Contoh proposal skripsi

BAB II
LANDASAN TEORI
Landasan teori diperlukan karena sebelum kita memahami aplikasi yang
akan kita buat ini kita harus mengetahui konsep-konsep yang terlihat dalam suatu
perancangan tersebut. Tanpa konsep yang jelas dari suatu pengertian sudah pasti
kita akan menemukan kesulitan-kesulitan didalam memahami sistem yang sedang
berjalan. Semakin kita memahami konsep-konsep yang berkaitan dengan suatu
sistem
akan
semakin
mudah
pula
untuk
mengerti
bagaimana
cara
mengembangkan sistem tersebut agar menjadi suatu sistem yang selalu efektif,
efisien dan aktual. Berikut ini akan diterangkan mengenai beberapa konsep yang
berkaitan dengan Perancangan Smart House Kendali Dan Pemantauan Kelistrikan
Rumah Berbasis Website Dengan Microcontroller Atmega 328.
2.1
Smart House
Menurut Subari (2008),5 Smart house system adalah sebuah sistem
berbantuan komputer yang akan memberikan segala kenyamanan, keselamatan,
keamanan dan penghematan energi yang berlangsung secara otomatis dan
terprogram melalui komputer pada gedung atau rumah tinggal anda. Ini berguna
untuk mengendalikan hampir semua perlengkapan di rumah mulai dari pengaturan
tata lampu hingga lainnya.
5
http://subari.blogspot.com/2008/03/smart-home-sistem-pintar-di-
rumah.html, 19 mei 2013.
12
2.2
Definisi Kelistrikan
Menurut wikipedia bahasa Indonesia Kelistrikan adalah sifat benda yang
muncul dari adanya muatan listrik. Sedangkan menurut Wijilestari (2007),6 kata
listrik dalam bahasa Inggris yaitu electric, dalam bahasa Yunani yaitu elektron
berarti amber. Amber adalah pohon damar yang membatu dan pengetahuan kuno
membuktikan bahwa jika anda menggosok batang amber dengan sepotong kain,
maka amber akan menarik potongan daun kecil-kecil atau debu hal ini disebut
efek listrik.
Menurut Kanginan (2006),7 ada beberapa istilah yang berkaitan dengan
kelistrikan, yaitu :
1. Arus listrik adalah aliran muatan-muatan positif.
2. Tegangan listrik adalah sebuah dorongan yang ditimbulkan oleh sumber
listrik.
3. Daya listrik adalah laju dimana energi dibebaskan. Satuan daya listrik
adalah watt.
4. Hambatan listrik adalah sesuatu yang sifatnya menghambat aliran listrik.
Satuannya Ohm.
5. Energi listrik adalah tenaga listrik yang di gunakan pada waktu tertentu.
Satuan dari energi listrik adalah Joule.
6
7
Wijilestari,S.Si, Budi. 2007. Listrik Statis, P4TK BMTI Bandung.
Kanginan, Ir.Marthen .2006.IPA FISIKA Untuk SMP,Erlangga.
13
6. Potensial listrik adalah besaran yang menyatakan dorongan terhadap
elektron-elektron agar dapat mengalir.
2.3
Definisi Sistem Kendali
Menurut Suyadhi (2010),8 berdasarkan komponen pembangun ,sistem
kendali robot dapat dibagi menjadi dua jenis. Jenis pertama adalah sistem kendali
statis (unprogrammable), Disebut statis karena komponen pembangun sistem
kendali jenis ini adalah sirkuit terpadu (IC) yang bersifat tetap dan tidak dapat
diprogram ulang. Jenis kedua adalah sistem kendali dinamis (programmable).
Disebut dinamis karena komponen pembangun sistem kendali jenis ini adalah IC
yang dapat diprogram ulang sesuai dengan kebutuhan. Bahasa pemrograman
komponen terprogram yang sering dipakai adalah bahasa pemrograman rakitan
(Assembly) atau bahasa pemrograman C/C++ dan juga bahasa pemrograman PLC
yang berupa diagram tangga (ladder diagram).
2.4
Sistem Dasar Pembangun Perangkat Kendali
Sistem dasar ini harus dibuat dengan perencanaan yang tepat, agar
Perangkat yang dirancang dapat berfungsi dengan baik. Berikut adalah beberapa
hal dalam pembangunan sebuah robot.
8
suyadhi, Taufiq dwi septhian.2010. Buku Pintar Robotika, ANDI
Yogyakarta. p.6
14
2.4.1 Sistem Mekanik
Sistem mekanik merupakan salah satu bagian penting yang digunakan
untuk menyusun sebuah mesin pengendali. Sistem mekanik meliputi bentuk
dan desain, material penyusun, serta sistem penunjang penggerak.
2.4.2 Sistem elektronik
Menurut Tim Lab Elektronika (2009),9 sistem elektronik merupakan
faktor utama sebuah controller. Sistem elektronik digunakan untuk
menggerakkan, mengendalikan dan menstabilkan. Secara umum, yang
tergolong dalam sistem elektronik Controller adalah rangkaian sensor,
rangkaian catu daya, rangkaian pengendali (driver), rangkaian kontrol, dan
rangkaian penggerak (aktuator).
Rangkaian sensor dapat dikatakan sebagai panca inderanya yang
bertugas sebagai penerima rangsangan dari lingkungan sekitar. Rangkaian
catu daya merupakan rangkaian pembangkit listrik sebuah sistem.
Rangkaian ini berfungsi untuk memberi, mengatur dan membagi daya listrik
pada alat-alat atau komponen-komponen yang memerlukan daya listrik.
Rangkaian pengendali (driver) merupakan rangkaian yang berguna untuk
mengendalikan beberapa rangkaian yang terdapat pada papan pengendali.
Rangkaian kontrol merupakan sistem otak dari sebuah pengendali.
Rangkaian ini berfungsi untuk mengontrol semua komponen yang ada pada
9
Tim Lab Elektronika Terapan,2009.Mendesain PCB dengan Software
Eagle dan Pcb Designer,Indah Surabaya.
15
sebuah perangkat pengendali. Rangkaian penggerak atau biasa disebut
aktuator berfungsi untuk menggerakkan suatu alat sesuai dengan perintah
yang diberikan. Penggerak / aktuator yang utama adalah motor, motor jenis
DC, motor stepper serta motor servo. Namun aktuator yang lain yang bisa
dipakai adalah pneumatis (tekanan udara) dan hidrolis (tekanan air).
Rangkaian-rangkaian sistem elektronika tersebut berada dalam suatu
papan yang disebut papan PCB (Printed Circuits Board). Pcb ini merupakan
jalur-jalur yang akan menghubungkan komponen yang satu dengan
komponen lainnya sehingga tercipta suatu rangkaian. Papan PCB yang
umum dipasaran dan sering digunakan ada 2 jenis, yaitu :
a. Single Layer
Memiliki satu lapisan tembaga sehingga lapisan yang satunya
sebagai tempat meletakkan komponen yang akan dipasang.
b. Double Layer
Kedua lapisan PCB tersebut berupa lapisan tembaga dan lapisan
tempat meletakkan komponen juga sehinggak setiap lapisan
mempunyai fungsi ganda.
Disini untuk
merancang sistem elektroniknya lebih baik dibantu
dengan sebuah software. Ada berbagai macam software yang berfungsi
untuk perancangan suatu rangkaian elektronika. Namun disini kita memakai
suatu software yang bernama Eagle. Lebih tepatnya disini kita memakai
Eagle versi 6.2.0 dengan jenis Freeware. Gambar dibawah ini merupakan
gambar kontrol panelnya.
16
Gambar 2.1 Control Panel Eagle
Gambar dibawah ini adalah gambar tampilan scematicnya, disini
mempunyai fungsi utama untuk tempat menggambar rangkaian dari PCB
yang akan kita buat. Pada tampilan schematic ini telah disediakan
bermacam-macam simbol komponen elektronika jadi kita bisa mengambil
sesuai kebutuhan.
17
Gambar 2.2 Schematic Eagle
Lalu dibawah ini merupakan gambar board dari aplikasi Eagle.
Tampilan ini difungsikan setelah kita menggambar rangkaian di schematic.
Jadi dengan kata lain jika di schematic tidak ada rangkaian maka di board
juga tidak akan ada gambarnya. Kemudian yang ditampilkan di board
adalah bentuk semua komponen dari komponen pada schematic, berikut
juga garis penghubung antara komponen, dan garis inilah yang akan
membentuk jalur atau track.
18
Gambar 2.3 Board Eagle
Sebenarnya masih banyak software pendukung pembuatan rangkaian
elektronika, misalnya Protel, PCB Designer dan lain-lain. Namun software
eagle telah banyak dipakai dikalang mahasiswa sehingga kita memakai
software eagle ini untuk perancangan sistem elektroniknya.
2.4.3 Sistem Kendali
Sistem kendali suatu kontroler dibagi menjadi 2 :
a. Sistem kendali statis (unprogrammable)
Dikendalikan oleh IC yang bersifat tetap dan tidak dapat
diprogram.
b. Sistem kendali dinamis (programmable)
19
Dikendalikan oleh IC yang dapat diprogram ulang misalnya IC
Microkontroller, Programmable Logic Controller (PLC).
Disini sistem yang akan kita rancang adalah sistem yang bersifat
programmable atau dapat diprogram ulang. Program yang akan kita
tanamkan di otak kontroller atau IC pengendali ini adalah suatu bentuk
perintah-perintah untuk mengendalikan alat dan komponen tersebut.
2.5
Definisi Microkontroller Atmega 2560
2.5.1 Definisi Microcontroller
Menurut Suyadhi (2010,)10 mikrokontroller adalah sebuah sistem
komputer yang seluruh atau sebagian besar elemennya dikemas dalam satu
keping IC (Integreted Circuit) sehingga sering disebut mikrokomputer chip
tunggal. Mikrokontroler juga disebut chip cerdas yang menjadi tren dalam
pengendali dan otomasi.
sumber : http://adit-zhiipiet.blogspot.com/2012/05/sekilas-microkontroler.html, 29
mei 2013
Gambar 2.4 Perbedaan CPU dengan Microcontroller
10
Suyadhi. Op. cit p.264
20
Ram (random access memory) adalah sifat memory yang volatile
artinya akan menyimpan data selama memory itu diberi tegangan. Rom
(read only memory) adalah sifat non volatile artinya memory akan
menyimpan data ada atau tidak adanya tegangan. EEPROM (electricaly
erasable programmable read only memory) adalah memory ini dapat
dipakai untuk menyimpan data dari mikrokontroler pada saat program
utama sedang berjalan. Namun ukuran Eeprom pada mikrokontroler sangat
terbatas, sehingga anda harus pandai-pandai memperhitungkan data yang
akan disimpan didalam Eeprom. Vendor pembuat mikrokontroler yang
populer seperti Intel, Atmel, Motorola, Microchip dan Harris.
2.5.2 Microcontroller AVR
Menurut Arifianto (2011),11 Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s
Risc Processor) dari Atmel ini menggunakan arsitektur RISC (Reduced
Instruction Set Computer) yang artinya prosesor tersebut memiliki set
instruksi program yang lebih sedikit dibandingkan dengan MCS-51 yang
menerapkan arsitektur CISC (Complex Instruction Set Computer). Sekarang
ini AVR dapat dikelompokkan menjadi 6 kelas, yaitu keluarga Attiny,
keluarga AT90Sxx, keluarga Atmega, keluarga AT90CAN keluarga
AT90PWM dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masingmasing kelas adalah memory, peripheral dan fungsinya, sedangkan dari segi
arsitektur dan instruksi yang digunakan hampir sama.
11
Arifianto, Deni.2011,Bikin Robot Itu Gampang,PT Kawan Pustaka.
21
Gambar 2.5 Keluarga Mikrokontroler AVR
2.5.3 Microkontroler Atmega 2560
Adapun spesifikasi atmega 2560 adalah :
 256KB FLASH for ATmega2561
 8 KB SRAM (internal RAM)
 4 KB EEPROM
 100-pin Version
 86 I/O pins
 hardware multiplier
 programming lock for software security
 SPI Interface for In-System Programming
 real time counter with separate oscillator
 8-channel, 10-bit ADC:
- 8 single-ended channels
- 7 differential channels
22
- 2 differential channels with programmable gain at 1x, 10x, or
200x
 four programmable serial USARTs (4x UART)
 Master/Slave SPI serial interface
 2x 8bit timer, 2x 16bit timer
 16 MHz RISC
Gambar 2.6 Atmega 2560 dan Pinoutnya
23
2.6
Pengenalan Controller Arduino Mega R3
Berikut ini dapat dilihat gambar Controlernya beserta keterangan gambar :
Gambar 2.7 Controller Arduino Mega R3
Fitur
 Atmega2560 microcontroller
 Input voltage 7-12 V
 54 Digital I/O Pins (12 PWM outputs)
 16 Analog Inputs
 256k Flash Memory
 16Mhz Clock Speed
2.7 Tools Pengembangan
2.7.1 Adobe Dreamwaver CS 3
Menurut
Hermawan
(2009),12
adobe
Dreamweaver merupakan
software HTMl editor profesional untuk mendesain web secara visual,
12
C.Widyo Hermawan,2009,Mahir dalam 7 hari: Adode Dreamweaver,Andi Offset.
24
mengelola situs atau halaman web, selain itu juga dapat digunakan sebagai
media penulisan bahasa pemrograman web. Dreamweaver berinteraksi
dengan beberapa bahasa pemrograman seperti: PHP, ASP dan JavaScript
memberikan fasilitas maksimal kepada para desainer web pada tingkatan
programmer.
Saat ini dreamweaver banyak digunakan para web desainer dan web
programer. Program ini memberikan kemudahan untuk mendesain
web,meskipun untuk para web desainer pemula sekalipun.
Kemampuan Dreamweaver berinteraksi dengan bahasa pemrograman
seperti : PHP, ASP dan javascript, memberikan fasilitas maksimal kepada
para desainer pada tingkatan programer.
Gambar 2.8 Tampilan adobe dreamweaver cs3.
2.7.2 XAMPP
XAMPP merupakan sebuah platform aplikasi yang terdiri dari
sekumpulan aplikasi pokok atau aplikasi utama yang terdiri dari :
a. Apache, yaitu sebuah aplikasi server web open source
25
b. MySQL, yaitu sebuah aplikasi server database open source
c. Php, yaitu sebuah aplikasi pemrograman berbasis (atau untuk) web
d. Perl, yaitu sebuah aplikasi pemrograman sistem
XAMPP dikembangkan dari sebuah tim proyek bernama Apache
Friends, terdiri dari Tim Inti (Core Team), Tim Pengembang (Development
Team), Tim dukungan (Support Team) dkk.Buka web browser dan ketik
http://localhost maka seharusnya akan muncul halaman berlogo XAMPP
warna orange seperti berikut :
Gambar 2.9 Tampilan xampp
Oke berikut ini tutorial langkah demi langkah cara membuat database
mySQL di PHPMyAdmin.
1. Langkah pertama tentu saja membuka web browser kesayangan
kamu. Ketikkan localhost pada url addressnya.
26
2. Pilih menu phpMyAdmin seperti yang ditunjukkan pada gambar di
bawah ini
Gambar 2.10 Tampilan untuk memilih phpMyAdmin
3. Ketikkan nama database yang ingin dibuat, lalu klik tombol create
untuk membuat database tersebut seperti yang ditunjukkan pada
gambar dibawah ini
Gambar 2.11 Tampilan Untuk membuat Database
27
4. Apabila database berhasil dibuat maka akan muncul pesan
“Database coba has been created.” seperti yang ditunjukkan pada
gambar dibawah ini.
Gambar 2.12 Tampilan pesan hasil dari database yang kita buat
2.7.3 Pemrograman Arduino
Arduino merupakan sistem mikrokontroler yang relatif mudah dan
cepat dipelajari dalam membuat aplikasi elektronika maupun robotika.
Bahasa pemrograman Arduino adalah bahasa C. Tetapi sudah dipermudah
menggunakan fungsi-fungsi yang sederhana sehingga pemula pun bisa
mempelajarinya dengan cukup mudah.
28
Gambar 2.13 Skema Program Arduino
Pada bagin layer coding yang ditunjukkan pada gambar di atas,
menunjukkan tempat dimana kita meletakkan program yang akan kita tulis.
Standar penulisan itu mempunyai 2 fungsi yang harus ada. 2 fungsi tersebut
dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.14 Struktur penulisan Arduino
29
Berikut ini ada beberapa kelebihan dari arduino :
1. Koneksi program Pc ke board arduino menggunakan koneksi Port
USB.
2. Bahasa pemrograman dengan bahasa C yang telah dipermudah
menggunakan fungsi-fungsi sederhana.
3. Library gratis, artinya dapat didownload gratis diwebsite Arduino.
4. Pengembangan hardware dan software didukung penuh oleh
komunitas elektronika dan pemrograman diseluruh dunia, jadi
akan saling membantu dan berbagi satu sama lain.
Untuk membuat program Arduino dan mengupload kedalam board
Arduino, anda membutuhkan software Arduino IDE (Integrated
Development Environment). Disini penulis memakai Arduino versi 1.0.5,
berikut gambarnya.
Gambar 2.15 Tampilan Program Arduino 1.0.5