bab ii tinjauan pustaka - potensi utama repository

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Perancangan
Perancangan adalah proses menuangkan ide dan gagasan berdasarkan
teoru-teori dasar yang mendukung. Proses perancangan dapat dilakukan dengan
cara pemilihan komponen-komponen yang akan digunakan, mempelajari
karakteristik dan data fisiknya, membuat rangkaian skematik dengan melihat
fungsi-fungsi komponen yang dipelajari sehingga dapat dibuat alat yang sesuai
dengan spesifiknya.
(Sumber : http://elib.unikom.ac.id/download.php?id=143047)
II.2. Mikrokontroler
Teknologi mikrokontroler telah mengalami banyak perkembangan. Jika
pada microprocessor terdahulu menggunakan teknologi CISC (Complex
Instruction Set Computer) seperti processor Intel 386/486 maka pada
mikrokontroler produksi ATMEL adalah jenis MCS (Micro Controller System)
yaitu AT89C51, AT89S51, dan AT89S52. Setelah mengalami perkembangan,
teknologi micropocessor dan mikrokontroler mengalami peningkatan yang terjadi
pada kisaran tahun 1996 sampai dengan tahun 1998 ATMEL mengeluarkan
teknologi mikrokontroler terbaru berjenis AVR (Alf and Vegard’s Risc Processor)
yang menggunakan teknologi RISC (Reduce Instruction Set Computer) dengan
7
8
keunggulan
lebih
banyak
dibandingkan
dengan
pendahulunya,
yaitu
mikrokontroler jenis MCS. (Afrie Setiawan, 2011)
Mikrokontroler jenis MCS memiliki kecepatan frekuensi kerja 1/12 kali
frekuensi osilator yang digunakan sedangkan pada kecepatan frekuensi kerja AVR
sama dengan kecepatan frekuensi kerja osilator yang digunakan. Jadi apabila
menggunakan osilator yang sama, maka AVR mempunyai kecepatan kerja 12 kali
lebih cepat dibandingkan dengan MCS.
AVR memiliki keunggulan dibandingkan dengan mikrokontroler yang
lain. Keunggulan mikrokontroler AVR yaitu AVR memiliki kecepatan eksekusi
program yang lebih cepat, karena sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1
siklus clock, lebih cepat dibandingkan dengan MCS51 yang memiliki arsitektur
CISC (Complex Instruction Set Computer) dimana mikrokontroler MCS51
membutuhkan 12 siklus clock untuk mengeksekusi 1 instruksi. Selain itu,
mikrokontroler AVR memiliki fitur yang lengkap, sehingga dengan fasilitas yang
lengkap ini, programmer dan designer dapat menggunakannya untuk berbagai
aplikasi
sistem
elektronika
seperti
robot,
otomasi
industri,
telekomunikasi, dan berbagai keperluan lain. (Heri Andrianto, 2008)
peralatan
9
ATMEL
AVR
MCS
AT89Sx
AT89Cx
x
ATtiny
ATMega
AT86RFx
AT90Sx
x
xx
Gambar II.1 Diagram Blok Perkembangan Mikrokontroller ATMEL
x
Sumber : Afrie Setiawan, 2011. Mikrokontroler Atmega8535 dan Atmega16
II.2.1. Mikrokontroler ATmega8535
Mikrokontroler ATmega8535 merupakan salah satu jenis mikrokontroler
AVR (Alf and Vegard’s Risc Processor)
yang diproduksi oleh ATMEL.
Mikrokontroler ATmega8535 memiliki kecepatan frekuesi kerja 12 kali lebih
cepat dibandingkan dengan mikrokontroler jenis MCS. (Afrie Setiawan 2011)
Bentuk fisik dari mikrokontroler Atmega8535 dapat dilihat pada Gambar
II.2 berikut.
Gambar II.2 Bentuk Fisik Mikrokontroller Atmega8535
Sumber: www.atmel.com
10
Mikrokontroler Atmega8535 juga memiliki fitur-fitur sebagai berikut :
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah yang terdiri dari 4 buah port yaitu port A, port
B, port C, dan port D.
2. ADC internal sebanyak 8 saluran.
3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan.
4. Watchdog Timer dengan osilator internal.
5. Memori 512 byte SRAM.
6. Memori 512 byte EEPROM
7. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write.
8. Port antarmuka SPI yang berfungsi untuk men-download program ke flash.
9. Unit interupsi Internal dan External.
10. Komunikasi serial menggunakan Port USART dengan kecepatan maksimal
2,5 Mbps.
11. Antarmuka komparator analog.
12. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimum 16
MHz.
11
II.2.2. Memori ATmega8535
Bagian yang sangat penting dalam pemrograman chip mikrokontroler
adalah manajemen memori, karena memori dalam mikrokontroler sangat terbatas,
berbeda dengan memori komputer yang sangat besar. Untuk itu memori yang ada
pada chip mikrokontroler harus digunakan seefisien dan seefektif mungkin (Ardi
Winoto, 2010)
1. Memori Program (Flash)
Adalah Memori ROM tempat kode-kode program berada. Kata Flash
menunjukkan jenis ROM yang dapat ditulis dan dihapus secara elektrik.
Memori Flash terbagi dua bagian yaitu bagian aplikasi dan bagian boot.
Bagian aplikasi adalah bagian kode-kode program aplikasi berada. Sedangkan
bagian boot adlah bagian yang digunakan khusus untuk booting awal yang
dapat
diprogram
untuk
menulis
bagian
aplikasi
tanpa
melalui
programmer/downloader, misalnya melalui USART.
2. Memori Data
Adalah memori RAM yang digunakan untuk keperluan program. Memori
data terbagi dua bagian yaitu:
32 GPR (General Purpose Register) adalah register khusus yang bertugas
untuk membantu eksekusi program oleh ALU (Aritmatich Logic Unit), dalam
instruksi assembler setiap instruksi harus melibatkan GPR. Dalam istilah
processor komputer sehari-hari GPR dikenal sebagai “cache memory”.
I/O register dan Aditional I/O register adalah register yang difungsikan
khusus untuk mengendalikan berbagai peripheral dalam mikrokontroler
12
seperti pin port, timer/counter, USART dan lain-lain. Register ini dalam
keluarga mikrokontroler MCS51 dikenal sebagai SFR (Special Function
Register).
3. Memori EEPROM
Adalah memori data yang dapat mengendap ketika chip mati (off), memori
EEPROM digunakan untuk keperluan penyimpanan data yang tahan terhadap
gangguan catu daya (non volatile).
II.2.3. Pin-pin Mikrokontroler ATmega8535
Mikrokontroler ATmega8535 memiliki 40 pin untuk model DIP (Dual
Inline Package) dapat dilihat pada Gambar II.3.
Gambar II.3 Konfigurasi Pin Mikrokontroler Atmega8535
Sumber : www.atmel.com
13
Dari gambar tersebut di atas dapat dijelaskan masing-masing pin
mikrokontroler ATmega8535 sebagai berikut :
1. VCC yaitu pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya mikrokontroler
ATmega8535.
2. GND merupakan pin Ground atau pembumian.
3. Port A (Port A0…Port A7) merupakan pin input/output dua arah. Output
buffer port A dapat memberi arus sebesar 20 mA dan dapat mengendalikan
display LED (Light Emiting Diode) secara langsung. Selain itu pin-pin pada
port A juga memiliki fungsi-fungsi khusus, seperti yang ditunjukkan pada
Tabel II.1 dibawah ini.
Tabel II.1 Fungsi Khusus Port A Mikrokontroler ATmega8535
Pin
Fungsi Khusus
PA7
ADC7 (ADC Input Channel 7)
PA6
ADC6 (ADC Input Channel 6)
PA5
ADC5 (ADC Input Channel 5)
PA4
ADC4 (ADC Input Channel 4)
PA3
ADC3 (ADC Input Channel 3)
PA2
ADC2 (ADC Input Channel 2)
PA1
ADC1 (ADC Input Channel 1)
PA0
ADC0 (ADC Input Channel 0)
Sumber : Heri Andrianto, 2008. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA16
14
4. Port B (Port B0…Port B7) merupakan pin input/output dua arah. Pada port
B juga tersedia pin yang memiliki fungsi-fungsi khusus, seperti yang
ditunjukkan pada Tabel II.2 berikut.
Tabel II.2 Fungsi Khusus Port B Mikrokontroler Atmega8535
Pin
Fungsi Khusus
PB7
SCK (SPI Bus Serial Clock)
PB6
MISO (SPI Bus Master Input/Slave Output)
PB5
MOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input)
PB4
SS (SPI Slave Select Input)
PB3
PB2
PB1
PB0
AIN1 (Analog Comparator Negative Input)
OC0 (Timer/Counter0 Output Compare Match Output)
AIN0 (Analog Compare Positive Input)
INT2 (External Interrupt 2 Input)
T1 (Timer/Counter1 External Counter Input)
T0 T1 (Timer/Counter External Counter Input)
XCK (USART External Clock Input/Output)
Sumber : Heri Andrianto, 2008. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA16
5. Port C (Port C0…Port C7) merupakan pin input/output dua arah. Pada port
C juga tersedia pin yang memiliki fungsi-fungsi khusus, seperti yang
ditunjukkan pada Tabel II.3 dibawah ini.
Tabel II.3 Fungsi Khusus Port C Mikrokontroler ATmega8535
Pin
Fungsi Khusus
PC7
TOSC2 (Timer Oscillator Pin 2)
PC6
TOSC1 (Timer Oscillator Pin 1)
PC5
TDI (JTAG Test Data In)
15
PC4
TDO (JTAG Test Data Out)
PC3
TMS (JTAG Test Mode Select)
PC2
TCK (JTAG Test Clock)
PC1
SDA (Two-wire Serial Bus Data Input/Output Line)
PC0
SCL (Two-wire Serial Bus Data Clock Line)
Sumber : Heri Andrianto, 2008. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA16
6. Port D (Port D0…Port D7) merupakan pin input/output dua arah. Pada port
D juga tersedia pin yang memiliki fungsi-fungsi khusus, seperti yang
ditunjukkan pada Tabel II.4 berikut.
Tabel II.4 Fungsi Khusus Port D Mikrokontroler ATmega8535
Pin
Fungsi Khusus
PD7
OC2 (Timer/Counter Output Compare match Output)
PD6
ICP (Timer/Counter 2 Input Capture Pin)
PD5
OC1A (Timer/Counter 1 Output Compare A Match Output)
PD4
OC1B (Timer/Counter 1 Output Compare B Match Output)
PD3
INT1 (External Interrupt 1 Input)
PD2
INT0 (External Interrupt 0 Input)
PD1
TXD (USART Output Pin)
PD0
RXD (USART Input Pin)
Sumber : Heri Andrianto, 2008. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA16
7. RESET yaitu pin yang digunakan untuk me-reset ATmega8535.
8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
10. AREFF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.
16
II.3. Relay
Pada dasarnya relay adalah sebuah kumparan yang dialiri arus listrik
sehingga kumparan mempunyai sifat medan magnet. sehingga pada saat relay
dialiri arus listrik maka kumparan akan menghasilkan medan magnet. Sifat
magnet tersebut digunakan untuk menggerakkan suatu sistem saklar yang terbuat
dari logam. Pada saat arus listrik diputus maka logam akan kembali pada posisi
semula. (Afrie Setiawan, 2011)
Relay merupakan komponen output yang sering digunakan pada beberapa
peralatan elekronika dan di berbagai bidang lainnya. Relay berfungsi untuk
menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik yang dikontrol dengan
memberikan tegangan dan arus tertentu pada kumparannya (coil). Menurut prinsip
kerjanya relay dapat dibedakan menjadi :
a. Normaly Open (NO), yaitu jenis relay yang pada kondisi awal adalah terbuka.
Saklar akan tertutup bila relay dialiri arus
b. Normaly Close (OFF), yaitu jenis relay yang pada kondisi awal adalah
tertutup. Saklar akan terbuka bila relay dialiri arus
c. Change Over (CO), jenis relay ini mempunyai saklar tunggal yang nomalnya
tertutup yang lama, bila kumparan 1 dialiri arus maka saklar akan terhubung
ke terminal A, sebaliknya bula kumparan 2 dialiri arus maka saklar akan
terhubung ke terminal B.
17
Adapun bentuk fisik dari relay ditunjukkan pada Gambar II.4 sebagai
berikut.
Gambar II.4 Bentuk Fisik Relay
Sumber : Afrie Setiawan, 2011. Mikrokontroler Atmega8535 dan Atmega16
II.4. Sensor MQ7
Sensor MQ7 merupakan sebuah sensor buatan Hanwei China. Sensor ini
dapat digunakan untuk mendeteksi keberadaan asap maupun gas-gas yang dapat
terbakar (Combustible Gas) lainnya yang diakibatkan oleh suatu benda atau
materil yang terbakar. Sensor ini terdiri dari keramik Al2O3, lapisan tipis SnO2,
elektroda serta heater yang digabungkan dalam suatu lapisan kerak yang terbuat
dari plastik dan stainless (Ganis Rama Pradika, 2010).
Gambar II.5 Prinsip Lapisan SnO2
Sumber : www.hanwei.com
18
Arus elektrik mengalir melewati daerah sambungan dari kristal SnO2. Pada
daerah grain boundary, penyerapan oksigen mencegah muatan untuk bergerak
bebas. Apabila sensor MQ7 mendeteksi adanya asap maupun gas-gas yang dapat
terbakar (Combustible Gas) maka tegangan keluaran (Output) pada sensor akan
naik, sehingga konsentrasi gas akan menurun dan terjadi proses deoksidasi.
Akibatnya permukaan dari muatan negatif oksigen akan berkurang dan ketinggian
permukaan sambungan penghalangpun akan ikut terjadi. Hal ini mengakibatkan
penurunan resistansi sensor yang juga memiliki sebuah heater yang berfungsi
sebagai pembersih dari kontaminasi udara di dalam ruangan sensor.
Gambar II.6 Bentuk Fisik Sensor MQ7
Sumber : www.hanwei.com
Adapun karakteristik sensor MQ7 adalah apabila mendeteksi keberadaan
asap ataupun gas-gas yang dapat terbakar (Combustible Gas) maka keluaran
(Output) tegangan semakin besar sesuai dengan besarnya kadar asap yang
terdeteksi. Pengukuran kadar ppm asap diperoleh dari perbandingan antara
resistansi sensor pada saat terdapat gas (Rs) dengan resistansi sensor pada udara
bersih atau tidak mengandung asap (Ro). Untuk mencari nilai Rs digunakan
rumus sebagai berikut :
Rs
=
Ro
−
… … … … … … … … … … … (1)
19
II.5. LCD (Liquid Crystal Display)
LCD (Liquid Crystal Display) merupakan salah satu perangkat penampil
yang sekarang ini mulai banyak digunakan. LCD banyak digunakan sebagai
display dari alat-alat elektronika seperti kalkulator, multitester digital, jam digital
dan sebagainya. Penampilan LCD mulai dirasakan menggantikan fungsi dari
penampil CRT (Cathode Ray Tube), yang sudah berpuluh-puluh tahun digunakan
manusia sebagai penampil gambar ataupun text baik monokrom (hitam dan putih),
maupun yang berwarna. Beberapa keuntungan LCD dibandingkan dengan CRT
adalah konsumsi daya yang relatif kecil, lebih ringan, tampilan yang lebih bagus
(Afrie Setiawan, 2011).
Adapun tampilan LCD 2x16 dapat dilihat pada Gambar II.7 sebagai
berikut.
Gambar II.7 Bentuk Fisik LCD (Liquid Crystal Display) 2 x 16
Sumber : Afrie Setiawan, 2011. Mikrokontroler Atmega8535 dan Atmega16
LCD (Liquid Crystal Display) 2x16 memiliki pin sebanyak 16 buah yang
memiliki fungsi masing-masing. Namun yang paling umum digunakan adalah
hanya sebanyak 9 buah pin saja. Deskripsi dari pin-pin LCD 2 x 16 di atas
ditunjukkan pada Tabel II.5 sebagai berikut :
20
Tabel II.5 Deskripsi Pin-pin LCD (Liquid Crystal Display)
PIN
Nama Pin
Fungsi
1
VSS
Ground voltage
2
VCC
+5V
3
VEE
Contrast Voltage
Register Select
4
RS
0 = write mode
1 = read mode
Read / Write, to choose write or read mode
5
R/W
0 = write mode
1 = read mode
Enable
6
E
0 = start to lacht data to LCD character
1 = disable
7
DB0
Data bit ke-0 (LSB)
8
DB1
Data bit ke-1
9
DB2
Data bit ke-2
10
DB3
Data bit ke-3
11
DB4
Data bit ke-4
12
DB5
Data bit ke-5
13
DB6
Data bit ke-6
14
DB7
Data bit ke-7
15
BPL
Back Plane Light
16
GND
Ground voltage
Sumber : Heri Andrianto, 2008. Pemrograman Mikrokontroler AVR Atmega16
21
II.6. Buzzer
Buzzer adalah suatu alat yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi sinyal
suara. Pada umumnya buzzer digunakan untuk alarm, karena penggunaannya
cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer akan
mengeluarkan bunyi. Frekuensi suara yang di keluarkan oleh buzzer yaitu antara
1-5 KHz. Adapun buzzer yang penulis gunakan dalam perancangan ini adalah
buzzer 12VDC sehingga untuk mengaktifkan buzzer tersebut diperlukan tegangan
sebesar 12VDC. Bentuk fisik dari buzzer dapat diliahat pada Gambar II.8 berikut.
Gambar II.8 Bentuk Fisik Buzzer
Sumber : www.soft7.com
II.7. Resistor
Resistansi suatu penghantar arus listrik adalah sifat yang membatasi aluran
arus listrik. Semua metal dan beberapa mineral bukan metal dapat menghantarkan
arus listrik, pada tingkatan tertentu bahan-bahan ini dapat mengendalikan aliran
arus listrik sesuai dengan sifat resitivitas yang dimilikinya. (Hartono, 1988)
Menurut Sugiri (2004) resistor merupakan sebuah komponen yang bersifat
pasif, yang berguna untuk mengatur serta menghambat arus listrik. Resistor yang
digunakan dalam elektronika dibedakan menjadi dua, yaitu resistor linear dan
resistor nonlinear atau dapat juga dikatakan resistor tetap (fixed resistor) dan
22
resistor tidak tetap (variable resistor). Resistor linear adalah resistor yang bekerja
sesuai dengan hukum ohm, yaitu V = I x R. Jika nilai tahanannya semakin besar
maka arus listriknya yang mengalir akan semakin kecil dan sebaliknya.
Sedangkan resistor yang berjenis nonlinear adalah resistor yang besar tahanannya
dapat berubah-ubah akibat pengaruh faktor-faktor luar seperti fotoresistor,
thermistor, dan sebagainya.
Secara umum resistor dapat disimbolkan seperti pada Gambar II.9. berikut
ini :
Gambar II.9. Simbol Resistor
Sumber : Sugiri, 2004. Elektronika Dasar & Peripheral Komputer
II.7.1. Resistor Tetap (Fixed Resistor)
Resistor tetap atau resistor linear adalah resistor yang besar tahanannya telah
ditentukan sesuai dengan nilai tahanan yang tertera pada resistor tersebut. Resistor
tetap (linear resistor) terbuat dari berbaga macam bahan, seperti arang nikelin,
lilitan kawat, pita, film metal, film oksida metal, cermet, unsur karbon, dan
sebagainya. Tipe resistor tetap (linear) yang terbuat dari karbon umumnya
berbentuk tabung porselen kecil yang pada kedua bagian ujungnya agak sedikt
menggelembung. Resistor tetap yang terbuat dari karbon terdiri dari dua kaki
tembaga yang berada di sisi sebelah kiri dan di sisi sebelah kanan. (Hartono,
1988)
23
Kini lebih banyak dijumpai resistor-resistor tetap (linear resistor) dalam
berbagai kisaran nilai resistansi sesuai dengan kemajuan di bidang teknologi
mineral, sehingga pada akhirnya toleransi produksi dapat dikendalikan lebih dekat
pada nilai resistansi yang diinginkan pada tingkat biaya produksi yang masih
ekonomins. Dengan kemajuan teknologi yang canggih saat ini juga dapat
dihasilkan resistor-resistor yang lebih kecil, beberapa diantaranya telah
menggunakan teknik pengotoran (doping) seperti halnya dalam peranti
semikonduktor dan rangkaian terpadu (IC). (Hartono, 1988)
Adapun bentuk wujud fisik dari resistor tetap (linear resistor) yang terbuat
dari bahan karbon ditunjukkan pada Gambar II.10. sebagai berikut :
Gambar II.10. Bentuk Fisik Resistor Tetap Carbon
Sumber : Sugiri, 2004. Elektronika Dasar & Peripheral Komputer
Pada badan resistor tersebut terdapat lingkaran yang berbentuk gelang kode
warna yang berguna untuk memudahkan para pemakainya untuk mengenali besar
resistansi resistor tersebut tanpa mengukur besar tahananan resistor tersebut
dengan menggunakan ohm meter. Kode warna tersebut adalah standar menufaktur
yang dikeluarkan oleh ELA (Electronic Industries Association).
24
Besarnya nilai tahanan resistor linier ditentukan oleh warna yang tertera
pada bahan resistor tersebut, satuan tahanan resistor disebut ohm (). Warnawarna tersebut mempunyai nilai seperti yang tertera pada Tabel II.6. berikut ini :
Tabel II.6. Kode Warna Resistor
WARNA
GELANG I
GELANG II
GELANG III
GELANG IV
Hitam
0
0
1
-
Coklat
1
1
10
± 1%
Merah
2
2
100
± 2%
Jingga
3
3
1000
-
Kuning
4
4
10000
-
Hijau
5
5
100000
-
Biru
6
6
1000000
-
Violet
7
7
10000000
-
Abu-abu
8
8
100000000
-
Putih
9
9
1000000000
-
Emas
-
-
-
5%
Perak
-
-
-
10%
Tanpa Warna -
-
-
20%
Sumber : Sugiri, 2004. Elektronika Dasar & Peripheral Komputer
Pembacaan tabel haruslah benar sesuai dengan urutan warna dan besarnya
nilai untuk masing-masing warna pada setiap gelang. Kesalahan pembacaan dapat
menyebabkan kesalahan perhitungan. Resitansi dibaca dari warna gelang yang
paling depan ke arah gelang toleransi yang berwarna coklat, emas, atau perak.
Biasanya warna gelang toleransi ini berada pada bahan resistor yang paling pojok
atau juga dengan lebar jarak yang lebih menonjol dari gelang warna yang lain.
25
Dengan demikian para pegguna resistor sudah dapat langsung mengetahui berapa
nilai serta toleransi dari resitor tersebut. Selain melalui pembacaan warna, nila
tahanan resistor dapat juga diukur dengan alat ukur listrik yang disebut dengan
multimeter yang diset pada skala pengukuran ohm meter. (Sugiri, 2004)
II.7.2. Resistor Tidak Tetap (Variable Resistor)
Resistor tidak tetap (variable resistor) merupakan resistor yang nilai
resistansinya dapat berubah-ubah akibat pengaruh faktor-faktor luar seperti
cahaya, suhu, manusia, dan sebagainya. (Sugiri, 2004). Resistor tidak tetap
(variable resistor) biasa disebut juga dengan potensiometer. Potensiometer
biasanya dikenali dengan sebagai alat pengatur dengan tombol putar ataupun slot
pengatur yang bisa digerak-gerakkan dengan menggunakan obeng ataupun dengan
menggunakan jari-jari tangan, sehingga besar tegangan DC ataupun sinyal AC
dapat diubah-ubah. Contoh penggunaan potensiometer adalah untuk pengaturan
volume yang terdapat pada sebuah rangkaian penguat suara (amplifier). (Harianto,
1988)
Simbol resistor tidak tetap (variable resistor) ditunjukkan pada Gambar
II.11. sebagai berikut :
Gambar II.11. Simbol Resistor Tidak Tetap (Variable Resistor)
Sumber : Sugiri, 2004. Elektronika Dasar & Peripheral Komputer
26
II.8. Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika yang sering digunakan sebagai
penyearah arus, penahan arus searah, filter, dan lain-lain. Kapasitor juga
dibedakan menjadi dua, yaitu kapasitor tetap dan kapasitor tidak tetap. Kapasitor
tetap adalah kapasitor yang nilai kapasitansinya tidak dapat diubah-ubah, seperti
kapasitor film, kapasitor polyester, kapasitor mika, kapasitor keramik, dan lainlain. Sedangkan yang dimaksud dengan kapasitor tidak tetap adalah kapasitor
yang nilai kapasitansinya dapat diubah-ubah sesuai kebutuhan, sepert varco
(variable condensator), kapasitor trimmer, dan sebagainya. (Sugiri, 2004)
II.8.1. Kapasitor Electrolyctic (Elco)
Kapasitor electrolyctic merupakan kapasitor yang terbuat dari alumanium
yang menggunakan membrane oksidasi yang tipis. Kapasitor electrolyctic adalah
jenis kapasitor yang memiliki polaritas, yaitu positif dan negatif. Pemasangan
kapasitor ini harus sesuai dengan polaritasnya, jika tidak maka kapasitor ini akan
rusak atau menggelembung dan bocor. Kapasitor electrolyctic berfungsi untuk
meratakan arus sehingga kapasitor jenis ini sering dipakai pada rangkaian
penyearah arus atau power supply adaptor (PSA). (Sugiri, 2004). Bentuk fisik
kapasitor electrolyctic ditunjukkan pada Gambar II.12. sebagai berikut :
Gambar II.12. Bentuk Fisik Kapasitor Electrolyctic
Sumber : Sugiri, 2004. Elektronika Dasar & Peripheral Komputer
27
II.8.2. Kapasitor Keramik
Kapasitor keramik merupakan jenis kapasitor yang tidak memiliki
polaritas (non-polar). Kapasitor keramik berbentuk bulat dan tipis. Kapasitor
keramik dipakai sebagai filter atau penyalaan pada gelombang radio. Kapasitansi
kapasitor keramik dihitung dalam satuan piko Farad (pF) sedangkan tegangan
kerja kapasitor keramik tersedia mulai dari 25 Volt, 50 Volt, 200 Volt, 200 Volt,
400 Volt, bahkan sampai ribuan Volt. Nilai kapasitansi kapasitor keramik ada
yang tertulis langsung pada badan komponen tersebut, ada juga yang memakai
kode hitungan. (Sugiri, 2004). Adapun bentuk fisik dari kapasitor keramik
ditunjukkan pada Gambar II.13. sebagai berikut :
Gambar II.13. Bentuk Fisik Kapasitor Keramik
Sumber : Sugiri, 2004. Elektronika Dasar & Peripheral Komputer
II.9. LED (Light Emitting Diode)
LED atau singkatan dari Light Emitting Diode adalah salah satu komponen
elektronik yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. Karakteristik LED sama
dengan dengan karaktersistik dioda penyearah. Bedanya jika dioda penyearah
membuang energi dalam bentuk panas, sedangkan LED membuang energi dalam
bentuk cahaya. (Afrie Setiawan, 2011)
28
LED saat ini sudah banyak dipakai, seperti untuk penggunaan lampu
permainan anak-anak, untuk rambu-rambu lalu lintas, lampu indikator peralatan
elektronik hingga ke industri, untuk lampu emergency, untuk televisi, komputer,
pengeras suara (loudspeaker), hard disk eksternal, proyektor, LCD, dan berbagai
perangkat elektronik lainnya sebagai indikator bahwa sistem sedang berada dalam
proses kerja, dan biasanya berwarna merah atau kuning. LED ini banyak
digunakan karena komsumsi daya yang dibutuhkan tidak terlalu besar dan
beragam warna yang ada dapat memperjelas bentuk atau huruf yang akan
ditampilkan.
Keunggulan LED antara lain adalah konsumsi listrik rendah, tersedia
dalam berbagai warna, murah dan umur panjang. Keunggulannya ini membuat
LED digunakan secara luas sebagai lampu indikator pada peralatan elektronik.
Namun LED punya kelemahan, yaitu intensitas cahaya (Lumen) yang
dihasilkannya termasuk kecil. Kelemahan ini membatasi LED untuk digunakan
sebagai lampu penerangan. Penulis menggunakan LED sebagai indikator bahwa
adanya asap yang terdeteksi.
Gambar II.14 Simbol dan Bentuk Fisik LED
Sumber : Afrie Setiawan, 2011. Mikrokontroler Atmega8535 dan Atmega16
29
II.10. Transistor
Transistor berasal dari kata transfer resistor yang dikembangkan oleh
Bardeen, Shockley, dan Brittam pada tahun 1948 di perusahaan elektronik Bell
Telephone Laboratories. Transistor merupakan jenis komponen semikonduktor
yang banyak digunakan di berbagai rangkaian elektronika, seperti rangkaian
amplifier, switching, dan sebagainya. Transistor memiliki tiga buah kaki, yaitu
basic (B), collector (C), dan Emitor (E). (Sugiri, 2004)
C
C
B
B
E
E
NPN
PNP
a)
b)
Gambar II.15 a) Simbol Transistor NPN b) Simbol Transistor PNP
Sumber : Afrie Setiawan, 2011. Mikrokontroler Atmega8535 dan Atmega16
Sebagai salah satu jenis komponen aktif, transistor dibuat dengan
menggunakan bahan semikonduktor seperti jenis silicon atau germanium untuk
dapat beroperasi atau bekerja, transistor memerlukan tegangan pemicu dan
dibantu oleh komponen pasif seperti resistor dan kapasitor. (Sugiri, 2004)
30
II.11. Perangkat Lunak
II.11.1. Bahasa Pemrograman Mikrokontroler ATmega8535
Pemrograman mikrokontroler AVR dapat menggunakan low level
language (assembly) dan high level language (C, Basic, Pascal, JAVA, dll)
tergantung compiler yang digunakan. (Heri Andrianto, 2008)
Dalam perancangan alat pendeteksi kebakaran ini penulis menggunakan
bahasa C sebagai bahasa pemrograman untuk menginstruksikan perintah-perintah
pada mikrokontroler ATmega8535. Karena bahasa C memiliki keunggulan
dibandingkan dengan bahasa assembler yaitu independent terhadapa hardware
serta lebih mudah untuk menangani project yang besar.
II.11.2. CodeVisionAVR
Ada beberapa program yang dapat digunakan sebagai editor dan compiler
untuk
mikrokontroler
AVR,
salah
satunya
yaitu
CodeVisionAVR.
CodeVisionAVR merupakan salah satu alat bantu pemrograman (programming
tool) yang bekerja dalam lingkungan pengembangan perangkat lunak yang
terintegrasi ( Integrated Development Environment, IDE). Seperti aplikasi IDE
lainnya, CodeVisionAVR dilengkapi dengan source code editor, compiler, linker,
dan dapat memanggil ATMEL AVR Studio untuk debugger-nya. (Heri Andrianto,
2008)
Adapun tampilan dari perangkat lunak AVRCodeVision yang digunakan
untuk menulis program yang nantinya akan dimasukkan ke dalam memori
mikrokontroler ATmega8535 adalah seperti pada Gambar II.16 berikut.
31
Gambar II.16 Tampilan Perangkat Lunak CodeVisionAVR
Sumber : www.hpinfotech.com
II.11.3. Perangkat Lunak Downloader
Untuk memasukkan program yang telah di-compile menjadi bentuk file
hex diperlukan software downloader. Adapun perangkat lunak yang penulis
gunakan untuk memasukkan program ke dalam mikrokontroler ATmega8535
adalah Khazama Downloader. Cara menggunakan Khazama Downloader sangat
mudah, cukup membuka file dengan ekstensi .hex yang akan dimasukkan ke
dalam mikrokontroler serta menentukan
mikrokontroler yang digunakan
kemudian klik Auto Program maka dengan sendirinya file akan masuk ke dalam
memori mikrokontroler ATmega8535. Jika berhasil maka akan keluar
pemberitahuan demikian juga jika tidak berhasil akan keluar pemberitahuan
bahwasanya ada kesalahan ataupun error. Tampilan Khazama Downloader
ditunjukkan pada Gambar II.17 berikut.
Gambar II.17 Tampilan Perangkat Khazama Downloader
Sumber : www.khazama.com