6 BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Mutakhir Terkait dengan

BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1
Tinjauan Mutakhir
Terkait dengan prototype alat ini beberapa penelitian telah dilakukan
sebelumnya. Penelitian yang dilakukan penulis dengan judul “Prototype Alat
Pengingat Penggantian Oli pada Sepeda Motor Memanfaatkan SMS Berbasis
Mikrokontroler ATmega-328” memiliki keterkaitan dengan penelitian yang pernah
dilakukan sebelumnya. Penelitian terdahulu dijadikan referensi yang digunakan untuk
menentukan batasan-batasan masalah yang kemudian akan dilakukan pada penelitian
ini. Referensi yang digunakan dalam penelitian ini merupakan penelitian serupa.
Tinjauan mutakhir yang pertama berjudul Argometer pada Ojek Motor
Berbasis Mikrokontroler yang dibuat oleh Amien Santoso (Santoso, 2012). Penelitian
ini menghasilkan biaya yang harus dibayarkan penumpang ojek sesuai dengan
argometer yang telah tertera pada LCD. Penelitian ini membahas bagaimana cara
menghindari kecurangan-kecurangan yang dilakukan tukang ojek untuk menentukan
tarif jasanya, jadi penumpang akan mengetahui secara langsung berapa biaya yang
perlu dikeluarkan untuk membayar jasa transportasi ini. Penelitian ini menggunakan
komponen elektronika rotary encoder sebagai pencatat jarak yang telah ditempuh
sepeda motor, dari jarak tersebut maka dapat diperoleh berapa rupiah yang harus
dibayarkan setiap kilometer yang telah ditempuh. Hasil akhir dari penelitian ini
adalah biaya yang tepat untuk membayar jasa ojek sesuai dengan tarif pada
argometernya.
Tinjauan mutakhir yang kedua berjudul Sistem Peringatan Dini pada Bencana
Banjir Berbasis SMS Gateway di GNU/LINUX Merupakan Alternatif yang
Sederhana dan Menarik Dalam Meningkatkan Pelayanan Badan Metorologi dan
Geofisika dengan Alokasi Dana yang Rendah dibuat oleh Ema Utami dan Agung Dwi
Cahyono (Utami, Cahyono, 2008). Penelitian ini menghasilkan SMS peringatan
tentang bahaya banjir sejak dini. Penelitian ini menggunakan handphone Siemens
6
7
M55 sebagai media SMS gateway. Hasil akhir dari penelitian ini adalah berupa SMS
peringatan tentang kapan datangnya banjir sejak dini sehingga jatuhnya korban
nyawa akibat bencana banjir dapat dihindari.
Pada penelitian ini direncanakan membuat prototype alat pengingat
penggantian oli memanfaatkan SMS. Penelitian ini menggunakan konsep yang
hampir sama dengan penelitian yang dilakukan oleh Amien Santoso serta Ema Utami
dan Agung Dwi Cahyono yaitu menghitung jarak tempuh dari putaran roda dengan
menambahkan sistem delay timer untuk mendapatkan waktu yang tepat dalam
melakukan penggantiaan oli serta menambahkan speed sensor untuk menentukan
kecepatan putaran roda. Dan menggunakan media SMS sebagai output dari prototype
alat ini. Hasil akhir yang ingin dicapai penulis pada penelitian ini adalah memberi
informasi kepada pengendara kendaraan bermotor tentang waktu yang tepat dalam
melakukan penggantian oli motor serta peringatan jika pengendara memacu
kendaraannya melampaui kecepatan maksimal yang telah ditentukan.
2.2
Tinjauan Pustaka
Dalam proses penelitian ini diperlukan teori-teori penunjang yang akan
digunakan sebagai penuntun dalam penyelesaian sistem tersebut. Bagian ini akan
menjabarkan beberapa teori yang menunjang proses pengerjaan sebuah prototype alat
pengingat penggantian oli pada sepeda motor memanfaatkan SMS berbasis
mikrokontroler ATmega-328.
2.2.1
Sensor Kecepatan / Speed Sensor
Proses penginderaan sensor kecepatan merupakan proses kebalikan dari suatu
motor, dimana suatu poros/object yang berputar pada suatu generator akan
menghasilkan suatu tegangan yang sebanding dengan kecepatan putaran object.
Kecepatan putar sering pula diukur dengan menggunakan sensor yang mengindera
pulsa magnetis (induksi) yang timbul saat medan magnetis terjadi (Setiawan, 2009).
Gambar 2.1 merupakan gambar sensor kecepatan / speed sensor.
8
Gambar 2.1 Sensor Kecepatan / Speed Sensor
(Sumber : Buku Garansi dan Servis Transmisi Manual Yamaha Byson, 2012)
2.2.1.1 Jenis-Jenis Cara Pengukuran Kecepatan
Secara umum pengukuran kecepatan terbagi dua cara yaitu cara angular dan
cara translasi. Yang dimaksud dengan pengukuran angular adalah pengukuran
kecepatan rotasi (berputar), sedangkan pengukuran kecepatan translasi adalah
kecepatan gerak lurus beraturan dan kecepatan gerak lurus tidak beraturan
(Prabawanto, 2014).
2.2.1.2 Karakteristik Sensor Kecepatan
Sensor yang sering digunakan untuk sensor kecepatan angular adalah tacho
generator. Tacho generator adalah sebuah generator kecil yang membangkitkan
tegangan DC ataupun tegangan AC. Dari segi eksitasi tacho generator dapat
dibangkitkan dengan eksitasi dari luar atau imbas elektromagnet dari magnet
permanen. Tacho generator DC dapat membangkitkan tegangan DC yang langsung
dapat menghasilkan informasi kecepatan, sensitivitas tacho generator DC cukup baik
terutama pada daerah kecepatan tinggi (Prabawanto, 2014).
1. Tacho Generator DC
Tacho generator DC yang bermutu tinggi memiliki kutub-kutub magnet yang
banyak sehingga dapat menghasilkan tegangan DC dengan riak gelombang yang
berfrekuensi tinggi sehingga mudah diratakan (Prabawanto, 2014). Gambar 2.2
merupakan gambar kontruksi tacho generator DC.
9
Gambar 2.2 Kontruksi Tacho Generator DC
(Sumber : elektronika-dasar.web.id, 2012)
Keuntungan utama dari tacho generator ini adalah diperolehnya informasi dari arah
putaran. Sedangkan kelemahannya adalah :
a) Sikat komutator mudah habis.
b) Jika digunakan pada daerah bertemperatur tinggi, maka magnet permanen akan
mengalami kelelahan, untuk kasus ini, tacho generator sering dikalibrasi.
c) Peka terhadap debu dan korosi.
2. Tacho Generator AC
Tacho generator AC adalah berupa generator sinkron, magnet permanen
diletakkan dibagian tengah yang berfungsi sebagai rotor. Sedangkan statornya
berbentuk kumparan besi lunak. Ketika rotor berputar dihasilkan tegangan induksi di
bagian statornya. Tipe lain dari tacho generator AC adalah tipe induksi, rotor dibuat
bergerigi, stator berupa gulungan kawat berinti besi. Medan magnet permanent
dipasang bersamaan di stator (Prabawanto, 2014). Gambar 2.3 merupakan gambar
kontruksi tacho generator AC dengan rotor magnet permanen diputar.
Gambar 2.3 Kontruksi Tacho Generator AC Dengan Rotor Magnet Permanen Diputar
(Sumber : elektronika-dasar.web.id, 2012)
10
Ketika rotor berputar, terjadi perubahan medan magnet pada gigi yang
kemudian mengimbas ke gulungan stator. Kelebihan utama dari tacho generator AC
adalah relatif tahan terhadap korosi dan debu, sedangkan kelemahannya adalah tidak
memberikan informasi arah gerak. Gambar 2.4 merupakan kontruksi tacho generator
AC dengan rotor bergerigi.
Gambar 2.4 Kontruksi Tacho Generator AC Dengan Rotor Bergerigi
(Sumber : elektronika-dasar.web.id, 2012)
2.2.1.3 Cara Kerja Sensor Kecepatan
Proses penginderaan sensor kecepatan merupakan proses kebalikan dari suatu
motor, dimana suatu poros/object yang berputar pada suatu generator akan
menghasilkan suatu tegangan yang sebanding dengan kecepatan putaran object.
Kecepatan putar sering pula diukur dengan menggunakan sensor yang mengindera
pulsa magnetis (induksi) yang timbul saat medan magnetis terjadi. Lalu tegangan ini
dikirim ke outputnya (Setiawan, 2009).
2.2.2
Rotary Encoder
Rotary encoder adalah komponen elektromekanik
yang dapat memonitor
gerakan dan posisi. Rotary encoder umumnya menggunakan sensor optik untuk
menghasilkan serial pulsa yang dapat diartikan menjadi gerakan, posisi, dan arah.
Sehingga posisi sudut suatu poros benda berputar dapat diolah menjadi informasi
berupa kode digital oleh rotary encoder untuk diteruskan oleh rangkaian kendali
(Santoso, 2012). Gambar 2.5 merupakan gambar rotary encoder.
11
Gambar 2.5 Gambar Rotary Encoder
(Sumber : Santoso, 2012)
2.2.3
Counter
Counter merupakan rangkaian logika pengurut, counter membutuhkan
karakteristik memori, dan pewaktu memegang peranan yang penting. Counter digital
mempunyai karakteristik penting yaitu sebagai berikut (Ibrahim KF, 1996) :
1. Jumlah hitungan maksimum (modulus N-counter)
2. Menghitung ke atas atau ke bawah (up atau down - counter)
3. Operasi asinkron atau sinkron
4. Bergerak bebas atau berhenti sendiri
Sebagaimana dengan rangkaian sekuensial yang lain, untuk menyusun
counter digunakan flip-flop. Counter dapat digunakan untuk menghitung banyaknya
clock-pulsa dalam waktu yang tersedia (pengukuran frekuensi), Counter dapat juga
digunakan untuk membagi frekuensi dan menyimpan data. Ada dua macam counter,
yaitu Asinkronous Counter dan Sinkronous Counter. Asinkronous Counter disebut
juga Ripple Through Counter atau Counter Serial (Serial Counter), karena output
masing-masing flip-flop yang digunakan akan berubah kondisi dari “0” ke “1” dan
sebaliknya secara berurutan, hal ini disebabkan karena flip-flop yang paling ujung
dikendalikan oleh sinyal clock, sedangkan sinyal clock untuk flip-flop lainnya berasal
dari masing-masing flip-flop sebelumnya. Sedangkan pada counter sinkron, output
flip-flop yang digunakan bergantian secara serempak. Hal ini disebabkan karena
masing-masing flip-flop tersebut dikendalikan secara serempak oleh sinyal clock.
Oleh karena itu Counter Sinkron dapat pula disebut sebagai Counter paralel (Parallel
Counter). Gambar 2.6 menunjukkan rangkaian Counter Asinkron (Serial Counter)
12
dan Gambar 2.7 menunjukkan rangkaian Counter Sinkron (Parallel Counter)
(Ibrahim KF, 1996).
Gambar 2.6 Rangkaian counter asinkron
(Sumber : Ibrahim KF, 1996)
Gambar 2.7 Rangkaian counter
(Sumber : Ibrahim KF, 1996)
2.2.3.1 Counter UP
Counter Up adalah serangkaian flif-flop yang dihubungkan secara seri dengan
cara output flip-flop yang pertama menjadi input flip-flop berikutnya. Pulsa dari clock
menjadi input untuk flip-flop yang pertama dan akan menyebabkan perubahan pada
kondisi output untuk saat yang dikehendaki (correct edge). Counter up berfungsi
untuk menghitung secara maju. Gambar 2.8 menunjukan rangkaian counter UP dan
Tabel 2.1 menunjukan tabel kebenaran counter UP. (Ibrahim KF, 1996).
Gambar 2.8 Rangkaian counter UP
(Sumber : Ibrahim KF, 1996)
13
Tabel 2.1 Kebenaran counter Up
(Sumber : Ibrahim KF, 1996)
2.2.3.2 Counter Down
Counter Down adalah serangkaian flip-flop yang dihubungkan secara seri
dengan cara output flip-flop yang pertama menjadi input flip-flop berikutnya. Pulsa
dari clock menjadi input untuk flip-flop yang pertama dan akan menyebabkan
perubahan pada kondisi output untuk saat yang dikehendaki (correct edge). Counter
down berfungsi untuk menghitung secara mundur. Gambar 2.9 menunjukan gambar
rangkaian counter down dan Tabel 2.2 merupakan tabel kebenaran counter down.
(Ibrahim KF, 1996)
14
Gambar 2.9 Rangkaian counter down
(Sumber : Ibrahim KF, 1996)
Tabel 2.2 Kebenaran counter down
(Sumber : Ibrahim KF, 1996)
2.2.4
Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah suatu pengendali mikro, sebagai suatu trobosan
mikroprosessor dan mikrokomputer. Sebagai teknologi baru yakni teknologi
semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun membutuhkan
ruang kecil serta dapat diproduksi dalam jumlah yang banyak.
Mikrokontroller
merupakan sebuah sistem komputer yang seluruh atau sebagian besar elemennya
dikemas dalam satu chip, sehingga sering disebut single Chip Mikrokomputer.
(Ramadhan, 2012)
15
Mikrokontroller merupakan sebuah sistem komputer yang mempunyai satu
atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda dengan personal komputer yang
memiliki beragam fungsi. Perbedaan yang lainnya adalah perbandingan RAM dan
ROM yang sangat berbeda antara personal komputer dengan mikrokontroller. Dalam
mikrokontroller ROM jauh lebih besar di banding RAM, sedangkan dalam personal
komputer RAM jauh lebih besar dibanding ROM. Beberapa fitur yang umumnya ada
di dalam mikrokontroller adalah sebagai berikut (Ramadhan, 2012):
a) CPU adalah suatu unit pengolah pusat yang terdiri dari 2 bagian yaitu unit
pengendal (control unit ) dan unit logika (arithmetic and logic unit).
b) Bus alamat berfungsi sebagai sejumlah lintasan saluran pengalamatan antara
alamat dengan sebuah komputer.
c) Bus data merupakan sejumlah lintasan saluran keluar masuknya data dalam suatu
mikrokontroller.
d) Bus control atau bus kendali ini berfungsi untuk menyerempakkan operasi
mikrokontroller dengan operasi rangkaian luar.
e) Didalam sebuah mikrokontroller terdapat suatu memori yang berfungsi untuk
menyimpan data atau program.
f) RAM adalah memori yang dapat dibaca atau ditulis.
Gambar 2.10 merupakan gambar macam-macam mikrokontroler.
Gambar 2.10 Mikrokontroller
(Sumber : Susanto, 2012)
16
2.2.4.1 Mikrokontroller ATmega-328
ATmega-328 adalah mikrokontroller keluaran dari atmel yang mempunyai
arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang dimana setiap proses
eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set
Computer). Mikrokontroller ini memiliki beberapa fitur antara lain (Ramadhan, 2012)
:
a) 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.
b) 32 x 8-bit register serba guna.
c) Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.
d) 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan
0,5 KB dari flash memori sebagai bootloader.
e) Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)
sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanent karena EEPROM
tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.
f) Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.
g) Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width
Modulation) output.
h) Master / Slave SPI Serial interface.
Gambar 2.11 merupakan gambar konfigurasi pin ATmega-328.
Gambar 2.11 Konfigurasi Pin ATmega-328
(Sumber : Ramadhan, 2012)
17
Tabel 2.3 merupakan tabel konfigurasi Port B pada mikrokontroler ATmega328.
Tabel 2.3 Konfigurasi Port B
(Sumber : Ramadhan, 2012)
18
Tabel 2.4 merupakan tabel konfigurasi Port C pada mikrokontroler ATmega328
Tabel 2.4 Konfigurasi Port C
(Sumber : Ramadhan, 2012)
Tabel 2.5 merupakan tabel konfigurasi Port D pada mikrokontroler ATmega328.
Tabel 2.5 Konfigurasi Port D
(Sumber : Ramadhan, 2012)
19
2.2.5 Mikrokontroler AVR Arduino Uno
Mikrokontroler Arduino adalah sebuah platform dari physical computing yang
bersifat open source. Yang dimaksud platform dari physical computing adalah sebuah
sistem atau perangkat fisik yang menggunakan software dan hardware yang sifatnya
interaktif yaitu dapat menerima rangsangan dari lingkungan dan merespon balik.
Physical computing merupakan sebuah konsep untuk memahami hubungan yang
manusiawi antara lingkungan yang sifat alaminya gabungan dari sistem analog
dengan dunia digital. Dengan konsep inilah maka sistem dapat diaplikasikan dalam
desain – desain alat atau projek-projek yang menggunakan sensor dan
mikrokontroler. Dan yang dimaksud dengan sifat arduino yang open source dimana
tidak hanya softwarenya saja yang opensource melainkan hardwarenya pun open
source adalah diagram rangkaian elektronik arduino yang digratiskan kepada semua
orang (Djuandi, 2011).
Kita
bisa
bebas
men-download
gambarnya,
membeli
komponen-
komponennya, membuat PCB-nya dan merangkainya sendiri tanpa harus membayar
kepada para pembuat Arduino. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat
pengembangan, tetapi arduino merupakan kombinasi dari hardware, bahasa
pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE
adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng-compile
menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memory mikrokontroler (Djuandi,
2011). Gambar 2.12 merupakan gambar board minimum arduino uno.
20
Gambar 2.12 Board Minimum Arduino Uno
(Sumber : Susanto, 2012)
Secara umum Arduino terdiri dari dua bagian, yaitu :
1. Hardware ( papan input/output (I/O))
2. Software ( Software Arduino meliputi IDE untuk menulis program, driver untuk
koneksi dengan komputer, contoh program dan library untuk pengembangan
program)
Hardware pada arduino yang dimaksud berupa seperangkat sistem komponen
yang telah terkombinasi dengan mikrokontroler sebagai otak dari sistem dan
antarmuka ( interface ) yang akan menghubungkan sistem mikrokontroler dengan
sistem computer. Komponen utama di dalam papan Arduino adalah sebuah
mikrokontroler 8 bit dengan merk ATmega-328 yang dibuat oleh perusahaan Atmel
Corporation (Djuandi, 2013). Gambar 2.13 merupakan gambar diagram blok arduino
uno.
21
Gambar 2.13 Diagram Blok Arduino Uno
(Sumber : Arnawa, 2014)
Penjelasan blok-blok diagram arduino uno (Arnawa, 2014):
1. Serial Communication terdiri dari 2 jenis komunikasi yaitu: I2C (Inter Integrated
Circuit Communications, pronounced I squared C)/SPI (or Serial-Peripheral
interface) protokol yang dapat menghubungkan mikro untuk mikro lain atau
sirkuit terpadu dan USART adalah antarmuka yang digunakan untuk komunikasi
serial seperti pada RS-232, RS-422 dan RS-485.
2. Reset merupakan tombol untuk mengulang program dari awal pada mikro jika
terjadi error dan power supplay merupakan tegangan kerja dari Arduino Uno.
3. Memory yang terdapat pada arduino uno adalah 368 Byte RAM pada memory
kerja bersifat volatile (hilang saat daya dimatikan), digunakan oleh variablevariabel di dalam program. 8 Byte RAM Flash memory bersifat non-volatile,
digunakan untuk menyimpan program yang dimuat dari komputer. Selain
program, Flash memory juga menyimpan bootloader. Bootloader adalah program
inisiasi yang ukurannya kecil, dijalankan oleh CPU saat daya dihidupkan. Setelah
bootloader selesai dijalankan, berikutnya program di dalam RAM akan
dieksekusi. 256 Byte EEPROM bersifat non-volatile, digunakan untuk
menyimpan data yang tidak boleh hilang saat daya dimatikan. Tidak digunakan
pada papan Arduino Uno.
22
4. Central Processing Unit (CPU), bagian dari mikrokontroler untuk menjalankan
setiap instruksi dari program.
5. Timer, merupakan control waktu yang digunakan untuk memberikan delay pada
mikrokontroler.
6. ADC(Analog to Digital Converter), suatu rangkaian yang mengubah data berupa
tegangan analog ke data digital.
7. Oscillator
adalah
suatu
rangkaian
yang
menghasilkan
keluaran
yang
amplitudonya berubah-ubah secara periodik dengan waktu.
8. PWM (Pulse-width modulation), bagian pada mikro untuk mengatur kerja suatu
peralatan yang memerlukan arus pull in yang besar dan untuk menghindari
disipasi daya yang berlebihan dari peralatan yang akan dikontrol.
9. Port input/output, pin-pin untuk menerima data (input) digital atau analog, dan
mengeluarkan data (output) digital atau analog.
2.2.5.1 Bagian – Bagian Board PCB Arduino Uno
Gambar 2.14 Board Arduino Uno
(Sumber : Djuandi, 2011)
Board Arduino Uno dapat dilihat pada gambar 2.14 yang mana memiliki
spesifikasi sebagai berikut:
a) Input/Output Digital (0-13)
Berfungsi sebagai input atau output, dapat diatur oleh program. Khusus untuk
6 buah pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11 dapat juga berfungsi sebagai pin analog output
dimana tegangan output-nya dapat diatur. Nilai sebuah pin output analog dapat
23
diprogram antara 0 – 255, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V (Feri
Djuandi, 2011).
b) USB
Fungsi USB antara lain (Djuandi, 2011):
1. Mengupload logika yang sudah dibuat diprogram ke dalam mikrokontroler.
2. Komunikasi serial antara mikrokontroler dan computer.
3. Memberi daya listrik melalui computer ke board Arduino Uno.
c) Q1 – Kristal (Quartz Crystal Oscillator)
Kristal merupakan komponen yang menghasilkan detak yang dikirim kepada
mikrokontroler seperti ibaratnya jantung. Kristal yang digunakan pada arduino uno
adalah kristal 16MHz (Djuandi, 2011).
d) Tombol Reset 1
Untuk me-reset papan sehingga program akan mulai lagi dari awal. Perhatikan
bahwa tombol reset ini bukan untuk menghapus program atau mengosongkan
mikrokontroler (Djuandi, 2011).
e) In-Circuit Serial Programming (ICSP)
Port ICSP memungkinkan pengguna untuk memprogram mikrokontroler
secara langsung, tanpa melakukan bootloader terlebih dahulu ke mikrokontroler
(Djuandi, 2011).
f) IC 1 – Mikrokontroler ATmega-328
Komponen utama dari papan Arduino, di dalamnya terdapat CPU, ROM dan
RAM (Djuandi, 2011)
g) X1 – Sumber Daya Eksternal
Jika hendak disuplai dengan sumber daya eksternal, Board Arduino UNO
dapat beroperasi pada sebuah supply external 6 sampai 20 Volt. Jika di supply dengan
yang lebih kecil dari 7 Volt, board arduino uno bisa menjadi tidak stabil. Jika
menggunakan suplai yang lebih dari besar 12 Volt, voltage regulator bisa kelebihan
panas dan membahayakan board arduino uno. Maka range yang direkomendasikan
adalah 7 sampai 12 Volt (Djuandi, 2011).
24
h) Pin Input Analog (0-5)
Pin ini sangat berguna untuk membaca tegangan yang dihasilkan oleh sensor
analog. Program dapat membaca nilai sebuah pin input antara 0 – 1023, dimana hal
itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V (Djuandi, 2011).
2.2.5.2 Software Arduino Uno
Sehubungan dengan pembahasan untuk saat ini software arduino yang akan
digunakan adalah driver dan IDE, walaupun masih ada beberapa software lain yang
sangat berguna selama pengembangan arduino. IDE arduino adalah software yang
sangat canggih ditulis dengan menggunakan Java IDE arduino terdiri dari (Andi,
2003):
1.
Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan
mengedit program dalam bahasa Processing.
2.
Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa Processing)
menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah mikrokontroler tidak akan bisa
memahami bahasa Processing. Yang bisa dipahami oleh mikrokontroler adalah
kode biner. Itulah sebabnya compiler diperlukan dalam hal ini.
3.
Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam
memory di dalam papan arduino.
2.2.6
Fungsi
Blok
pada
Masing-Masing
Komponen
dalam
System
Mikrokontroller ATmega-328
2.2.6.1 AVR CPU Core
Untuk memaksimalkan performansi, AVR menggunakan arsitektur Harvard
dengan pemisahan memory dan bus program dan data. Instruksi dalam memory
program dieksekusi dengan single level pipelining. Ketika suatu instruksi sedang
dieksekusi, instruksi beikutnya diambil dahulu dari memory program. Konsep ini
memungkinkan instruksi dieksekusi setiap siklus clock. Memory program adalah InSystem Re-Programmable Flas memory (Djuandi, 2011). Gambar 2.15 merupakan
gambar blok diagram arsitektur MCU AVR.
25
Gambar 2.15 Blok Diagram Arsitektur MCU AVR
(Sumber : Djuandi, 2011)
Fast-access Register File terdiri dari 32 x 8 bit general purpose working
registers dengan waktu akses satu siklus clock memungkinkan operasi Arithmetic
Logic Unit (ALU) dilakukan dalam satu siklus clock. Pada operasi ALU, dua operand
dikeluarkan dari register File, operasi dieksekusi dan hasilnya disimpan kembali ke
dalam register file dalam satu clock. Enam dari 32 register dapat dipergunakan
sebagai register penunjuk alamat tidak langsung 16-bit untuk pengalamatan data
index yang memungkinkan kalkulasi alamat menjadi efisien. Satu dari penunjuk
alamat ini dapat dipergunakan sebagai penunjuk alamat untuk look up tables di dalam
memory program Flash. Ketiga register 16-bit tersebut adalah register X, Y dan
Z. ALU mendukung operasi aritmetika dan logika antar register atau antar konstanta
dan register . Operasi dengan register tunggal juga dapat dilakukan oleh ALU.
26
Setelah operasi aritmetika dilakukan, register status di-update informasinya sesuai
dengan hasil operasi. Register status adalah SREG dengan penjelasan setiap bitnya
seperti pada Gambar 2.16 (Djuandi, 2011).
Bit 7 - I : Global Interupt Enable
Bit 6 - T : Bit Copy Stronge
Bit 5 - H : Half Carry Flag
Bit 4 - S : Sign Bit, S = N
V
Bit 3 - V : Two's Comlement Overflow Flag
Bit 2 - N : Negative Flag
Bit 1 - Z : Zero Flag
Bit 0 - C : Carry Flag
Gambar 2.16Register Status SREG
(Sumber : Djuandi, 2011)
Gambar 2.17 Blok diagram AVR CPU General Purpose Working Register
(Sumber : Djuandi, 2011)
Seperti tampak pada Gambar 2.17, setiap register menempati satu alamat
pada memory data yang dipetakan langsung ke dalam 32 lokasi memory pertama.
Meskipun tidak diimplementasikan langsung sebagai lokasi SRAM, organisasi
27
memory ini menyediakan fleksibilitas yang baik dalam mengakses register misalnya
register penunjuk X, Y dan Z dapat di-set sebagai register indek untuk register lain
dalam file. Register R26 sampai dengan R31 memiliki fungsi tambahan. Register ini
adalah penunjuk alamat 16 bit untuk pengalamatan tidak langsung dari data space.
Tiga register pengalamatan tidak langsung X, Y dan Z digambarkan seperti Gambar
2.18 (Djuandi, 2011).
Gambar 2.18 Register pada Memory AVR ATMega 328P
(Sumber : Djuandi, 2011)
2.2.6.2 AVR ATmega-328 Memory In-System Reprogrammable Flash Program
Memory
Mikrokontroler
ATmega-328
memiliki
8
KB
On-chip
In-System
Reprogrammable Flash memory untuk meyimpan program. Karena semua instruksi
AVR lebarnya 16 atau 32 bit, maka memory Flash diorganisasi sebagai 4K x 16.
Untuk keamanan software, Flash memory space dibagi dalam dua seksi, yaitu : Boot
Program section dan Application Program section. Flash memory meiliki ketahanan
paling sedikit 10,000 kali siklus write/erase. ATmega-328. Program Counter (PC)
lebarnya adalah 12 bit yang dapat memberikan alamat (Susanto, 2012). Gambar 2.19
merupakan gambar peta memori AVR ATmega-328.
28
Gambar 2.19 Peta Memory
(Sumber : Susanto, 2012)
2.2.6.3 SRAM Data Memory
Register File merupakan lokasi alamat data memory 608 Byte, I/O Memory
dan internal data SRAM. 96 Byte lokasi alamat pertama adalah Register File dan I/O
Memory. 512 Byte lokasi alamat berikutnya adalah internal
data SRAM.
Pengalamatan langsung dapat mencapai semua space memory data. Pengalamatan
tidak langsung dengan mode displacement hanya dapat mencapai 63 lokasi memory
dari alamat dasar yang diberikan oleh register Y atau Z. Ketika menggunakan
register
mode pengalamatan tidak langsung dengan pre-decrement dan post-
increment aotomatis, isi register X, Y dan Z akan di- decrement atau di-incrment.
Dengan mode pengalamatan tersebut dapat mengakses 32 general purpose working
register s, 64 I/O Register s dan 512 Byte pada internal data SRAM (Susanto, 2012).
Gambar 2.20 merupakan gambar peta memori data AVR ATmega-328.
29
Gambar 2.20 Peta Memory Data
(Sumber : Susanto, 2012)
2.2.6.4 EEPROM Data Memory
ATmega-328 memiliki 512 Byte memory data EEPROM yang tahan paling
sedikit 100.000 kali siklus write/erase. Ketika EEPROM sedang dibaca, CPU akan
berhenti bekerja selama empat siklus clock sebelum instruksi berikutnya dieksekusi.
Dan pada saat EEPROM sedang ditulisi CPU akan berhententi selama dua siklus
clock. Untuk menulis EEPROM diperlukan waktu programming selama 8,4 ms
Register yang berhubungan dengan EEPROM adalah seperti pada Gambar 2.21.
(Susanto, 2012).
30
Gambar 2.21 Register EEPROM
(Sumber : Susanto, 2012)
2.2.7
SMS (Short Message Service)
Short message service atau yang sering disebut SMS adalah teknologi yang
berkembang sangat pesat dewasa ini dalam bidang telekomunikasi dan informasi.
SMS merupakan perkembangan teknologi dengan mengirimkan pesan singkat kepada
lawan bicara atau orang yang dituju.
2.2.7.1 Penjelasan SMS
Short Message Sevice (SMS) adalah salah satu fasilitas dari teknologi GSM
yang memungkinkan mengirim dan menerima pesan – pesan singkat berupa text
dengan kapasitas maksimal 160 karakter dari Mobile Station (MS). Kapasitas
maksimal ini tergantung dari alphabet yang digunakan, untuk alphabet Latin
maksimal 160 karakter, dan untuk non – Latin misalnya alphabet Arab atau China
maksimal 70 karakter (Jaya, 2010).
SMS muncul pada tahun 1991 di Eropa. SMS dibuat sebagai bagian standar
GSM fase 1. Short message pertama kali dikirim dari Personal Computer (PC) ke
mobile phone pada jaringan Global System for Mobile Communication (GSM) milik
31
Vodafone Inggris pada bulan Desember 1992. Perkembangannya kemudian
merambah ke benua Amerika, dipelopori oleh beberapa operator komunikasi bergerak
berbasis digital seperti BellSouth Mobility, PrimeCo, Nextel, dan beberapa operator lain.
Teknologi digital yang digunakan bervariasi dari yang berbasis GSM, Time Division
Multiple Access (TDMA), hingga Code Division Multiple Access (CDMA). Layanan
SMS bisa dikembangkan untuk berbagai keperluan. Hal yang menarik dari layanan
SMS ini adalah tawaran tarif yang sangat murah untuk setiap kali pengiriman pesan
(Jaya, 2010).
SMS merupakan salah satu aplikasi pengiriman pesan yang ditetapkan oleh
standart ETSI, pada dokumentasi GSM 03.40 dan GSM 03.38. Short Message Service
(SMS) merupakan sebuah layanan yang banyak diaplikasikan pada sistem komunikasi
tanpa kabel, memungkinkan dilakukannya pengiriman pesan dalam bentuk
alphanumeric antara terminal pelanggan atau antara terminal pelanggan dengan sistem
eksternal seperti email, paging, voice mail, dan Iain-lain (Jaya, 2010).
Dalam sistem SMS, mekanisme utama yang dilakukan adalah melakukan
pengiriman short message dari satu terminal pelanggan ke terminal yang lain. Hal ini
dapat dilakukan berkat adanya sebuah entitas dalam sistem SMS yang bernama Short
Message Service Centre (SMSC), disebut juga Message Centre (MC) . SMSC
merupakan sebuah perangkat yang melakukan tugas store dan forward trafik short
message. Di dalamnya termasuk penentuan atau pencarian rute tujuan akhir short
message. Dalam interkoneksi dengan entitas dalam jaringan komunikasi wireless seperti
Home Location Register (HLR), dan Mobile Switching Centre (MSC), SMSC biasanya
selalu menggunakan Signal Transfer Point (STP). SMS memiliki beberapa fungsi yang
komplek seperti berikut (Jaya, 2010):
1. Pengiriman short message pada lebih dari satu tujuan dalam satu waktu.
2. Kemampuan untuk menerima berbagai informasi yang berbeda
3. Men-generate email.
4. Pembuatan user group.
5. Integrasi dengan aplikasi lain yang berbasis internet dan data.
32
SMS adalah salah satu layanan selular yang memungkinkan pengiriman pesan berupa
alphnumeric antar mobile subscriber dan external system seperti mail, paging dan
voice mail system. Karakteristik layanan SMS adalah active mobile handset dapat
menerima atau mengirim pesan pendek setiap waktu, independen terhadap status
voice atau data call SMS. Jaringan sistem SMS dapat dilihat pada Gambar 2.22.
SMS Cellular Network
Mobile Device
Mobile Device
SMS Gateway to TCP/IP
Cell Tower
Cell Tower
MSC
SMSC
MSC
Gambar 2.22 Jaringan Selular SMS
(Sumber : Jaya, 2010)
2.2.7.2 Komponen Utama SMS
Ada empat komponen utama yang memungkinkan terjadi pengiriman dan
penerimaan SMS, antara lain :
a. Stasiun udara (Cell Tower) atau base station merupakan stasiun pemancar
selular yang mengontrol seluruh transmisi seluler pada jaringan komunikasi. Cell
tower memiliki kemampuan respon untuk memberi inisial atau jawaban yang
berupa suara atau lalu lintas data. Semua transmisi dikendalikan oleh cell tower,
yang bertindak sebagai agen penerima dan pengirim informasi (Jaya, 2010).
b. Mobille Switching Centre (MSC) adalah suatu perangkat yang melakukan fungsi
pengendalian dan pengaturan jaringan selular. Secara otomatis, MSC melakukan
koordinasi dan mengendalikan setup panggilan dan rute antar telepon selular di
suatu area yang telah ditentukan. MSC terhubung ke Base Station melalui
jaringan kabel T1 atau jalur microwave. MSC mencatat data pelanggan, status
pelanggan terakhir, informasi mengenai routing dan billing dalam dua kategori
database, yaitu Home Location Register (HLR) dan Visitor Location Register
33
(VLR). HLR berisi profil pelanggan, sedang VLR menyediakan informasi terkait
dengan pelanggan dari area lain (roaming) (Jaya, 2010).
c. Sort message service centre (SMSC) dimana pada SMSC terdapat sistem
store dan forward dalam pengiriman SMS. SMS tersebut disimpan dalam
jaringan sampai handphone siap menerima maka seorang pamakai dapat
mengirim atau menerima SMS setiap saat , baik yang dituju sedang aktif atau
tidak (Jaya, 2010).
d. GSMC merupakan sebuah MSC yang mampu menerima sms dari routing
pelanggan dan mengirimkan sms ke MSC atau penginformasi tentang
penjelajahan MSC dari handphone yang dituju (Jaya, 2010).
2.2.7.3 Perkembangan Teknologi SMS
SMS merupakan sebuah sistem pengiriman data dalam paket dengan
bandwidh kecil. Dengan karakteristik ini, pengiriman suatu data yang pendek dapat
dilakukan dengan efisensi yang sangat tinggi. Pada awalnya SMS diciptakan untuk
menggantikan layanan paging dengan menyediakan layanan serupa yang bersifat twoway messaging ditambah dengan notification service, khususnya untuk voice
mail. Pada perkembangan selanjutnya, muncul jenis-jenis layanan lain seperti mail,
fax, dan paging integration, interactive banking, information service, dan integrasi
dengan aplikasi berbasis internet. Selain itu juga berkembang layanan wireless
seperti SIM download for active action, debet dan profile editing, Wireless Point of
Sale (POSs), serta layanan aplikasi lapangan seperti remote reasing, remote sensing,
dan Location Base Services (LBS). Integrasi dengan aplikai berbasis internet
mendorong timbulnya layanan seperti web-based messaging, gaming dan chatting
(Jaya, 2010).
2.2.7.4 Karakteristik SMS
1. Prinsip kerja dari SMS adalah bahwa setiap jaringan mempunyai suatu Service
Center (SC). Pesan tidak langsung dikirim ke tujuan, melainkan disimpan dahulu
di SC (bersifat store and forward). Suatu SC menjadi interface antara PLMN
34
(Public Land Mobile Network) GSM dengan berbagai sistem lainnya seperti
electronic mail, faximile atau suatu content provider (Jaya, 2010).
2. Transmisi SMS dapat terjadi meskipun MS sedang melakukan komunikasi
dengan MS lain. Hal ini dimungkinkan karena kanal radio untuk transmisi voice
telah ditentukan selama durasi pemanggilan sedangkan pesan SMS merambat
pada kanal radio dengan memanfaatkan jalur signalling.
3. Pengiriman SMS yang menggunakan signalling memiliki dua tipe :
- SMS Point to Point : pengiriman SMS hanya dari satu MS ke MS lain.
- SMS Broadcast (Point to Multipoint) : pengiriman SMS ke beberapa SMS
sekaligus. Misalnya dari operator ke seluruh pelanggannya.
4. Setiap pesan yang berhasil dikirimkan oleh MS maka SC akan mengirimkan
laporan keberhasilan atau kegagalan pada MS tersebut.
5. Jaringan sistem GSM memiliki mekanisme penampungan sementara di Mobile
Service Switching Center (MSC), ketika MS berada di luar cakupan area atau
gagal menerima karena memori MS telah penuh. MSC akan segera mengirimkan
pesan yang ditampung tadi ketika MS telah berada dalam jangkauan atau memori
MS ada yang kosong.
2.2.7.5 Elemen Jaringan SMS
Layanan SMS dibangun dari berbagai entitas yang saling terkait, yang
mempunyai tugas dan fungsi masing-masing. Tidak ada satupun dalam sistem SMS yang
dapat bekerja secara parsial. Entitas dalam jaringan SMS ini disebut juga elemen jaringan
SMS. Gambar 2.23 merupakan gambar arsitektur SMS.
35
Gambar 2.23 Arsitektur SMS
(Sumber : Jaya, 2010)
SMS memiliki elemen-elemen seperti berikut (Jaya, 2010):
a. External Short Messaging Entities (ESME)
Dapat dikatakan bahwa Short Message Entity (SME) merupakan entitas
dalam sistem SMS yang dapat berada pada jaringan, berupa perangkat bergerak, atau
merupakan service Centre yang berada di luar jaringan. ESME sendiri, sesuai namanya,
merupakan sebuah SME yang berada di luar jaringan SMS. Saat ini sebagian besar
ESME berada pada jaringan data seperti jaringan TCP/IP yang di dalamnya termasuk
internet. Beberapa macam ESME di antaranya adalah (Jaya, 2010) :
1. Voice Mail System (VMS)
VMS merupakan perangkat yang berfungsi untuk menerima, menyimpan, dan
menjalankan voice message, ditujukan untuk pelanggan yang sedang sibuk dan sedang
tidak dapat dihubungi melalui sambungan voice.
2. Web
Web merupakan sebuah layanan yang sangat populer pada jaringan data terutama
internet. Pesatnya perkembangan internet dengan jumlah pertumbuhan penggunanya
36
yang juga sangat tinggi, membuat internet sebagai sebuah entitas dalam sistem
SMS yang banyak membangkitkan trafik SMS.
3. Email
Email merupakan salah satu layanan yang paling banyak digunakan dalam internet.
SMS harus dapat mendukung interkoneksi dengan teknologi email. Untuk itu
kemudian muncul layanan yang juga cukup banyak digemari, yaitu email-to-sms dan
sms-to-mail.
b. Short Message Service Centre (SMSC)
Terminologi SMSC mengacu pada sesuatu yang berupa hardware dan
software. SMSC merupakan sebuah entitas yang bertanggung jawab untuk menyimpan,
routing, dan meneruskan short message dari satu titik ke titik lain yang merupakan
tujuan, misalnya dari suatu SME ke perangkat telepon bergerak. Sebuah SMSC harus
memiliki keandalan yang tinggi, kapasitas yang cukup, dan throughout yang memadai
dalam menangani trafik short message. Selain itu, sistem harus bersifat fleksibel dan
scalable agar dapat mengakomodasi pertumbuhan permintaan layanan SMS. Faktor
lain yang juga harus diperhatikan adalah aplikasi harus dapat dioperasikan dengan
mudah, begitu juga pemeliharaannya. Sebagai contoh adalah fleksibilitas untuk aktivasi
layanan baru dan upgrade software (Jaya, 2010).
c. Elemen Wireless Network
Ada beberapa elemen wireless network, yang merupakan elemen jaringan SMS,
diantaranya sebagai berikut (Jaya, 2010):
1. Signal transfer point (STP)
STP merupakan elemen dalam jaringan yang biasanya digelar dalam intelligent
netrwork (IN), digunakan sebagai media interkoneksi berbasis Signaling system 7
(SS7) untuk menghubungkan ke lebih dari satu elemen jaringan lain.
2. Home location register (HLR)
HLR merupakan sebuah database yang digunakan sebagai tempat penyimpanan
data permanen dan profil pelanggan.
37
3. Visitor location register (VLR)
VLR merupakan sebuah database tempat menyimpan informasi sementara berisi
data pelanggan HLR yang sedang roaming pada HLR lain.
4. MSC
MSC merupakan sebuah sistem yang melakukan fungsi switching dan mengontrol
panggilan telepon dalam sebuah jaringan komunikasi bergerak.
5. Air interface
Merupakan antarmuka media transmisi yang dalam hal ini berupa ruang udara.
Terdapat beberapa teknologi standar sebagai air interface dalam komunikasi
bergerak, diantaranya GSM, TDMA, dan CDMA.
6. Base station system
Base station system merupakan kesatuan sistem yang bertanggung jawab
mengatur transmisi signal elektromagnetik untuk membawa data dari MSC ke
perangkat telepon bergerak. Base station system terdiri dari Base Station
Controller (BSC), dan Base Transceiver System (BTS)
7. Mobile device
Merupakan perangkat yang mempunyai kemampuan mengirimkan dan menerima
short message, biasanya berupa telepon seluler dan teknologi digital.
d. Elemen Pendukung SMS
Elemen arsitektur dan jaringan pendukung SMS seperti terlihat pada Gambar
2.24.
38
SME
SME
BSC
SC
SMS - GMSC
SMS - IWMSC
BSC
MSC
BTS
SME
HLR
SME
VLR
Gambar 2.24 Eleman Jaringan Pendukung SMS
(Sumber : Jaya, 2010)
Subsistem yang mutlak ada pada layanan SMS adalah: (Artha Jaya, 2010)
a. SME (Short Message Entity), merupakan tempat penyimpanan dan pengiriman
message yang akan dikirimkan ke MS (Mobile Station) tertentu.
b. SC (Service Centre), bertugas untuk menerima message dari SME dan melakukan
forwarding ke alamat MS yang dituju.
c. SMS-GMSC (Short Message Service – Gateway SMC ), melakukan penerimaan
message dari SC dan memeriksa parameter yang ada. Selain itu GMSC juga
mencari alamat MS yang dituju dangan bantuan HLR, dan mengirimkannya
kembali ke MSC yang dimaksud.
d. SMS – IWMSC (Short Message Service – Interworking MSC ), berperan dalam
SMS Message Origiating, yaitu menerima pesan dari MSC.
2.2.7.6 Prinsip Kerja SMS
Prinsip kerja SMS ini adalah bahwa setiap jaringan mempunyai satu atau
lebih Service Centre (SC) yang berfungsi (Jaya, 2010):
a. Menyimpan dan meneruskan (store and forward fashion) pesan dari pengirim ke
pelanggan tujuan.
b. Merupakan Interface antara PLMN (Public Land Mobile Network) GSM dengan
berbagai sistem lainnya, seperti elektronic mail, faximile, atau suatu content
provider.
39
SC terhubung ke PLMN melalui BSC. Berdasarkan fungsinya dalam
pengiriman SMS fungsi MSC dapat dibedakan menjadi dua (Jaya, 2010):
a. SMS-GMSC (Gateway MSC for Short Message Service), yaitu fungsi dari MSC
yang mampu menerima pesan dari SC, kemudian mencari informasi routing ke
HLR selanjutnya mengirimkan ke VMSC dimana pelanggan tersebut berada SC.
b. SMS-IWMMSC (Interworking MSC for Short Message Service), yaitu fungsi dari
MSC yang mampu mengirim pesan dari PLMN dan meneruskannya ke SC.
Saat kita menerima pesan SMS/MMS dari handphone (mobile originated)
pesan tersebut tidak langsung dikirimkan ke handphone tujuan (mobile terminated),
akan tetapi dikirim terlebih dahulu ke SMS Center (SMSC) yang biasanya berada di
kantor operator telepon, baru kemudian pesan tersebut diteruskan ke handphone
tujuan. Gambar 2.25 merupakan gambar skema kerja SMS.
Originated
SMS Center
Receiver
Gambar 2.25 Skema Kerja SMS
(Sumber : Jaya, 2010)
Dengan adanya SMSC, kita dapat mengetahui status dari pesan SMS yang
telah dikirim, apakah telah sampai atau gagal. Apabila handphone tujuan dalam
keadaan aktif dan dapat menerima pesan SMS yang dikirim, ia akan mengirimkan
kembali pesan konfirmasi ke SMSC yang menyatakan bahwa pesan telah diterima.
Kemudian SMSC mengirimkan kembali status tersebut kepada si pengirim. Jika
handphone tujuan dalam keadaan mati, pesan yang kita kirimkan akan disimpan pada
SMSC sampai period-validity terpenuhi. Period-validity artinya tenggang waktu yang
diberikan si pengirim pesan sampai pesan dapat diterima oleh si penerima, hal ini
dapat kita atur pada ponsel kita mulai dari 1 jam sampai lebih dari 1 hari.
40
2.2.8
LCD (Liquid Crystal Display)
LCD (Liquid Cristal Display) merupakan suatu alat yang dapat menampilkan
karakter ASCI. Tampilan ini bisa berupa campuran huruf dan angka sekaligus.
Didalam LCD terdapat sebuah mikroprosesor yang berfungsi untuk mengendalikan
tampilan. Karakter yang ditampilkan oleh LCD beraneka ragam tergantung dari jenis
LCD tersebut (Andi, 2007), seperti terlihat pada gambar 2.26.
Gambar 2.26 LCD (Liquid Crystal Display)
(Sumber : Susanto, 2012)
Penjelasan masing-masing pin (Susanto, 2012) :
a) Pin VDD, VSS dan VEE
VDD dan VEE merupakan power supply untuk LCD. VDD dihubungkan ke
power supply DC +5V dan VEE dihubungkan ke power supply DC 0V (ground).
Sedangkan VEE digunakan untuk mengatur kontras LCD.
b) Pin RS (Register Select)
Pin RS ini berfungsi untuk mengontrol instruksi LCD. Jika pin RS ini dibuat
low (0), maka instruksi yang dijalankan adalah special instruksi LCD. Seperti
Instruksi untuk On/Off LCD, Instruksi untuk geser kursor dan lain sebagainnya. Jika
pin RS ini di buat High (1), maka instruksi yang dijalankan adalah instruksi untuk
mengirim informasi / data ke LCD.
c) Pin R/W (Read / Write)
Pin R/W ini berfungsi untuk membaca infromasi dari LCD atau menulis
informasi ke LCD. Jika pin R/W ini dibuat low (0), maka infromasi yang ada pada
41
data bus (D0 - D7 jika mode pemogramannya 8 bit, D4 - D7 jika mode pemogramnya
4 bit) di tulis ke LCD. Jika pin R/W dibuat High (1), maka infromasi pada LCD
dibaca oleh program. Informasi yang dibaca hanya satu informasi saja, yaitu
membaca Status LCD saja. Status LCD dibaca melalui pin D7. Pin R/W selalu diset
low (0), kecuali pada saat membaca status LCD di set High (1).
d) Pin D0 - D7 (Bus data)
Pin-pin ini merupakan 8 bus data yang berfungsi untuk membaca / mengirim
informasi dari dan ke LCD. ketelapan bus data tersebut, bisa di gunakan dalam 2
kondisi, yaitu :
1. Jika mode pemograman yang di gunakan mode 8 bit, maka 8 bus data tersebut di
gunakan semuanya.
2. Jika mode pemograman yang digunakan mode 4 bit, maka hanya 4 bus data saja
yang digunakan, yaitu D4 - D7, sedangkan D0 - D3 di hubungkan ke ground.
e) Pin EN (Enable)
Pin ini merupakan sinyal enable untuk proses pengiriman data ke LCD. pada
saat pengiriman data ke LCD, Pin ini di set low (0). Untuk lebih detail dari
penggunaan dari Pin EN ini bisa anda baca pada penjelasan berikutnya tentang cara
membuat rutin program LCD.
2.2.9
Relay
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan
oleh arus listrik. Relay memiliki sebuah kumparan tengah-rendah yang dililitkan pada
sebuah inti, terdapat sebuah armatur besi yang akan tertarik menuju inti apabila arus
mengalir melewati kumparan. Armatur ini terpasang pada sebuah tuas pegas, ketika
armatur tertarik menuju ini, kontak jalur bersama akan merubah posisinya dari kontak
normal tertutup ke kontak normal terbuka (Masinambow, 2014).
Pada dasarnya, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang
besi (solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik
karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan
42
menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke
posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka. Relay biasanya digunakan untuk
menggerakkan arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220
V) dengan memakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC).
Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan
mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini
didefinisikan sebagai alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup
(atau membuka) kontak saklar dan sebagai saklar yang digerakkan (secara mekanis)
oleh daya/energi listrik (Masinambow, 2014).
Dalam pemakaiannya relay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi
dengan sebuah dioda yang di-paralel dengan lilitannya dan dipasang terbaik yaitu
anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk
mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke
off agar tidak merusak komponen di sekitarnya. Konfigurasi dari kontak-kontak relay
ada tiga jenis, yaitu: Normally Open (NO), apabila kontak-kontak tertutup saat relay
dicatu. Normally Closed (NC), apabila kontak-kontak terbuka saat relay dicatu dan
Change Over (CO), relay mempunyai kontak tengah yang normal tertutup, tetapi
ketika relay dicatu kontak tengah tersebut akan membuat hubungan dengan kontakkontak yang lain. Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya
serta kekuatan relay men-switch arus/tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada bodi
relay. Misalnya relay 12VDC/4 A 220V, artinya tegangan yang diperlukan sebagai
pengontrolnya adalah 12Volt DC dan mampu men-switch arus listrik (maksimal)
sebesar 4 ampere pada tegangan 220 Volt. Sebaiknya relay difungsikan 80% saja dari
kemampuan maksimalnya agar aman, lebih rendah lagi lebih aman. Relay jenis lain
ada yang namanya reedswitch atau relay lidi. Relay jenis ini berupa batang kontak
terbuat dari besi pada tabung kaca kecil yang dililitin kawat. Pada saat lilitan kawat
dialiri arus, kontak besi tersebut akan menjadi magnet dan saling menempel sehingga
menjadi saklar yang on. Ketika arus pada lilitan dihentikan medan magnet hilang dan
43
kontak kembali terbuka (off) (Masinambow, 2014). Gambar 2.27 merupakan gambar
prinsip kerja relay.
.
Gambar 2.27 Prinsip Kerja Relay
(Sumber : Masinambow, 2014)
2.2.10 Modem Wavecom
Modem GSM Wavecom berfungsi sebagai bagian pengirim data. Modem
GSM digunakan, karena dapat diakses menggunakan komunikasi data serial dengan
baudrate yang dapat disesuaikan mulai dari 9600 sampai dengan 115200. Selain itu,
modem GSM ini menggunakan catu daya DC 12 V dan tidak memerlukan tombol
ON untuk mengaktifkannya, sehingga sangat cocok untuk digunakan pada sistem
yang berjalan secara terus menerus. Gambar 2.28 di bawah ini adalah gambar dari
modem GSM wavecom (Kristiyanto, 2008).
Gambar 2.28 Modem Wavecom
(Sumber : Kristiyanto, 2008 )
Spesifikasi modem GSM Wavecom adalah (Kristiyanto, 2008):
1. Dual Band GSM/GPRS 900/1800 MHz.
2. GSM/GPRS Data, SMS, Voice dan Fax.
3. Open AT : menanamkan program langsung pada modem.
4. Keluaran daya maksimum: 2W untuk GSM 900 / 1W untuk GSM 1800.
44
5. Masukan tegangan : 5,5 volt s/d 32 volt.
6. Antarmuka SIMCard 3 volt.
7. Dimensi : 73mm x 54,5mm x 25,5 mm.
8. Bobot : 80g.
9. Suhu operasi : -25°C s/d 70°C.
GSM Modem ini, menggunakan ATCommand standar, sebagai protokolnya.
Yaitu Standar ETSI GSM 07.07.
2.2.11 Kelistrikan Sepeda Motor
Sepeda motor pasti dilengkapi dengan beberapa rangkaian sistem kelistrikan.
Sumber kelistrikan utama kendaraan ini sering menggunakan baterai (aki), namun ada
juga yang menggunakan flywheel magnet (altenator) sebagai penghasil pembangkit
listrik arus bolak balik atau AC (alternating current). Bagian bagian yang termasuk
sistem kelistrikan pada sepeda motor antara lain (Pedoman Akademik UPI, 2008) :
1. Sistem starter.
2. Sistem pengapian (ignition system).
3. Sistem pengisian (charging system).
4. Sistem penerangan (lighting system) seperti lampu kepala / depan (head light),
lampu belakang (tail light), lampu rem (break light), lampu sain / tanda belok
(turn signals light), klakson (horn) dan lampu-lampu instrument / indikator
lainnya.
Gambar 2.29, Gambar 2.30, Gambar 2.31 dan Gambar 2.32 merupakan gambar
sistem kelistrikan sepeda motor.
45
Gambar 2.29 Sistem starter
(Sumber : Wahyudi, 2013)
Gambar 2.30 Sistem pengapian (ignition system)
(Sumber : Wahyudi, 2013)
46
Gambar 2.31 Sistem pengisian (charging system)
(Sumber : Nugraha, 2005)
Gambar 2.32 Sistem penerangan (lighting system)
(Sumber : Nugraha, 2005)
47
2.2.12 Keliling Lingkaran Putaran Roda
Untuk menghitung keliling lingkaran menggunakan rumus (2.1).
Keliling lingkaran = π . d
(2.1)
Dengan :
π : 3,14 atau 22/7
d : diameter lingkaran
Untuk menghitung jarak tempuh putaran sebuah lingkaran ataupun banyak
putaran untuk menempuh jarak yang ditentukan menggunakan rumus (2.2, 2.3, 2.4).
Jarak = Keliling Lingkaran x Banyak Putaran
(2.2)
Banyak putaran = Jarak : Keliling Lingkaran
(2.3)
Keliling Lingkaran = Jarak : Banyak Putaran
(2.4)
2.2.13 Buku Panduan Ganti Oli dan Servis Berkala Yamaha Byson
Buku panduan ini digunakan sebagai acuan dalam menentukan waktu yang
tepat dalam penggantian oli serta panduan oli standar yang digunakan. Gambar 2.33,
Gambar 2.34 dan Gambar 2.35 adalah gambar buku panduan ganti oli dan servis
berkala Yamaha byson serta gambar panduan jarak tempuh untuk memperoleh waktu
yang tepat dalam melakukan penggantian oli serta Tabel 2.6 adalah tabel penggantian
oli berdasarkan jarak tempuh dan Tabel 2.7 adalah tabel penggantian oli berdasarkan
waktu maksimal.
Gambar 2.33 Buku Panduan Ganti Oli dan Servis Berkala Yamaha Byson
48
Gambar 2.34 Buku Panduan Oli Standar Yamaha Byson
Gambar 2.35 Buku Panduan Jarak yang Tepat dalam Melakukan Penggantian Oli
Tabel 2.6 Tabel Penggantian Oli Berdasarkan Jarak Tempuh
(Sumber : Buku Garansi dan Servis Transmisi Manual Yamaha Byson, 2012)
Penggantian Oli
Jarak Tempuh (Km)
1
Pada Km 12.800 – 13.000
2
Pada Km 15.800 – 16.000
3
Pada Km 18.800 – 19.000
4
Pada Km 21.800 – 22.000
5
Pada Km 24.800 – 25.000
6
Pada Km 27.800 – 28.000
7
Pada Km 30.800 – 31.000
8
Pada Km 33.800 – 34.000
49
Tabel 2.7 Tabel Penggantian Oli Berdasarkan Waktu Maksimal
(Sumber : Buku Garansi dan Servis Transmisi Manual Yamaha Byson, 2012)
Penggantian Oli
Waktu Penggantian Oli
1
1 Bulan dari Tanggal Pembelian
2
4 Bulan dari Tanggal Pembelian
3
7 Bulan dari Tanggal Pembelian
4
10 Bulan dari Tanggal Pembelian