BAB I

1
BAB II
TEORI DASAR
Pada bab ini akan dibahas secara singkat tentang sistem pengendalian dan
beberapa komponen utama yang digunakan pada simulasi area parkir.
2.1. Sistem Pengendalian
Pengendalian adalah suatu proses untuk menjaga agar nilai keluaran tetap atau
mendekati dengan nilai yang diinginkan. Sehingga sistem pengendalian berarti
suatu sistem untuk mengendalikan nilai keluaran agar selalu sama atau sedekat
mungkin dengan nilai yang diinginkan pada keadaan dan operasi bagaimanapun.
Sistem pengendalian terdiri atas dua jenis, yaitu sistem pengendalian lingkar
terbuka dan sistem pengendalian lingkar tertutup.
2.1.1. Sistem Pengendalian Lingkar Terbuka
Gambar 2.1. Diagram kotak sistem pengendalian lingkar terbuka
Pada gambar 2.1 di atas masukan pada proses akan diatur oleh pengendali
yang kemudian akan diproses sehingga dapat dihasilkan suatu keluaran. Sistem
pengendalian ini tidak memiliki umpan balik dari proses yang akan dibandingkan
terhadap masukan pada sistem, sehingga sistem ini tidak mempunyai kemampuan
2
untuk mengkoreksi sendiri terhadap hasil keluaran apabila terjadi penyimpangan
terhadap nilai keluaran yang diinginkan.
2.1.2. Sistem Pengendalian Lingkar Tertutup
Pada gambar 2.2 di bawah ini hasil keluaran diumpan balikkan untuk
dibandingkan dengan masukan, perbandingan hasil keluaran terhadap masukan
inilah yang akan diproses oleh pengendali untuk menentukan masukan proses
sehingga keluaran dari sistem mendekati hasil yang diinginkan.
Gambar 2.2. Diagram kotak sistem pengendalian lingkar tertutup
Sistem pengendalian lingkar tertutup adalah sistem pengendalian yang
menggunakan umpan balik. Sebagai pengumpanbalik pada sistem pengendalian
lingkar tertutup dapat digunakan sensor.
2.2. Light Dependent Resistor (LDR).
Resistor adalah komponen elektrik yang berfungsi memberikan hambatan
terhadap aliran arus listrik. Resistor yang sering digunakan terbagi menjadi dua
jenis yaitu resistor tetap dan resistor variabel . Resistor tetap adalah resistor yang
nilai tahanannya tetap sedangkan resistor variable adalah resistor yang nilai
tahanannya dapat berubah-ubah. Salah satu contohnya adalah LDR (Light
Dependent Resistor). Resistansi LDR berubah seiring dengan perubahan intensitas
3
cahaya yang mengenainya. Contoh LDR adalah ORP12 yang memiliki spectral
response pada cahaya dengan panjang gelombang antara 480nm sampai dengan
700nm, dan paling sensitif pada cahaya dengan panjang gelombang 560nm.
Dalam keadaan gelap resistansinya sebesar 10 M dan dalam keadaan terang
sebesar 1 K atau kurang. LDR terbuat dari bahan semiconduktor seperti kadmium
sulfida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih
banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan
telah mengalami penurunan.
LDR digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik.
Saklar cahaya otomatis dan alarm pencuri adalah beberapa contoh alat yang
menggunakan LDR. Akan tetapi karena responnya terhadap cahaya cukup lambat,
LDR tidak digunakan pada situasi dengan intensitas cahaya yang berubah secara
drastis.
Gambar 2.3. (a) Light-Dependent resistor ( LDR )
(b) Simbol LDR
Gambar 2.4. Grafik Karakteristik LDR
4
2.3. Saklar Batas ( Limit Switch )
Saklar batas dirancang hanya untuk beroperasi apabila batas yang sudah
ditentukan sebelumnya telah dicapai dan objek akan mengaktifkan kontak bila
objek mengenai tuas dari saklar batas. Pada gambar 2.5, tuas belum mengalami
pergerakan sehingga tidak menekan saklar yang berada dibawah tuas.
Dengan demikian saklar batas belum dianggap bekerja, sehingga kontak
bergerak mengenai kontak diam NC (Normally Closed). Sedangkan pada gambar
2.5, tuas telah mengalami pergerakan sehingga menekan saklar yang berada
dibawah tuas. Dengan demikian saklar batas dianggap telah bekerja, sehingga
kontak bergerak mengenai kontak diam NO (Normally Opened).
(a)
(b)
Gambar 2.5. (a) Tuas saklar batas tidak menekan kontak bergerak
(b) Kontak bergerak mengenai kontak diam NC (Normally Closed)
(a)
(b)
Gambar 2.6. (a) Tuas saklar menekan kontak bergerak
(b) Kontak bergerak mengenai kontak diam NO (Normally Opened)
5
2.4. Relay
Relay adalah sebuah saklar elektromagnetik yang prinsip kerjanya
menggunakan azas kumparan listrik. Sebuah kumparan (lilitan kawat tembaga)
yang berintikan sebuah lempengan besi lunak yang apabila dialiri aliran listrik,
maka lempengan besi lunak tersebut akan menjadi magnit. Magnit tersebut
menarik/menolak pegas kontak sebuah alat penghubung dan akibatnya akan
terjadi kontak dan lepas kontak dari alat penghubung tersebut.
Bentuk fisik dan simbol dari relay adalah seperti pada gambar 2.7. Relay akan
aktif apabila ada input tegangan yang cukup pada IC. Dibutuhkan dioda atau IC
regulator proteksi untuk mencegah tegangan balik yang dapat merusak
microcontroller.
Gambar 2.7. Bentuk Fisik Relay SPDT b.Simbol Relay SPDT
2.5. LCD (Liquid Crystal Display)
Kunci operasi LCD adalah kristal – cairan, atau fluida nematik (nematic
fluid). Fluida nematik ini diletakkan diantara dua keping gelas. Suatu tegangan
bolak-balik dipasang pada fluida nematik, dari segment bermetal sebelah atas
kepada bidang belakang yang bermetal. Bila dipengaruhi oleh medan magnetik
dari tegangan bolak-balik, maka fluida nematik memancarkan cahaya yang
berbeda dan ruas yang berenergi muncul warna hitam pada latar belakang perak.
Rangkaian LCD yang digunakan ditunjukan pada gambar 2.8.
6
Gambar 2.8 Antarmuka LCD Matriks 2 X 16
2.6. Motor DC
Motor DC adalah suatu mesin listrik arus dc yang berfungsi mengubah
tenaga listrik arus searah menjadi tenaga gerak atau tenaga mekanik.
2.6.1. Dasar-Dasar Motor DC
Hukum tangan kanan Fleming menyatakan bilamana arus listrik yang
mengalir dalam kawat arahnya menjauhi kita (maju), maka medan magnet yang
terbentuk disekitar kawat arahnya searah dengan arah putaran jarum jam.
Sebaliknya bilamana arus yang mengalir dalam kawat arahnya mendekati kita
(mundur) maka medan-medan magnet yang terbentuk disekitar kawat arahnya
berlawanan dengan arah putaran jarum jam.
Dalam menentukan arah arus dan tegangan yang timbul pada penghantar
setiap detik berlaku hukum tangan kanan fleming yaitu menggunakan kaidah
tangan kanan .
7
arah gerak (F)
arah medan (B)
arah tegangan
dan arus (V, I)
(F)
(B)
(V, I)
Gambar 2.9. Hukum tangan kanan Fleming
Pada gambar 2.9 di atas huruf F menunjukkan arah gerak atau perputaran
penghantar, huruf B menunjukkan arah medan magnet dari kutub utara ke kutub
selatan (arah kerapatan fluks), huruf V dan I menyatakan arah arus dan tegangan.
Ketiga arah tersebut saling tegak lurus.
2.6.2. Prinsip Kerja Motor DC
Pada gambar 2.9, 2.10 dan 2.11 di bawah didapat prinsip kerja motor DC
adalah sebagai berikut, berdasarkan pada penghantar yang membawa arus
ditempatkan dalam suatu medan magnet, maka penghantar tersebut akan
mengalami gaya. Gaya menimbulkan torsi yang akan menghasilkan rotasi
mekanik, sehingga motor akan berputar. Jadi motor DC ini menerima sumber arus
listrik kemudian diubah menjadi tenaga mekanik berupa perputaran yang nantinya
digunakan oleh peralatan lain.
Arah dari garis-garis gaya (fluks) medan magnet yang dihasilkan oleh
kutup, arah arus yang mengalir pada penghantar dan arah dari gaya, saling tegak
lurus. Menurut hukum Fleming gaya yang dihasilkan oleh arus yang mengalir
pada penghantar yang ditempatkan dalam suatu medan magnet tergantung dari
kekuatan dari medan magnet, harga dari arus melalui penghantar dan panjang
kawat yang membawa arus.
8
Gambar 2.10. Garis-garis gaya medan yang dihasilkan oleh kutub.
Gambar 2.11. Penghantar yang dialiri arus maka pada penghantar timbul medan
magne (garis-garis gaya fluks).
Gambar 2.12. Interaksi kedua medan magnet menghasilkan gaya yang akan
memutar jangkar.
9
2.7. Mikrokontroler AVR ATmega 8535.
2.7.1 Arsitektur AVR ATmega 8535
AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis
arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Hampir semua instruksi
dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register generalpurpose, timer / counter fleksibel dengan mode compare, interupt internal dan
eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power
saving. Beberapa diantaranya mempunyai ADC dan PWM internal. AVR
juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan
memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan
hubungan serial SPI. Chip AVR yang digunakan untuk tugas akhir ini adalah
ATmega8535.
Blok diagram dari mikrokontroler dapat dilihat pada gambar 2.13
Gambar 2.13. Blok Diagram Mikrokontroller ATmega8535
10
2.7.2 Pin - Pin ATmega8535
Konfigurasi Pin Mikrokontroller ATmega8535 dengan kemasan 40-pin DIP
(dual in-line package) dapat dilihat pada Gambar 2.14.
Gambar 2.14. Konfigurasi pin mikrokontroler Atmega 8535
2.7.3 Deskripsi Mikrokontroller ATmega 8535
 VCC ( power supply )
 GND ( Ground )
 Port A ( PA7..PA0 )
Port A berfungsi sebagai input analog pada A/D Konverter. Port A juga
berfungsi sebagai suatu Port I/O 8-bit dua arah, jika A / D konverter tidak
digunakan. Pin - pin Port dapat menyediakan resistor internal pull-up (yang
dipilih untuk masing-masing bit). Port A output buffer mempunyai
karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan
sumber. Ketika pin PA0 ke PA7 digunakan sebagai input dan secara
eksternal ditarik rendah, pin – pin akan memungkinkan arus sumber jika
11
resistor internal pull-up diaktifkan. Pin Port A adalah tri-stated manakala
suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
 Port B ( PB7..PB0 )
Port B adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up
(yang dipilih untuk beberapa bit). Port B output buffer mempunyai
karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan
kemampuan sumber. Sebagai input, pin port B yang secara eksternal
ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pin Port B
adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun
waktu habis.
 Port C ( PC7..PC0 )
Port C adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up
(yang dipilih untuk beberapa bit). Port C output buffer mempunyai
karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan
kemampuan sumber. Sebagai input, pin port C yang secara eksternal
ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pin Port C
adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun
waktu habis.
 Port D ( PD7..PD0 )
Port D adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up
(yang dipilih untuk beberapa bit). Port D output buffer mempunyai
karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan
kemampuan sumber. Sebagai input, pin port D yang secara eksternal
ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pin Port D
12
adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun
waktu habis.
 RESET ( Reset input )
 XTAL1 ( Input Oscillator )
 XTAL2 (Output Oscillator)
 AVCC adalah pin penyedia tegangan untuk port A dan A / D Konverter
 AREF adalah pin referensi analog untuk A/D konverter
2.9. CodeVision AVR
CodeVisionAVR merupakan software C-cross compiler, dimana program
dapat ditulis menggunakan bahasa-C. Dengan menggunakan pemrograman
bahasa-C diharapkan waktu disain (developing time) akan menjadi lebih singkat.
Setelah program dalam bahasa-C ditulis dan dilakukan kompilasi tidak terdapat
kesalahan (error) maka proses download dapat dilakukan. Mikrokontroler AVR
mendukung sistem download secara ISP (In-System Programming). Tampilan
utama code vision ditunjukan pada gambar 2.15.
Gambar 2.15. Tampilan CodeVision AVR
13
Untuk memulai bekerja dengan CodeVisionAVR pilih pada menu File ->
New. Maka akan muncul kotak dialog sebagai berikut :
Gambar 2.16 Tampilan new file
Pilih Project kemudian tekan OK, maka akan muncul kotak dialog berikut:
Gambar 2. 17 tampilan option di Wizard AVR
Pilih Yes untuk menggunakan CodeWizardAVR. CodeWizardAVR
digunakan untuk membantu dalam men-generate program, terutama dalam
konfigurasi chip mikrokontroler, baik itu konfigurasi Port, Timer, penggunaan
fasilitas-fasilitas seperti LCD, interrupt, dan sebagainya. CodeWizardAVR ini
sangat membantu programmer untuk setting chip sesuai keinginan. Tampilan
CodeWizardAVR untuk setting Chip dan Port dari mikrokontroler ditunjukan pada
gambar 2.18.
14
Gambar 2.18 Tampilan option IC port
Gambar 2.19 Tampilan Port C AVR
15
Untuk selanjutnya fasilitas-fasilitas lainnya dapat disetting sesuai kebutuhan
dari pemrograman. Setelah selesai dengan CodeWizardAVR, selanjutnya pada
menu File, pilih Generate, Save and Exit dan simpan pada direktori yang
diinginkan.
Gambar 2.20 Tampilan Save general project
Setelah memilih pilih Generate, Save and Exit dan menyimpan pada direktori
yang diinginkan, maka akan tampil lissting project dari program yang disetting
pada code wizard AVR. Listing project yang kemudian bisa langsung di-edit dan
digunakan sebagai program ditunjukan pada Gambar 2.21.
Gambar 2.21 Tampilan project AVR
16
2.10 Sekilas Tentang Delphi 7.0
2.10.1 Sejarah Delphi
Delphi berasal dari bahasa pemrograman pascal Antony Pranata (2001, 1-2).
Bahasa pascal sendiri telah diciptakan pada tahun 1971 oleh ilmuwan dari
Swiss, yaitu Niklaus Wirth. Nama pascal diambil dari ahli matematika dan
filsafat dari Perancis, yaitu Blaise Pascal (1623 – 1662).
Sejak saat itu, muncul beberapa versi pascal yaitu diantaranya Turbo Pascal
yang dirilis oleh Borland International Incorporation pada tahun 1983. Turbo
Pascal ini memiliki sedikit perbedaan dengan pascal standar, antara lain
dalam hal penambahan beberapa prosedure, pengolahan string, fungsi, dan
yang lainnya.
Turbo pascal yang muncul pertama kali hanya dapat dijalankan disistem
operasi DOS (Disk Operating System). Namun dalam perkembangannya
Borland International Incorporation juga merilis Turbo pascal yang berjalan
di Windows 3.X, yaitu Turbo Pascal For Windows.
Pada tahun 1992, Borland International Incorporation menggabungkan turbo
Pascal For Dos dan Turbo Pascal For Windows menjadi satu paket bahasa
pemrograman yang dikenal dengan nama Borland Pascal versi.7.0. Karena
pemrograman Windows dengan Borland Pascal masih dirasa cukup sulit,
sejak tahun 1993 Borland International Incorporation mengembangkan
bahasa pascal yang bersifat visual, hasil dari pengembangan ini adalah
dirilisnya Delphi 1 tahun 1995.
Pada tahun 1996, Borland International Incorporation merilis delphi 2 yang
sudah bersifat 32 bit. Dengan kata lain delphi 2 hanya bisa dijalankan pada
17
Windows 95 dan Windows NT. Pada tahun 1997, 1998, 1999, Borland
International Incorporation yang berganti nama menjadi Inprise Corporation
berturut-turut kembali merilis menyempurnakan delphi yaitu versi. 3, versi. 4,
versi. 5, sampai sekarang 2005 Borland International telah merilis delphi 8.
2.10.2 Mengenal IDE Delphi
Pada dasarnya IDE milik delphi dibagi menjadi enam bagian utama, Antony
Pranata (2001, 2) yaitu menu, speed bar, component palette, form designer,
code editor, dan objek inspector, dan objek treeview. Lihat gambar 2.11 untuk
lebih jelasnya.
gambar 2.22 IDE Borland Delphi 7
Menu
Menu pada delphi memiliki kegunaan seperti menu pada aplikasi windows
lainnya. Dari menu ini, kita bisa memanggil atau menyimpan program,
menjalankan dan melacak bug program, dan sebagainya. Singkatnya segala
sesuatu yang berhubungan dengan IDE delphi, dapat anda lakukan dari menu.
18
Gambar 2.23. MainMenu
Speed Bar
Speed bar atau sering juga disebut toolbar berisi kumpulan tombol yang tidak
lain adalah pengganti beberapa item menu yang sering digunakan. Dengan
kata lain, setiap tombol pada speed bar menggantikan salah satu item menu.
Sebagai contoh, tombol kiri atas adalah pengganti menu File | New, tombol
disebelah kanannya adalah pengganti menu File | Open, dan seterusnya.
Gambar 2.24. Speed Bar pada IDE Delphi
Component Palette
Component palette berisi kumpulan ikon yang melambangkan komponenkomponen pada VCL (Visual Component Library). VCL adalah pustaka
komponen milik delphi [APT005], yang dapat digunakan untuk membangun
sebuah aplikasi. Pada Component Palette, terdapat beberapa tab, yaitu
Standard, Additionals, Data Access, dan sebagainya. Untuk lebih jelasnya
perhatikan gambar 2.24.
Gambar 2.25. Component Palette
19
Form Designer
Sesuai dengan namanya, form designer merupakan tempat dimana kita
merancang jendela dari aplikasi windows kita. Perancangan form dilakukan
dengan meletakkan komponen-komponen yang diambil dari Component
Palette.
Gambar 2.26. Form Designer
Code Editor
Code editor adalah tempat dimana kita menuliskan program [APT005]. Disini
kita dapat meletakkan pernyataan-pernyataan dalam bahasa object pascal.
Pemrogram borland Pascal pasti tidak asing lagi dengan code editor karena
sangat serupa dengan editor milik Borland Pascal. Yang perlu kita perhatikan
pada code inspector adalah kita tidak perlu menulis seluruh kode sumber.
Delphi telah menuliskan semacam kerangka untuk anda. Untuk lebih jelasnya
perhatikan gambar 2.27.
20
Gambar 2.27 Code Editor pada IDE Delphi
Object Inspector
Object Inspector digunakan untuk mengubah karakteristik sebuah komponen.
Pada object inspector, ada 2 buah tab yaitu properties dan event. Anda dapat
mengaktifkan salah satu tab ini dengan mengklik teks properties atau events
(lihat gambar 2.28).
a) Properties
b) Events (kejadian)
Gambar 2.28 Object Inspector pada IDE Delphi
21
Pada tab properties kita dapat mengubah properti dari komponen kita. Secara
mudah, properti dapat dijelaskan sebagai data yang menentukan karakteristik
komponen. Sebagai contoh pada gambar 2.28 a) kita lihat properti-properti
milik sebuah form, seperti Active Control, Auto Scrool, Auto Size, Border
Icons, Border Style dan lain-lain.
Pada tab events, kita dapat menyisipkan kode untuk menangani kejadian
tertentu. Kejadian bisa dibangkitkan karena beberapa hal, pengklikan mouse,
penekanan tombol keyboard, penutupan jendela, dan sebagainya. Untuk lebih
jelasnya perhatikan gambar 2.28 b). Pada gambar ini kita bisa melihat
beberapa kejadian, seperti onActive, onClick, onClose, dan sebagainya.
2.11 Microsoft Access 2007
2.11.1 Mengenal Microsoft Access 2007
Microsoft Access 2007 adalah sistem manajemen database yang canggih yang
bisa Anda gunakan untuk secara efisien menampilkan dan mengelola
database. Selain itu dengan menggunakan Microsoft Access kita dapat
membuat sebuah aplikasi database dalam waktu yang relatif singkat.
Biasanya digunakan untuk pembuatan aplikasi-aplikasi yang kecil. Misalnya
Program untuk Kasir di koperasi, penjualan untuk toko. Biasanya Microsoft
Access juga akan terinstall jika Anda menginstall Microsoft Office dengan
pilihan Typical.
22
Gambar 2.29 Tampilan Microsoft Access 2003
2.11.2 Komponen Microsoft Access 2003
Didalam aplikasi database Microsoft Access terdapat beberapa komponen,
yaitu :
1.
Table digunakan untuk menyimpan data.
2.
Query digunakan untuk memanipulasi data.
3.
Form digunakan untuk frontend aplikasi. Biasanya untuk menampilkan
data, menambah data dll.
4.
Report digunakan untuk membuat laporan.
5.
Macro digunakan untuk melakukan satu atau beberapa fungsi.