalam BASCOM terdiri dari huruf kapital
21
(A-Z) dan huruf kecil (a-z). Sedangkan karakter angka pada BASCOM adalah 0 9. Huruf A-H dapat digunakan sebagai bagian angka heksadesimal.
Perangkat lunak yang digunakan adalah BASCOM AVR. Perancangan
perangkat
lunak dilakukan dengan membuat diagram alir terlebih dahulu dari
perangkat
lunak yang akan direalisasikan. Pemograman yang akan dibuat adalah
dalam bahasa Basic.
2.9 Push Button
Push Button adalah salah satu jenis saklar yang secara mendasar fungsinya
sama
dengan semua saklar lainnya yaitu melakukan kontak nyala-padam (on-off)
dengan cara membuka dan menutup sirkuit listrik.
Push button adalah saklar yang beroperasi dengan cara ditekan, dan bisa
melakukan dua fungsi berbeda, yakni menutup sirkuit bila ditekan (Normally
Open), atau justru membuka sirkuit bila ditekan (Normally Close). Jika tekanan
dilepaskan atau terjadi tekanan berikutnya, maka akan menormalkan kembali
tombol ke posisi semula dan sirkuit kembali ke status semula.
Gambar 2.13 Simbol Saklar Push Button Secara Umum
Ada beberapa jenis Push Button, diantaranya adalah sebagai berikut :
1. PTM (push to make) switch atau NOPB (normaly-open push-button)
Push button jenis ini bekerja apabila tombol ditekan maka akan menutup
sirkuit. Contoh tombol PTM atau NOPB adalah seperti yang digunakan
sebagai tombol klakson sepedamotor dan mobil.
2. PTB (push to-break) switch) | NCPB (normaly-close push-button)
Push button jenis ini bekerja apabila tombol ditekan, maka akan
membuka sirkuit. Jika tekanan dilepaskan atau terjadi tekanan
berikutnya, maka akan menormalkan kembali tombol ke posisi semula
dan sirkuit kembali ke status semula. Contoh tombol PTB atau NCPB
adalah seperti yang digunakan sebagai tombol penyala lampu
22
penerangan-dalam pada pintu kulkas dan pintu mobil, dimana lampu
padam bila pintu ditutup dan sebaliknya menyala bila pintu dibuka.
Gambar 2.14 Macam-Macam Push Button
23