BAB II DASAR TEORI 2.1 Sistem Kendali Sistem Kendali adalah proses pengaturan atau pengendalian terhadap satu atau beberapa besaran nilai dan kondisi yang bisa dilakukan secara otomatis. Tujuan utama sistem kendali adalah mendapatkan optimasi yang diperoleh dari fungsi sistem kendali itu sendiri, yaitu: pengukuran (measurement), pembanding (comparison), pencatatan dan perhitungan (computation), perbaikan (correction). 2.2 Sistem otomatis Gunterus (1994), menjelaskan yang dimaksud sistem Otomatis adalah sistem pengendalian dimana subyek digantikan oleh suatu alat yang disebut controller. Dimana tugas untuk membuka dan menutup valve tidak lagi dikerjakan oleh operator, tetapi atas perintah controller. Sistem Otomatis dapat diartikan sebagai susunan beberapa perangkat yang mempunyai fungsi yang berbeda tapi saling berkaitan dan membentuk satu kesatuan secara terus menerus sesuai kondisi masukan yang mempengaruhi pekerjaan secara otomatis. 2.3 Mikrokontroller (Sumber : Anil.2018) Mikrokontroler adalah sebuah komputer kecil yang mempunyai chip. Chip pada mikrokontroler berfungsi sebagai pengontrol rangkaian beberapa komponen elektronik dan umunya dapat menyimpan suatu program. sehingga mikrokontroler dapat dikatakan sebagai komputer mini yang dapat bekerja secara inovatif sesuai dengan kebutuhan sistem. 2.4 Arduino Mega Arduino adalah sebuah papan mikrokontroler dan dengan sebuah aplikasi untuk pemrogramanya (McRoberts, 2010). Arduino merupakana board berbasis mikrokontroler pada ATmega328. Arduino Mega 2560 ialah papan pengembangan mikrokontroller yang berbasis Arduino dengan menggunakan chip ATmega2560. Arduino Atmega2560 memiliki pin I/O yang cukup banyak, sejumlah 54 buah digital I/O pin (15 pin diantaranya adalah PWM), 16 pin analog input, 4 pin UART (serial port hardware) Spesifikasi Arduino Mega 2560 : Microcontroller ATmega2560 Operating Voltage 5V Input Voltage (recommended) 7-12V Input Voltage (limits) 6-20V Digital I/O Pins 54 (of which 15 provide PWM output) Analog Input Pins 16 DC Current per I/O Pin 40 mA DC Current for 3.3V Pin 50 mA Flash Memory 256 KB of which 8 KB used by bootloader SRAM 8 KB EEPROM 4 KB Clock Speed 16 MHz Arduino mega 2560 (Sumber: Koleksi Pribadi) 2.5 Diode Diode adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur). Diode dapat disamakan sebagai fungsi katup di dalam bidang elektronika. Diode sebenarnya tidak menunjukkan karakteristik kesearahan yang sempurna, melainkan mempunyai karakteristik hubungan arus dan tegangan kompleks yang tidak linier dan seringkali tergantung pada teknologi atau material yang digunakan serta parameter penggunaan. Beberapa jenis diode juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan. Awal mula dari diode adalah peranti kristal Cat's Whisker dan tabung hampa(juga disebut katup termionik). Saat ini diode yang paling umum dibuat dari bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium. 2.6 LDR (Light Dependent Resistor) LDR atau Resistor Cahaya Dependent sangat berguna terutama dalam terang / sirkuit sensor gelap. Biasanya perlawanan dari LDR sangat tinggi, kadang-kadang setinggi 1000 000 ohm, tetapi ketika mereka diterangi dengan cahaya resistensi menurun secara dramatis. Software Sirkuit Wisaya telah digunakan untuk menampilkan, kisaran nilai dari ORP12, LDR. Ketika tingkat cahaya 1000 lux (cahaya terang) diarahkan ke arah itu, resistensi 400R (ohm). Ketika tingkat cahaya 10 lux (tingkat cahaya yang sangat rendah) diarahkan ke arah itu, resistensi telah meningkat secara dramatis ke 10.43M (10.430.000 ohm). LDR atau Light Dependent Resistor adalah sebuah komponen elektronika yang termasuk ke dalam jenis resistor yang nilai resistansinya (nilai tahanannya) akan berubah apabila intensitas cahaya yang diserap juga berubah. Dengan demikian LDR juga merupakan resistor yang mempunyai koefisien temperature negative, dimana resistansinya dipengaruhi oleh intrensitas cahaya. LDR terbuat dari Cadium Sulfida, bahan ini dihasilkan dari serbuk keramik. Biasanya Cadium Sulfida disebut juga bahan photoconductive, apabila konduktivitas atau resistansi dari Cadium Sulfida bervariasi terhadap intensitas cahaya. Jika intensitas cahaya yang diterima rendah maka hambatan juga akan tinggi yang mengakibatkan tengangan yang keluar juga akan tinggi begitu juga sebaliknya disinilah mekanisme proses perubahan cahaya menjadi listrik terjadi. 2.7 Relay Songle SRD-5VDC-SL-C Relay adalah saklar mekanik yang dikendalikan atau dikontrol secara elektronik (elektro magnetik). Saklar pada relay akan terjadi perubahan posisi OFF ke ON pada saat diberikan energi elektro magnetik pada armatur relay tersebut. Relay pada dasarnya terdiri dari 2 bagian utama yaitu saklar mekanik dan sistem pembangkit elektromagnetik (induktor inti besi). saklar atau kontaktor relay dikendalikan menggunakan tegangan listrik yang diberikan ke induktor pembangkit magnet untuk menrik armatur tuas saklar atau kontaktor relay. Relay yang ada dipasaran terdapat berbagai bentuk dan ukuran dengan tegangan kerja dan jumalh saklar yang berfariasi, berikut adalah salah satu bentuk relay yang ada dipasaran. 2.8 Motor stepper Motor stepper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor stepper bergerak berdasarkan urutan pulsa yang diberikan kepada motor. Karena itu, untuk menggerakkan motor stepper diperlukan pengendali motor stepper yang membangkitkan pulsa-pulsa periodik. Penggunaan motor stepper memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan penggunaan motor DC biasa. Keunggulannya antara lain adalah : Sudut rotasi motor proporsional dengan pulsa masukan sehingga lebih mudah diatur. Motor dapat langsung memberikan torsi penuh pada saat mulai bergerak. Posisi dan pergerakan repetisinya dapat ditentukan secara presisi . Memiliki respon yang sangat baik terhadap mulai, stop dan berbalik (perputaran). Murah dan banyak dijumpai dipasaran Dapat menghasilkan perputaran yang lambat sehingga beban dapat dikopel langsung ke porosnya. Pada motor stepper umumnya tertulis spesifikasi Np (pulsa / rotasi). Sedangkan kecepatan pulsa diekspresikan sebagai pps ( pulsa per second) dan kecepatan putar umumnya ditulis sebagai ω (rotasi / menit atau rpm). Kecepatan putar motor stepper (rpm) dapat diekspersikan menggunakan kecepatan pulsa (pps) sebagai berikut : Torsi yang dapat dihasilkan oleh motor stepper dapat dihitung berdasarkan perbandingan daya kerja motor terhadap kecepatan putarannya atau dapat dirumuskan sebagai berikut : Untuk mengetahui beban maksimum yang dapat digerakkan motor stepper dapat diperoleh dengan menghitung torsi dengan menggunakan rumus : τ = F. L ....................................................................................................................... (3) [10] Keterangan : F = Gaya berat yang bekerja terhadap motor (Newton) L = Panjang lengan yang bergerak pada motor (meter) Gaya berat yang bekerja terhadap motor dapat dituliskan dengan : F = m. g............ (4) [10] Keterangan : m = Massa (Kg) g = Percepatan gravitas (m/s2) 2.9 Pengendali motor stepper (Easy Driver Stepper Motor) Easy Driver Stepper Motor (Sumber: Koleksi Pribadi) Rangkaian pengendali motor stepper (stepper motor driver) menggunakan komponen utama berupa sebuah IC A3967SLBT yaitu rangkaian driver sederhana untuk mengendalikan motor stepper jenis bipolar dengan gerakan microstepping. Driver ini dapat diberi sumber tegangan mulai dari 6 V sampai 30 V dc dan biasanya driver ini digunakan pada motor bipolar dengan 4, 6 , atau 8 kawat. Berikut ini adalah ilustrasi struktur motor stepper sederhana dan pulsa yang dibutuhkan untuk menggerakkannya (a) bentuk pulsa keluaran dari pengendali motor stepper (b) penerapan pulsa pengendali pada motor stepper dan arah putaran yang bersesuaian
