5 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 ARDUINO UNO Arduino UNO

BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
ARDUINO UNO
Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328
(datasheet). Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya
dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16
MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat
tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang
mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah kabel
USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai
untuk memulainya.
Gambar 2.1 Arduino Uno
Arduino Uno berbeda dari semua board Arduino sebelumnya, Arduino UNO
tidak menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial. Sebaliknya, fitur-fitur
Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai ke versi R2) diprogram sebagai sebuah pengubah
USB ke serial. Revisi 2 dari board Arduino Uno mempunyai sebuah resistor yang
5
http://digilib.mercubuana.ac.id/
6
menarik garis 8U2 HWB ke ground, yang membuatnya lebih mudah untuk diletakkan
ke dalam DFU mode.
Revisi 3 dari board Arduino UNO memiliki fitur-fitur baru sebagai berikut:

Pinout 1.0: ditambah pin SDA dan SCL yang dekat dengan pin AREF dan dua
pin baru lainnya yang diletakkan dekat dengan pin RESET, IOREF yang
memungkinkan shield-shield untuk menyesuaikan tegangan yang disediakan
dari board. Untuk ke depannya, shield akan dijadikan kompatibel/cocok
dengan board yang menggunakan AVR yang beroperasi dengan tegangan 5V
dan dengan Arduino Due yang beroperasi dengan tegangan 3.3V. Yang ke-dua
ini merupakan sebuah pin yang tak terhubung, yang disediakan untuk tujuan
kedepannya

Sirkit RESET yang lebih kuat

Atmega 16U2 menggantikan 8U2
“UNO” berarti satu dalam bahasa Italia dan dinamai untuk menandakan
keluaran (produk) Arduino 1.0 selanjutnya. Arduino UNO dan versi 1.0 akan menjadi
referensi untuk versi-versi Arduino selanjutnya. Arduino UNO adalah sebuah seri
terakhir dari board Arduino USB dan model referensi untuk papan Arduino, untuk
suatu perbandingan dengan versi sebelumnya.
Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Uno
Mikrokontroler
ATmega328
Tegangan pengoperasian
5V
Tegangan input yang
disarankan
Batas tegangan input
Jumlah pin I/O digital
7-12V
6-20V
14 (6 di antaranya menyediakan
keluaran PWM)
Jumlah pin input analog
6
Arus DC tiap pin I/O
40 Ma
Arus DC untuk pin 3.3V
50 Ma
http://digilib.mercubuana.ac.id/
7
Memori Flash
32 KB (ATmega328), sekitar 0.5
KB digunakan oleh bootloader
SRAM
2 KB (ATmega328)
EEPROM
1 KB (ATmega328)
Clock Speed
16 MHz
Arduino UNO dapat disuplai melalui koneksi USB atau dengan sebuah power
suplai. Suplai eksternal (non-USB) dapat diperoleh dari sebuah adaptor AC ke DC
atau battery. Adaptor dapat dihubungkan dengan mencolokkan sebuah center-positive
plug yang panjangnya 2,1 mm ke power jack dari board. Kabel lead dari sebuah
battery dapat dimasukkan dalam header/kepala pin Ground (Gnd) dan Board Arduino
UNO dapat beroperasi pada sebuah suplai eksternal 6 sampai 20 Volt. Jika disuplai
dengan yang lebih kecil dari 7 V, kiranya pin 5 Volt mungkin mensuplai kecil dari 5
Volt dan 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. Range yang di rekomendasikan adalah 7 sampai
dengan 12 Volt DC.
Pin-pin dayanya adalah sebagai berikut:

VIN. Tegangan input ke Arduino board ketika board sedang menggunakan
sumber suplai eksternal (seperti 5 Volt dari koneksi USB atau sumber tenaga
lainnya yang diatur). Kita dapat menyuplai tegangan melalui pin ini, atau jika
penyuplaian tegangan melalui power jack, aksesnya melalui pin ini.

5V. Pin output ini merupakan tegangan 5 Volt yang diatur dari regulator pada
board. Board dapat disuplai dengan salah satu suplai dari DC power jack (712V), USB connector (5V), atau pin VIN dari board (7-12). Penyuplaian
tegangan melalui pin 5V atau 3,3V membypass regulator, dan dapat
membahayakan board. Hal itu tidak dianjurkan.

3V3. Sebuah suplai 3,3 Volt dihasilkan oleh regulator pada board. Arus
maksimum yang dapat dilalui adalah 50 mA.

GND. Pin ground.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
8
2.1.1 Memori
ATmega328 mempunyai 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader).
ATmega 328 juga mempunyai 2 KB SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca
dan ditulis (RW/read and written) dengan EEPROM library).
2.1.2
Input dan Output
Setiap 14 pin digital pada Arduino Uno dapat digunakan sebagai input dan output,
menggunakan
fungsi pinMode(),digitalWrite(),
dan digitalRead().
Fungsi-fungsi
tersebut beroperasi di tegangan 5 Volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima
suatu arus maksimum 40 mA dan mempunyai sebuah resistor pull-up (terputus secara
default) 20-50 kOhm. Selain itu, beberapa pin mempunyai fungsi-fungsi spesial:

Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan
memancarkan (TX) serial data TTL (Transistor-Transistor Logic). Kedua pin
ini dihubungkan ke pin-pin yang sesuai dari chip Serial Atmega8U2 USB-keTTL.

External Interrupts: 2 dan 3. Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk dipicu
sebuah interrupt (gangguan) pada sebuah nilai rendah, suatu kenaikan atau
penurunan
yang
besar,
atau
suatu
perubahan
nilai.
Lihat
fungsi attachInterrupt() untuk lebih jelasnya.

PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8-bit PWM output dengan
fungsi analogWrite().

SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin-pin ini mensupport
komunikasi SPI menggunakan SPI library.

LED: 13. Ada sebuah LED yang terpasang, terhubung ke pin digital 13.
Ketika pin bernilai HIGH LED menyala, ketika pin bernilai LOW LED mati.
Arduino UNO mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5,
setiapnya memberikan 10 bit resolusi (contohnya 1024 nilai yang berbeda). Secara
default, 6 input analog tersebut mengukur dari ground sampai tegangan 5 Volt, dengan
itu mungkin untuk mengganti batas atas dari rangenya dengan menggunakan pin
AREF dan fungsi analog Reference.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
9
Di sisi lain, beberapa pin mempunyai fungsi spesial:

TWI: pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL. Mensupport komunikasi TWI
dengan menggunakan Wire library
Ada sepasang pin lainnya pada board:

AREF.
Referensi
tegangan
untuk
input
analog.
Digunakan
dengan analogReference().

Reset. Membawa saluran ini LOW untuk mereset mikrokontroler. Secara
qkhusus, digunakan untuk menambahkan sebuah tombol reset untuk
melindungi yang memblock sesuatu pada board.
Lihat juga pemetaan antara pin Arduino dengan port Atmega328. Pemetaan untuk
Atmega8, 168, dan 328 adalah identik.
2.1.3 Komunikasi
Arduino UNO mempunyai sejumlah fasilitas untuk komunikasi dengan sebuah
komputer, Arduino lainnya atau mikrokontroler lainnya. Atmega 328 menyediakan
serial komunikasi UART TTL (5V), yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX).
Sebuah Atmega 16U2 pada channel board serial komunikasinya melalui USB dan
muncul sebagai sebuah port virtual ke software pada komputer. Firmware 16U2
menggunakan driver USB COM standar, dan tidak ada driver eksternal yang
dibutuhkan. Bagaimanapun, pada Windows, sebuah file inf pasti dibutuhkan. Software
Arduino mencakup sebuah serial monitor yang memungkinkan data tekstual terkirim
ke dan dari board Arduino. LED RX dan TX pada board akan menyala ketika data
sedang ditransmit melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB pada komputer (tapi
tidak untuk
komunikasi
library memungkinkan
serial
untuk
pada
pin
komunikasi
0 dan
serial
pada
1). Sebuah SoftwareSerial
beberapa
pin
digital
UNO. Atmega328 juga mensupport komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Software
Arduino mencakup sebuah Wire library untuk memudahkan menggunakan bus I2C,
lihat dokumentasi untuk lebih jelas. Untuk komunikasi SPI, gunakanSPI library.
2.1.4
Programming
Arduino UNO dapat diprogram dengan software Arduino (download). Pilih “Arduino
http://digilib.mercubuana.ac.id/
10
Uno dari menu Tools > Board (termasuk mikrokontroler pada board). Untuk lebih
jelas, lihat referensi dan tutorial. ATmega328 pada Arduino Uno hadir dengan sebuah
bootloader yang memungkinkan kita untuk mengupload kode baru ke ATmega328
tanpa menggunakan pemrogram hardware eksternal. ATmega328 berkomunikasi
menggunakan
protokol
STK500
asli
(referensi, file
C
header)
Kita juga dapat membypass bootloader dan program mikrokontroler melalui
kepala/header ICSP (In-Circuit Serial Programming). lihat instruksi untuk lebih
jelas Sumber kode firmware ATmega16U2 (atau 8U2 pada board revisi 1 dan revisi 2)
tersedia. ATmega16U2/8U2 diload dengan sebuah bootloader DFU, yang dapat
diaktifkan dengan:

Pada board Revisi 1: Dengan menghubungkan jumper solder pada belakang
board (dekat peta Italy) dan kemudian mereset 8U2

Pada board Revisi 2 atau setelahnya: Ada sebuah resistor yang menarik garis
HWB 8U2/16U2 ke ground, dengan itu dapat lebih mudah untuk meletakkan
ke
dalam
mode
DFU.
Kita
dapat
menggunakan software
Atmel’s
FLIP (Windows) atau pemrogram DFU (Mac OS X dan Linux) untuk meload
sebuah firmware baru. Atau kita dapat menggunakan header ISP dengan
sebuah pemrogram eksternal (mengoverwrite bootloader DFU). Lihat tutorial
user-contributed ini untuk informasi selengkapnya.
2.1.5 Reset Otomatis (Software)
Dari pada mengharuskan sebuah penekanan fisik dari tombol reset sebelum sebuah
penguploadan, Arduino Uno didesain pada sebuah cara yang memungkinkannya untuk
direset dengan software yang sedang berjalan pada pada komputer yang sedang
terhubung. Salah satu garis kontrol aliran hardware (DTR) dari ATmega8U2/16U2
sihubungkan ke garis reset dari ATmega328 melalui sebuah kapasitor 100 nanofarad.
Ketika saluran ini dipaksakan (diambil rendah), garis reset jatuh cukup panjang untuk
mereset chip. Software Arduino menggunakan kemampuan ini untuk memungkinkan
kita untuk mengupload kode dengan mudah menekan tombol upload di software
Arduino. Ini berarti bahwa bootloader dapat mempunyai sebuah batas waktu yang
lebih singkat, sebagai penurunan dari DTR yang dapat menjadi koordinasi yang baik
http://digilib.mercubuana.ac.id/
11
dengan memulai penguploadan.
Pengaturan ini mempunyai implikasi. Ketika Arduino Uno dihubungkan ke
sebuah komputer lain yang sedang running menggunakan OS Mac X atau Linux,
Arduino Uno mereset setiap kali sebuah koneksi dibuat dari software (melalui USB).
Untuk berikutnya, setengah-detik atau lebih, bootloader sedang berjalan pada Arduino
UNO. Ketika Arduino UNO diprogram untuk mengabaikan data yang cacat/salah
(contohnya apa saja selain sebuah penguploadan kode baru) untuk menahan beberapa
bit pertama dari data yang dikirim ke board setelah sebuah koneksi dibuka. Jika
sebuah sketch sedang berjalan pada board menerima satu kali konfigurasi atau data
lain ketika sketch pertama mulai, memastikan bahwa software yang berkomunikasi
menunggu satu detik setelah membuka koneksi dan sebelum mengirim data ini.
Arduino Uno berisikan sebuah jejak yang dapat dihapus untuk mencegah reset
otomatis. Pad pada salah satu sisi dari jejak dapat disolder bersama untuk
mengaktifkan kembali. Pad itu diberi label “RESET-RN” Kita juga dapat
menonaktifkan reset otomatis dengan menghubungkan sebuah resistor 110 ohm dari
tegangan 5V ke garis reset; lihat thread forum ini untuk lebih jelasnya. Proteksi
Aruslebih USB Arduino UNO mempunyai sebuah sebuah sekring reset yang
memproteksi port USB komputer dari hubungan pendek dan arus lebih. Walaupun
sebagian besar komputer menyediakan proteksi internal sendiri, sekring menyediakan
sebuah proteksi tambahan. Jika lebih dari 500 mA diterima port USB, sekring secara
otomatis akan memutuskan koneksi sampai hubungan pendek atau kelebihan beban
hilang.
Panjang dan lebar maksimum dari PCB Arduino UNO masing-masingnya
adalah 2.7 dan 2.1 inci, dengan konektor USB dan power jack yang memperluas
dimensinya. Empat lubang sekrup memungkinkan board untuk dipasangkan ke sebuah
permukaan atau kotak. Sebagai catatan, bahwa jarak antara pin digital 7 dan 8 adalah
160 mil. (0.16"), bukan sebuah kelipatan genap dari jarak 100 mil dari pin lainnya.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
12
2.1.1 Sensor inframerah
Sensor inframerah yang digunakan disini adalah merupakan pasangan dari IR LED
(LED yang menghasilkan cahaya inframerah) dan photodioda.
Gambar 2.2 Rangkaian Sensor IR
2.1.2 Photodioda
Photodioda adalah suatu jenis dioda yang resistansinya berubah-ubah kalau cahaya
yang jatuh pada dioda berubahubah intensitasnya.Dalam gelap nilai tahanannya sangat
besar hingga praktis tidak ada arus yang mengalir.Semakin kuat cahaya yang jatuh
pada dioda maka makin kecil nilai tahanannya, sehingga arus yang mengalir semakin
besar. Jika photodioda persambungan p-n bertegangan balik disinari, maka arus akan
berubah secara linier dengan kenaikan fluks cahaya yang dikenakan. Photodioda
terbuat dari bahan semikonduktor. Biasanya yang dipakai adalah silicon (Si) atau
gallium arsenide (GaAs), dan lain-lain termasuk indium antimonide (InSb), indium
arsenide (InAs), lead selenide (PbSe), dan timah sulfide (PBS). Bahan-bahan ini
menyerap cahaya melalui karakteristik jangkauan panjang gelombang, misalnya: 250
nm ke 1100 untuk nm silicon, dan 800 nm ke 2,0 μm untuk GaAs.
Photodioda adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya. Berbeda
dengan diode biasa, komponen elektronika ini akan mengubah cahaya menjadi arus
listrik. Cahaya yang dapat dideteksi oleh diode foto ini mulai dari cahaya infra merah,
cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi diode foto mulai dari
http://digilib.mercubuana.ac.id/
13
penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera
serta beberapa peralatan di bidang medis.
Photodioda
digunakan
sebagai
komponen
pendeteksi
ada
tidaknya
cahaya maupun dapat digunakan untuk membentuk sebuah alat ukur akurat yang
dapat mendeteksi intensitas cahaya dibawah 1pW/cm2 sampai intensitas diatas
10mW/cm2. Photo dioda mempunyai resistansi yang rendah pada kondisi forward
bias, kita dapat memanfaatkan photo dioda ini pada kondisi reverse bias dimana
resistansi dari photo dioda akan turun seiring dengan intensitas cahaya yang masuk.
Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan
dengan diodapeka cahaya. Hal ini disebabkan karena electron yang ditimbulkan oleh
foton cahaya padajunction ini diinjeksikan di bagian Base dan diperkuat di bagian
kolektornya. Namun demikian,waktu respons dari transistor foto secara umum akan
lebih lambat dari pada dioda peka cahaya. Jika photo dioda tidak terkena cahaya,
maka tidak ada arus yang mengalir ke rangkaian pembanding, jika photo dioda
terkena cahaya maka photodiode akan bersifat sebagai tegangan, sehingga Vcc dan
photo dioda tersusun seri, akibatnya terdapat arus yang mengalir ke rangkaian
pembanding. Saat photodiode terkena cahaya, maka akan bersifat sebagai sumber
tegangan dan nilai resistansinya akan menjadi kecil. Saat photodiode tidak terkena
cahaya, maka nilai resistansinya akan besar atau dapat diasumsikan tak hingga.
Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodiode tergantung besar
kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared. Photo dioda digunakan sebagai
penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan
atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi
yang dipancarkan oleh infrared.
2.2
Display LCD
Display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai
tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD (Liquid Cristal Display)
adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic
yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada
http://digilib.mercubuana.ac.id/
14
di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD
(Liquid Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter,
huruf, angka ataupun grafik.
LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan
elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan
elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik
(tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan
elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan
dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor.
Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah
menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk
karakter data yang ingin ditampilkan.
Gambar 2.3 LCD
Dalam modul LCD (Liquid Cristal Display) terdapat microcontroller yang
berfungsi sebagai pengendali tampilan karakter LCD (Liquid Cristal Display).
Microntroller pada suatu LCD (Liquid Cristal Display) dilengkapi dengan memori dan
register. Memori yang digunakan micro controler internal LCD adalah :

DDRAM (Display Data Random Access Memory) merupakan memori tempat
karakter yang akan ditampilkan berada.

CGRAM (Character Generator Random Access Memory) merupakan
memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari
karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan.

CGROM (Character Generator Read Only Memory) merupakan memori
untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut merupakan
karakter dasar yang sudah ditentukan secara permanen oleh pabrikan pembuat
http://digilib.mercubuana.ac.id/
15
LCD
(Liquid
Cristal
Display)
tersebut
sehingga
pengguna
tinggal
mangambilnya sesuai alamat memorinya dan tidak dapat merubah karakter
dasar yang ada dalam CGROM.
Register control yang terdapat dalam suatu LCD diantarana itu:

Register perintah
yaitu register
yang berisi perintah-perintah dari
mikrokontroler ke panel LCD (Liquid Cristal Display) pada saat proses
penulisan data atau tempat status dari panel LCD (Liquid Cristal Display)
dapat dibaca pada saat pembacaan data.

Register data yaitu register untuk menuliskan atau membaca data dari atau
keDDRAM. Penulisan data pada register akan menempatkan data tersebut
keDDRAM sesuai dengan alamat yang telah diatur sebelumnya.
Pin kaki atau jalur input dan kontrol dalam suatu LCD (Liquid Cristal Display)
diantaranya adalah :

Pin data adalah jalur untuk memberikan data karakter yang ingin ditampilkan
menggunakan LCD (Liquid Cristal Display) dapat dihubungkan dengan bus
data dari rangkaian lain seperti mikrokontroler dengan lebar data 8 bit.

Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan
jenis data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low menunjukan
yang masuk adalah perintah, sedangkan logika high menunjukan data.

Pin R/W (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low tulis
data, sedangkan high baca data.

Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar.

Pin VLCD berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini
dihubungkan dengan trimpot 5 Kohm, jika tidak digunakan di hubungkan ke
ground, sedangkan tegangan input ke LCD sebesar 5 Volt.
2.4
Motor DC
Motor adalah suatu mesin listrik yang menghasilkan gerak mekanis dengan prinsip
elektromagnetis. Motor ditinjau dari catu-nya dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu
motor arus searah (Motor DC) dan motor arus bolak-balik (Motor AC).
http://digilib.mercubuana.ac.id/
16
Gambar 2.4 Simbol Motor DC
Motor DC tersusun dari dua bagian yaitu bagian diam (stator) dan bagian
bergerak (rotor). Stator motor arus searah adalah badan motor atau kutub magnet
(sikat-sikat), sedangkan yang termasuk rotor adalah jangkar lilitanya. Pada motor,
kawat penghantar listrik yang bergerak tersebut pada dasarnya merupakan lilitan yang
berbentuk persegi panjang yang disebut kumparan.
Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah
pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan
pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar
disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya,
menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC
memiliki 3 bagian atau komponen utama untuk dapat berputar sebagai berikut.

Kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara
dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi ruang terbuka
diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau
lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet.

Current Elektromagnet atau Dinamo. Dinamo yang berbentuk silinder,
dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor
DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh
kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi.

Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC.
Kegunaannya adalah untuk transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
17
Gambar 2.5 Motor DC
2.4.1 Prinsip Kerja Motor DC
Gambar 2.6 Prinsip Kerja Motor DC
Kumparan ABCD terletak dalam medan magnet serba sama dengan kedudukan sisi
aktif AD dan CB yang terletak tepat lurus arah fluks magnet. Sedangkan sisi AB dan
DC ditahan pada bagian tengahnya, sehingga apabila sisi AD dan CB berputar karena
adanya gaya lorentz, maka kumparan ABCD akan berputar.
2.5
Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik
menjadi getaran suara. Pada umumnya, Buzzer yang merupakan sebuah perangkat
audio ini sering digunakan pada rangkaian anti-maling, Alarm pada Jam Tangan, Bel
Rumah, peringatan mundur pada Truk dan perangkat peringatan bahaya lainnya. Jenis
Buzzer yang sering ditemukan dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis
Piezoelectric, hal ini dikarenakan Buzzer Piezoelectric memiliki berbagai kelebihan
seperti lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah dalam menggabungkannya
http://digilib.mercubuana.ac.id/
18
ke Rangkaian Elektronika lainnya. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser
ini juga sering disebut dengan Beeper.
Efek Piezoelectric (Piezoelectric Effect) pertama kali ditemukan oleh dua
orang fisikawan Perancis yang bernama Pierre Curie dan Jacques Curie pada tahun
1880. Penemuan tersebut kemudian dikembangkan oleh sebuah perusahaan Jepang
menjadi Piezo Electric Buzzer dan mulai populer digunakan sejak tahun 1970-an.
Seperti namanya, Piezoelectric Buzzer adalah jenis Buzzer yang menggunakan efek
Piezoelectric untuk menghasilkan suara atau bunyinya. Tegangan listrik yang
diberikan ke bahan Piezoelectric akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan
tersebut kemudian diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh telinga
manusia dengan menggunakan diafragma dan resonator. Berikut ini adalah gambar
bentuk dan struktur dasar dari sebuah Piezoelectric Buzzer.
Gambar 2.7 Struktur PiezoElectric Buzzer
Jika dibandingkan dengan Speaker, Piezo Buzzer relatif lebih mudah untuk
digerakan. Sebagai contoh, Piezo Buzzer dapat digerakan hanya dengan menggunakan
output langsung dari sebuah IC TTL, hal ini sangat berbeda dengan Speaker yang
harus menggunakan penguat khusus untuk menggerakan Speaker agar mendapatkan
intensitas suara yang dapat didengar oleh manusia.
Piezo Buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekuensi di
kisaran 1 – 5 kHz hingga 100 kHz untuk aplikasi Ultrasound. Tegangan Operasional
Piezoelectric Buzzer yang umum biasanya berkisar diantara 3Volt hingga 12 Volt.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
19
2.6 Rangkaian Catu daya
Pada perancangan tugas akhir ini saya merancang catu daya dari sumber listrik PLN
untuk memberikan sumber tegangan ke seluruh rangkaian dengan skema rangkaian
yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 2.8 Rangkaian Catu Daya
Urutan kerja rangkaian catu daya diatas adalah :
1. Catu daya menggunakan Trafo Step down yang digunakan untuk
menurunkan tegangan dari 220 Volt AC PLN menjadi 12 Volt AC.
2. Tegangan yang dihasilkan trafo masih AC, kemudian masuk ke dioda
bridge sehingga menjadi DC tetapi DC yang dihasilkan masih belum
sempurna karena belum di filter.
3. Tegangan yang sudah DC di filter dengan cara masuk ke kapasitor yang
berfungsi menyimpan muatan listrik sehingga aliran listrik 12 Volt DC
tersebut mengalir mengisi kapasitor sampai penuh lalu setelah penuh
kapasitor akan membuang isi muatannya ke komponen selanjutnya,
sehingga DC nya menjadi benar benar rata.
4. Tegangan yang dibutuhkan oleh penelitian ini adalah 5 Volt dan 12 Volt
sehingga digunakan Regulator untuk menghasilkan tegangan 5 Volt yaitu
7805 dan 12 Volt langsung tanpa regulator. Regulator adalah pembatas
arus yang memiliki fungsi hampir mirip dengan dioda zener. Berapapun
input
tegangan
yang
masuk,
outputnya
tetap
sesuai
dengan
karakteristiknya dan akan membuang sisanya ke ground. Untuk indikator
bahwa rangkaian catu daya ini mengalirkan arus listrik digunakan sebuah
LED dan sebuah resistor yang menyala pada saat aliran listrik dari PLN
mengalirkan arus listrik ke rangkaian catu daya.
http://digilib.mercubuana.ac.id/