BAB II LANDASAN TEORI

BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
Pengertian Pintu Gerbang
Pintu gerbang adalah pintu yang terletak di posisi paling depan dari
sebuah bangunan, pintu ini berfungsi sebagai penghubung antara
bangunan dengan jalan. Selain sebagai penghubung pintu gerbang juga
berfungsi sebagai pengaman halaman dan rumah kita. Pintu itu digunakan
untuk jalan keluar masuk baik manusia maupun kendaraan.
Gambar 2.1 Pintu Gerbang
2.2
Sistem Pengendali Pintu Gerbang
Pintu gerbang biasa dibuka secara manual oleh bantuan manusia.
Dengan adanya perkembangan teknologi, bukan tidak mungkin hal itu
dapat dilakukan dengan bantuan robot atau sistem otomatisasi jarak jauh.
Banyaknya mikrokontroller yang sudah dikemas dengan beberapa
shield, dapat mempermudah kita dalam mewujudkan sistem kendali jarak
jauh yang akan diimplementasikan pada gerbang seperti yang di sebutkan
di atas.
4
5
2.2.1
Arduino
Arduino adalah multi platform open source software.
Arduino tidak membuat bahasa pemrograman khusus, melainkan
menggunakan bahasa C yang sudah ada, lebih tepatnya adalah
bahasa C yang menggunakan compiler AVR-GCC (AVR-GNU CCompiler). Bahasa C adalah bahasa yang sangat lazim dipakai
sejak awal-awal komputer diciptakan dan sangat berperan dalam
perkembangan software. Bahasa C telah membuat bermacammacam sistem operasi dan compiler untuk banyak bahasa
pemrograman,
misalnya
sistem
operasi Unix,
Linux
dan
sebagainya. Bahasa C juga biasanya diajarkan di akademi dan
perguruan tinggi selain bahasa pemrograman Basic atau Pascal.
Gambar 2.2 Arduino Uno
Berikut adalah spesifikasi dari Arduino Uno :
Mikrokontroler
ATmega
Operating Voltage
5V
Input Voltage (disarankan)
7-12V
Input Voltage (batas)
6-12V
Digital I/O
Pins 14
Analog Input
Pins 6
DC Current per I/O
Pin 40 mA
DC Current per 3.3V
Pin 50 mA
Flash Memory (Atmega328)
32 KB
SRAM
2 KB
6
2.2.2
HC-06 (Bluetooth Module)
Bluetooth Module HC-06 merupakan module komunikasi
nirkabel pada frekuensi 2.4 GHz. Bluetooth merupakan sebuah
teknologi komunikasi wireless yang beroperasi dalam pita
frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM (industrial, Scientific and
Medical)
dengan
menggunakan sebuah frequency hopping
transceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data
dan suara secara real-time antara host-host Bluetooth dengan jarak
jangkauan layanan sekitar 10 meter.
Gambar 2.3 Bluetooth Module HC-06
Berikut spesifikasi bluetooth module HC-06 :
x
Bluetooth protocal : Bluetooth Specification v2.0+EDR
x
Frequency : 2.4GHz ISM band
x
Modulation : GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying)
x
Emission power : ?4dBm, Class 2
x
Sensitivity : ?-84dBm at 0.1% BER
x
Speed : Asynchronous : 2.1Mbps(Max) / 160 kbps,
Synchronous: 1Mbps/1Mbps
x
Security : Authentication and encryption
x
Profiles : Bluetooth serial port
x
Power supply : +3.3VDC 50mA
x
Working temperature : -20 ~ +75 Centigrade
x
Dimension : 3.57cm x 1.52cm
7
2.2.3
L298N Motor Shield
Motor shield dapat digunakan untuk menggerakkan dua
buah motor DC 7-12V dengan maksimum arus hingga 2A. shield
ini cocok digunakan bersaman Arduino Uno sehingga mudah untuk
penggunaannya. Shield ini menggunakan IC L298N sebagai driver
motor DC.
Gambar 2.4 L298N Motor Shield
Berikut spesifikasi L298N Motor Shield :
x
Logic Control Voltage 5V (From Arduino)
ƒ
Motor Driven Voltage 6.5~12v (VIN Power
Supply),4.8~35V (External Power Source)
x
2 way motor drive
x
Logic supply current Iss 36mA
x
Motor Driven current Io 2A
x
Maximum power consumption 25WT=75
x
Up to 2A current each way
x
Pin 4,5,6,7 are used to drive two DC motor
x
Support PWM speed control
x
Support PLL advance speed control
x
Size: 55x55mm
8
2.2.4
Motor DC
Pada motor DC, kumparan medan yang dialiri arus listrik
akan menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan
jangkar dengan arah tertentu. Konverter energi baik energi listrik
menjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya dari energi
mekanik menjadi energi listrik (generator) berlangsung melalui
medium medan magnet.
Energi yang akan diubah dari suatu sistem ke sistem yang
lain, sementara akan tersimpan pada medium medan magnet untuk
kemudian dilepaskan menjadi energi lain. Dengan demikian,
medan magnet disini selain berfungsi sebagi tempat penyimpanan
energi juga sekaligus proses perubahan energi, dimana proses
perubahan energi pada motor arus searah. (Zuhal, 1991).
Motor DC mempunyai rotor (bagian yang bergerak) magnet
permanen,dan stator (bagian mantap) yang berupa koil atau
gulungan kawat tembaga, dimana setiap ujungnya tersambung
dengan komutator. Komutator ini dihubungkan dengan kutub
positif (+) dan kutup negatif (-) dari catu daya melalui sikat-sikat.
Apabila komutator ini dihubungkan dengan suatu sumber tegangan
contohnya baterai maka arus listrik dari kutub positif akan masuk
melalui komutator, kemudian berjalan mengikuti gulungan kawat
sebelumnya, akhirnya masuk ke kutub negatif dari baterai.
Mengalirnya arus pada kumparan menyebabkan terbangkitnya
medan elektromagnetik pada kumparan sehingga terjadi gaya tolak
menolak antara magnet permanen pada motor dengan medan
magnet pada kumparan motor sehingga motor berputar.
Karena putaran motor, arus listrik didalam kawat akan
berjalan bolak-balik, karena jalannya sesuai dengan medan magnet,
maka rotor akan selalu berputar terus menerus selama arus listrik
tetap mengalir di dalam kawat.
9
Gambar 2.5 Motor DC
2.3
Sistem Pengendali Jarak Jauh (Remote Control)
Pengendali jarak jauh atau biasa disebut remote control
merupakan sebuah alat elektronik yang digunakan untuk mengoperasikan
sebuah mesin dari jarak jauh. Remote control biasanya berupa benda kecil
nirkabel yang dipegang dalam tangan dengan sederetan tombol untuk
menyesuaikan berbagai setting.
Pengendali gerbang di sini saya menggunakan smartphone sebagai
remote control.
Smartphone harus diinstal
aplikasi yang dapat
mengendalikan perintah ke arduino melalui bluetooth. Untuk membuat
aplikasi berbasis android saya menggunakan App Inventor karena cara nya
sangat mudah serta tidak rumit.
2.3.1
Smartphone
Smartphone (telepon cerdas) adalah telepon genggam yang
mempunyai kemampuan tingkat tinggi, kadang-kadang dengan fungsi
menyerupai komputer. Belum ada standar pabrik yang menentukan arti
telepon cerdas. Bagi beberapa orang, telepon pintar merupakan telepon
yang bekerja menggunakan seluruh perangkat lunak sistem operasi yang
menyediakan hubungan standar dan mendasar bagi pengembang aplikasi.
Bagi yang lainnya, telepon cerdas hanyalah merupakan sebuah telepon
yang menyajikan fitur canggih seperti surat elektronik, internet dan
kemampuan membaca buku elektronik. Dengan kata lain, telepon cerdas
merupakan komputer kecil yang mempunyai kemampuan sebuah telepon.
10
Gambar 2.6 Smartphone
2.3.2
App Inventor
App Inventor adalah sebuah aplikasi web open-source asli
yang disediakan oleh Google dan sekarang dikelola oleh
Massachusetts
Institute
of
Technology
(MIT).
Hal
ini
memungkinkan pendatang baru dalam pemrograman komputer
untuk membuat aplikasi perangkat lunak berbasis Android.
Gambar 2.7 App Inventor
Pada lingkungan kerja App Inventor ini terdapat beberapa
komponen yang terdiri dari :
11
1. Komponen Desainer
Komponen desainer berjalan pada browser yang digunakan
untuk memilih komponen yang dibutuhkan dan mengatur
property-nya. Pada komponen desainer sendiri terdapat 5
bagian, yaitu palette, viewer, component, media dan properties.
x
Palette
: list komponen yang bisa digunakan
x
Viewer
: untuk menempatkan komponen dan
mengaturnya sesuai tampilan yang diinginkan
x
Component
: tempat list komponen yang dipakai pada
project kita
x
Media
: mengambil media audio atau gambar untuk
project kita
x
Properties
: mengatur properties komponen yang
digunakan, seperti width, height, name, dll
2. Block Editor
Block Editor berjalan di luar browser dan digunakan untuk
membuat dan mengatur behaviour dari komponen-komponen
yang kita pilih dari komponen desainer. Karena block editor ini
berbasis java, maka komputer kita harus terinstal java terlebih
dahulu untuk mengeksekusi block editor ini. Contoh tampilan
Block Editor terlihat seperti gambar di bawah ini :
Gambar 2.8 Block Editor
12
3. Emulator
Emulator digunakan untuk menjalankan dan mencoba
project yang telah kita buat. Jadi sebelum kita mengunduh
aplikasi tersebut untuk diinstal di smartphone, kita dapat
mencoba hasil dari aplikasi tersebut terlebih dahulu.
Gambar 2.9 Emulator