BAB II LANDASAN TEORI

5
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
TEORI SINGKAT
2.1.1
MIKROKONTROLER AVR
AVR adalah sebuah mikrokontroler yang dibuat dengan menggunakan
arsitektur Harvard dimana data dan program disimpan secara terpisah sehingga
sangat baik untuk sebuah sistem terbenam di lapangan karena terlindungi dari
interferensi yang dapat merusak isi program. Salah satu mikrokontroler keluarga
AVR yang dipergunakan pada penelitian ini yaitu ATmega328.
ATMega328 memiliki fitur cukup lengkap, mulai dari kapasitas memori
program dan memori data yang cukup besar, interupsi, timer/counter, PWM,
USART, TWI, analog comparator, EEPROM internal dan juga ADC internal.
Dibawah ini merupakan penjelasan melalui gambar mengenai konfigurasi pin-pin
yang merupakan bagian dari mikrokontoller ATMega328 yang digunakan
didalam modul board arduino yang digunakan dalam penelitian dan perancangan
ini adalah, sebagai berikut ini:
Gambar 2.1
Konfigurasi Pin ATMega328
Sumber: http://www.jasonvolk.com/wp-content/uploads/2010/04/mega328p.jpg
6
2.1.2
Arduino Uno
Arduino adalah platform pembuatan prototipe elektronik yang bersifat
open-source hardware yang berdasarkan pada perangkat keras dan perangkat
lunak yang fleksibel dan mudah digunakan. Arduino ditujukan bagi para seniman,
desainer, dan siapapun yang tertarik dalam menciptakan objek atau lingkungan
yang interaktif.
Arduino pada awalnya dikembangkan di Ivrea, Italia. Nama Arduino adalah
sebuah nama maskulin yang berarti teman yang kuat. Platform arduino terdiri dari
arduino board, shield, bahasa pemrograman arduino, dan arduino development
environment. Arduino board biasanya memiliki sebuah chip dasar mikrokontroler
Atmel AVR ATmega8 berikut turunannya.
Blok diagram arduino board yang sudah disederhanakan dapat dilihat pada
(gambar 2.2) Shield adalah sebuah papan yang dapat dipasang diatas arduino
board untuk menambah kemampuan dari arduino board. Bahasa pemrograman
arduino adalah bahasa pemrograman yang umum digunakan untuk membuat
perangkat lunak yang ditanamkan pada arduino board. Bahasa pemrograman
arduino mirip dengan bahasa pemrograman C++.
Gambar 2.2
Konfigurasi Pin ATMega328 pada board arduino
7
Arduino uno merupakan salah satu jenis rangkaian mikrokontroller yang
menggunakan system physical computing. Physical computing adalah membuat
sebuah sistem atau perangkat fisik dengan menggunakan software dan hardware
yang sifatnya interaktif yaitu dapat menerima rangsangan dari lingkungan dan
merespon balik. Physical computing adalah sebuah konsep untuk memahami
hubungan yang manusiawi antara lingkungan yang sifat alaminya adalah analog
dengan dunia digital(Djuandi,2011).
Pada prakteknya konsep ini diaplikasikan dalam desain-desain alat atau
projek-projek
yang
menggunakan
sensor
dan
microcontroller
untuk
menerjemahkan input analog ke dalam sistem software untuk mengontrol gerakan
alat-alat elektro-mekanik seperti lampu, motor dan sebagainya.
Pembuatan prototype atau prototyping adalah kegiatan yang sangat penting
di dalam prose physical computing karena pada tahap inilah seorang perancang
melakukan eksperimen dan ujicoba dari berbagai jenis komponen, ukuran,
parameter, program komputer dan sebagainyaberulang-ulang kali sampai
diperoleh kombinasi yang paling tepat.
Dalam hal ini perhitungan angka-angka dan rumus yang akurat bukanlah
satu-satunya faktor yang menjadi kunci sukses di dalam mendesain sebuah alat
karena ada banyak faktor eksternal yang turut berperan, sehingga proses mencoba
dan menemukan/mengoreksi kesalahan perlu melibatkan hal-hal yang sifatnya
non-eksakta.
Prototyping adalah gabungan antara akurasi perhitungan dan seni. Proses
prototyping bisa menjadi sebuah kegiatan yang menyenangkan atau menyebalkan,
itu tergantung bagaimana kita melakukannya. Misalnya jika untuk mengganti
sebuah komponen, merubah ukurannya atau merombak kerja sebuah prototype
8
dibutuhkan usaha yang besar dan waktu yang lama, mungkin prototyping akan
sangat melelahkan karena pekerjaan ini dapat dilakukan berulang-ulang sampai
puluhan kali – bayangkan betapa frustasinya perancang yang harus melakukan itu.
Idealnya sebuah prototype adalah sebuah sistem yang fleksibel dimana
perancang bisa dengan mudah dan cepat melakukan perubahan-perubahan dan
mencobanyalagi sehingga tenaga dan waktu tidak menjadi kendala berarti.
Dengan demikian harus ada sebuah alat pengembangan yang membuat proses
prototyping menjadi mudah. Pada masa lalu (dan masih terjadi hingga hari ini)
bekerja dengan hardware berarti membuat rangkaian menggunakan berbagai
komponen elektronik seperti resistor, kapasitor, transistor dan sebagainya. Setiap
komponen disambungkan secara fisik dengan kabel atau jalur tembaga yang
disebut dengan istilah “hard wired” sehingga untuk merubah rangkaian maka
sambungan-sambungan itu harus diputuskan dan disambung kembali.
Dengan hadirnya teknologi digital dan microprocessor fungsi yang
sebelumnya dilakukan dengan hired wired digantikan dengan program-program
software. Ini adalah sebuah revolusi di dalam proses prototyping. Di antara sekian
banyak alat pengembangan prototype, Arduino adalah salah satunya yang paling
banyak digunakan. Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical
computing yang bersifat open source. Pertama-tama perlu dipahami bahwa kata
“platform” di sini adalah sebuah pilihan kata yang tepat.
Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan, tetapi ia adalah
kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated Development
Environment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang sangat
berperan untuk menulis program, meng-compile menjadi kode biner dan mengupload ke dalam memory microcontroller. Ada banyak projek dan alat-alat
9
dikembangkan oleh akademisi dan profesional dengan menggunakan Arduino,
selain itu juga ada banyak modul-modul pendukung (sensor, tampilan, penggerak
dan sebagainya) yang dibuat oleh pihak lain untuk bisa disambungkan dengan
Arduino.
Arduino berevolusi menjadi sebuah platform karena ia menjadi pilihan dan
acuan bagi banyak praktisi. Software lebih mudah diubah dibandingkan hardware,
dengan beberapa penekanan tombol kita dapatmerubah logika alat secara radikal
dan mencoba versi ke-dua, ke-tiga dan seterusnya dengan cepat tanpa harus
mengubah pengkabelan dari rangkaian. Salah satu yang membuat Arduino
memikat hati banyak orang adalah karena sifatnya yang open source, baik untuk
hardware maupun software-nya.
Diagram rangkaian elektronik Arduino digratiskan kepada semua orang.
Anda bisa bebas men-download gambarnya, membeli komponen-komponennya,
membuat PCB-nya dan merangkainya sendiri tanpa harus membayar kepada para
pembuat Arduino. Sama halnya dengan IDE Arduino yang bisa di-download dan
diinstal pada komputer secara gratis. Kita patut berterima kasih kepada tim
Arduino yang sangat dermawan membagi-bagikan kemewahan hasil kerja keras
mereka kepada semua orang.
Arduino Uno adalah arduino board yang menggunakan mikrokontroler
ATmega328. Arduino Uno memiliki 14 pin digital (6 pin dapat digunakan sebagai
output PWM), 6 input analog, sebuah 16 MHz osilator kristal, sebuah koneksi
USB, sebuah konektor sumber tegangan, sebuah header ICSP, dan sebuah tombol
reset. Arduino Uno memiliki area cakupan yang luas untuk segala hal yang
dibutuhkan untuk mendukung sebuah aplikasi yang berbasiskan mikrokontroler.
Hanya dengan menghubungkannya ke sebuah komputer melalui USB atau
10
memberikan tegangan DC dari baterai atau adaptor AC ke DC sudah dapat
membuat aplikasinya bekerja. Arduino Uno menggunakan ATmega16U2 yang
diprogram sebagai USB-to-serial converter untuk komunikasi serial ke komputer
melalui port USB.
Adapun data teknis yang terdapat board Arduino UNO R3 adalah sebagai
berikut:
● Mikrokontroler: ATmega328
● Tegangan Operasi: 5V
● Tegangan Input (recommended): 7 - 12 V
● Tegangan Input (limit): 6-20 V
● Pin digital I/O: 14 (6 diantaranya pin PWM)
● Pin Analog input: 6 input pin
● Arus DC per pin I/O: 40 mA
● Arus DC untuk pin 3.3 V: 150 mA
● Flash Memory: 32 KB dengan 0.5 KB digunakan sebagai bootloader
● SRAM: 2 KB
● EEPROM: 1 KB
● Kecepatan besaran waktu sebesar: 16 Mhz sebagai komponen untuk
(Crystall oscillator)
Untuk memberikan gambaran mengenai apa saja yang terdapat di dalam
sebuah microcontroller, pada gambar berikut ini diperlihatkan (gambar 2.3)
contoh diagram blok sederhana dari microcontroller ATmega328 (dipakai pada
Arduino Uno) seperti gambar blok diagram sederhana dibawah ini:
11
Gambar 2.3
Konfigurasi Pin ATMega328
Sumber: http://www.arduino.cc
Blok-blok di atas dijelaskan sebagai berikut:

Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) adalah antar muka
yang digunakan untuk komunikasi serial seperti pada RS-232, RS-422 dan
RS-485.

2KB RAM pada memory kerja bersifat volatile (hilang saat daya dimatikan),
digunakan oleh variable-variabel di dalam program.

32KB RAM flash memory bersifat non-volatile, digunakan untuk
menyimpan program yang dimuat dari komputer. Selain program, flash
memory juga menyimpan bootloader. Bootloader ini yang menjembatani
antara software compiler arduino dengan mikrokontroler.
Dan ketika
pengguna papan mikrokontroller arduino menulis program tidak perlu banyak
menuliskan sintak bahasa C, cukup melakukan pemanggilan fungsi program,
hemat waktu dan pikiran.
12

1KB EEPROM bersifat non-volatile, digunakan untuk menyimpan data yang
tidak boleh hilang saat daya dimatikan. Tidak digunakan pada papan
Arduino.

Central Processing Unit (CPU), bagian dari microcontroller untuk
menjalankan setiap instruksi dari program.

Port input/output, pin-pin untuk menerima data (input) digital atau analog,
danmengeluarkan data (output) digital atau analog.
Setelah mengenal bagian-bagian utama dari microcontroller ATmega
sebagai komponen utama, selanjutnya kita akan mengenal bagian-bagian dari
papan Arduino itu sendiri. Dengan mengambil contoh sebuah papan Arduino tipe
USB, bagian-bagiannya dapat dijelaskan sebagai berikut seperti pada (gambar
2.4) seperti gambar dibawah ini:
Gambar 2.4
Konfigurasi Pin ATMega328 arduino uno
Sumber: http://arduino.cc/en/main/hardware
13
Tabel 2.1 Tabel karakteristik rangkaian pada board arduino uno
14 pin input/output digital (0-13)
Berfungsi sebagai input atau output, dapat diatur oleh program.
Khusus untuk 6 buah pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11, dapat juga berfungsi
sebagai pin analog output dimana tegangan output-nya dapat diatur.
Nilai sebuah pin output analog dapat diprogram antara 0 – 255,
dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V
USB
Berfungsi untuk:
-
Memuat program dari komputer ke dalam papan
-
Komunikasi serial antara papan dan komputer
-
Memberi daya listrik kepada papan
Sambungan SV1
Sambungan atau jumper untuk memilih sumber daya papan, apakah
dari sumber eksternal atau menggunakan USB. Sambungan ini tidak
diperlukan lagi pada papan Arduino versi terakhir karena pemilihan
sumber daya eksternal atau USB dilakukan secara otomatis
Q1 – Kristal (quartz crystal oscillator)
Jika microcontroller dianggap sebagai sebuah otak, maka kristal
adalah jantung-nya karena komponen ini menghasilkan detak-detak
yang dikirim kepada microcontroller agar melakukan sebuah operasi
untuk setiap detak-nya. Kristal ini dipilih yang berdetak 16 juta kali
per detik (16MHz).
14
Tombol Reset S1
Untuk me-reset papan sehingga program akan mulai lagi dari awal.
Perhatikan bahwa tombol reset ini bukan untuk menghapus program
atau mengosongkan microcontroller.
In-Circuit Serial Programming (ICSP)
Port
ICSP
memungkinkan
microcontroller
secara
pengguna
langsung,
tanpa
untuk
melalui
memprogram
bootloader.
Umumnya pengguna Arduino tidak melakukan ini sehingga ICSP
tidak terlalu dipakai walaupun disediakan.
IC 1 – Microcontroller Atmega
Komponen utama dari papan Arduino, di dalamnya terdapat CPU,
ROM dan RAM.
sum X1 – sumber daya ekstber daya eksternal
Jika hendak disuplai dengan sumber daya eksternal, papan Arduino
dapat diberikan tegangan DC antara 9-12V.
6 pin input analog (0-5)
Pin ini sangat berguna untuk membaca tegangan yang dihasilkan
oleh sensor analog, seperti sensor suhu. Program dapat membaca
nilai sebuah pin input antara 0 – 1023, dimana hal itu mewakili nilai
tegangan 0 – 5V.
Tanpa melakukan konfigurasi apapun, begitu sebuah papan Arduino
dikeluarkan dari kotak pembungkusnya ia dapat langsung disambungkan ke
sebuah komputer melalui kabel USB. Selain berfungsi sebagai penghubung untuk
pertukaran data, kabel USB ini juga akan mengalirkan arus DC sebesar: 5 Volt
15
kepada papan Arduino sehingga praktis tidak diperlukan sumber daya dari luar.
Saat mendapat suplai daya, lampu LED indikator daya pada papan Arduino akan
menyala menandakan bahwa ia siap bekerja.
Gambar 2.5
Komponen LED yang terdapat pada board Arduino Uno
Sumber: http://arduino.cc/en/main/hardware
Pada papan Arduino Uno terdapat sebuah LED kecil yang terhubung ke pin
digital 13. LED ini dapat digunakan sebagai output saat seorang pengguna
membuat sebuah program dan ia membutuhkan sebuah penanda dari jalannya
program tersebut. Ini adalah cara yang praktis saat pengguna melakukan uji coba.
Umumnya microcontroller pada papan Arduino telah memuat sebuah
program kecil yang akan menyalakan LED tersebut berkedip-kedip dalam jeda
satu detik. Jadi sangat mudah untuk menguji apakah sebuah papan Arduino baru
dalam kondisi baik atau tidak, cukup sambungkan papan itu dengan sebuah
komputer dan perhatikan apakah LED indikator daya menyala konstan dan LED
dengan pin-13 itu menyala berkedip-kedip.
16
2.2
Pengenalan Sensor
Sensor merupakan jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran
mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik.
Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran
atau pengendalian. Beberapa jenis sensor yang banyak digunakan dalam
rangkaian elektronik antara lain sensor cahaya(LDR),sensor suhu(LM35), dan
sensor kelembaban uadara(DHT11).
Ada 4 jenis utama sensor suhu yang biasa digunakan : yaitu Thermocouple,
Detektor suhu tahanan, Thermistor, Sensor suhu layanan terpadu (IC).
Tabel 2.1. Keterangan dari sensor suhu yang biasa digunakan
A. Thermocouple
Thermocouple pada pokoknya terdiri dari sepasang penghantar yang berbeda
disambung las dilebur bersama satu sisi membentuk “hot” atau sambungan
pengukuran yang ada ujung-ujung bebasnya untuk hubungan dengan sambungan
17
referensi. Perbedaan suhu antara sambungan pengukuranmdengan sambungan
referensi harus muncul untuk alat ini sehingga berfungsi sebagai thermocouple.
Gambar 2.6
Gambar 2.7
Thermocouple
Simbol thermocouple
B. Detektor Suhu Tahanan
Konsep utama dari yang mendasari pengukuran suhu dengan detektor suhu
tahanan (resistant temperature detector = RTD) adalah tahanan listrik dari logam
yang bervariasi sebanding dengan suhu. Kesebandingan variasi ini adalah presisi
dan
dapat
diulang
lagi
sehingga
memungkinkan
pengukuran
suhu
yang konsisten melalui pendeteksian tahanan. Bahan yang sering digunakan RTD
adalah platina karena kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas.
18
Gambar 2.8
Detektor suhu tahanan
Gambar 2.9
Simbol RTD
C. Thermistor
Adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempunyai
koefisien suhu negatif. Karena suhu meningkat, tahanan menurun dan sebaliknya.
Thermistor sangat peka (perubahan tahanan sebesar 5 % per ³C) oleh karena itu
mampu mendeteksi perubahan kecil di dalam suhu.
Gambar 2.10
Thermistor
D. Sensor Suhu Rangkaian Terpadu (IC)
Sensor suhu dengan IC ini menggunakan chip silikon untuk elemen yang
merasakan (sensor). Memiliki konfigurasi output tegangan dan arus. Meskipun
19
terbatas dalam rentang suhu (dibawah 200 C), tetapi menghasilkan output yang
sangat linear di atas rentang kerja.
Gambar 2.11
2.2.1
Sensor suhu IC
Sensor IC Suhu / Temperature (LM35)
Karena komponen utama Arduino adalah mikrokontroler, maka Arduino
pun dapat diprogram menggunakan komputer sesuai kebutuhan kita. untuk dapat
mengukur suhu ruangan dibutuhkan satu komponen saja yaitu LM35.
Selain modul mikrokontroler Arduino. LM35 adalah sensor suhu dari
National Semiconductor yang mempunyai akurasi tinggi.
Outputnya berupa
tegangan analog dan memiliki jangkauan pengukuran -55ºC hingga +150ºC
dengan akurasi ±0.5ºC. Tegangan output adalah 10mV/ºC.
Output dapat langsung dihubungkan port mikrokontroler yang memiliki
ADC atau dengan Arduino, karena Arduino memiliki port ADC (analog input)
sebanyak 6 buah. kemudian rangkaian modul Arduino dengan sensor suhu seperti
gambar di bawah ini ;
20
Gambar 2.12
Sensor suhu/Temperature (LM35)
Sumber: http://www.sunrom.com
Gambar 2.13
Tampak bawah sensor suhu (LM35)
Sumber : http://www.sunrom.com
Dari penjelasan (gambar 2.6),dan seperti gambar (gambar 2.7)diatas bahwa
struktur kaki-kaki yang merupakan bagian dari sensor suhu/temperature LM35
memiliki tiga buah kaki yaitu: pada bagian kaki(+Vs),dihubungkan ke bagian
(Vcc) yg bernilai sebesar 5V,pada board arduino uno dan untuk bagian kaki GND
dihubungkan ke ground (GND)pada board arduino uno,sedangkan pada bagian
kaki(VOut)yang merupakan keluaran(Output)dari hasil pengolahan data analog dari
21
sensor LM35 yang dihubungkan ke bagian analog input0(pin A0) pada board
arduino uno.
2.2.2
Teori konsep penggabungan sensor dan pembuat program
Pada tahapan ini teori mengacu kepada pembelajaran untuk mencari
solusi untuk menggabungkan dan menyatukan kumpulan komponenkomponen tersebut agar dapat bekerja bersamaan/parallel, dimana perancng
menemukan solusi dan mencoba memecahkan masalah ini dengan konsep
kerja yang menggunakan sistem penyatuan rangkaian dengan menggunakan
konsep ” Thermometer digital Multi channel”, yang dihubungkan ke arduino
uno yang merupakan pusat pengolahan data analog sebagai masukan (Input)
yang akan diproses melalui proses konversi data menjadi data digital dengan
menggunakan ADC (Analog to Digital Converter) yang merupakan hasil
untuk (Output) yang ditampilkan pada display yaitu LCD 16x2, Output serial
pada program arduino v1.0.4 dan program tampilan Thermometer digital
Multi channel yang dibuat oleh perancang dengan menggunakan program
Visual basic 6.
2.3
Liquid Crystal Dispaly (LCD)
Liquid Crystal Display adalah
suatu
jenis
media
tampilan
yang
menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD bisa memunculkan gambar
atau tulisan dikarenakan terdapat banyak sekali titik cahaya (pixel) yang terdiri dari
satu buah kristal cair sebagai sebuah titik cahaya.
Dan juga LCD merupakan salah satu komponen penting dalam pembuatan
tugas akhir ini karena LCD dapat menampilkan perintah-perintah yang harus
dijalankan oleh pemakai. LCD mempunyai kemampuan untuk menampilkan tidak
hanya angka, huruf abjad, kata-kata tapi juga simbol-simbol. Jenis dan ukuran LCD
22
bermacam-macam, antara lain 2x16, 2x20, 2x40, dan lain-lain. LCD mempunyai
dua bagian penting yaitu backlight yang berguna jika digunakan pada malam hari
dan contrast yang berfungsi untuk mempertajam tampilan.
LCD yang digunakan pada tugas akhir ini yaitu 16x2 yang memiliki fitur
sebagai berikut:
a. Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris
b. Mempunyai 192 karakter tersimpan
c. Terdapatkarakter generator terprogram
d. Dapat dialamati dengan mode 4 bit dan 8 bit
e. Dilengkapi dengan backlight
Gambar 2.14
Liquid Crystal Display (LCD)
Untuk mengakses LCD 16x2 harus mengkonfigurasi pin dari LCD dengan
pin I/O mikrokontroler tersebut. Konfigurasi dari pin-pin tersebut sebagai berikut:
23
Fungsi dari masing– masing pin pada LCD adalah pin pertama dan kedua
merupakan pin untuk tegangan suplai sebesar 5 volt, untuk pin ketiga harus
ditambahkan resistor variabel 4K7 atau 5K ke pin ini sebagai pengatur kontras
tampilan yang diinginkan.
Pin keempat berfungsi untuk memasukkan input command atau input data,
jika ingin memasukkan input command maka pin 4 diberikan logic low (0), dan jika
ingin memasukkan input data maka pin 4 diberikan logic high (1).
Fungsi pin kelima untuk read atau write, jika diinginkan untuk membaca
karakter data atau status informasi dari register (read) maka harus diberi masukan
high (1), begitu pula sebaliknya untuk menuliskan karakter data (write) maka
harus diberi masukan low (0). Pada pin ini dapat dihubungkan ke ground bila tidak
24
diinginkan pembacaan dari LCD dan hanya dapat digunakan untuk mentransfer
data ke LCD.
Pin keenam
berfungsi sebagai enable, yaitu sebagai
pengatur
transfer
command atau karakter data ke dalam LCD. Untuk menulis ke dalam LCD data
ditransfer waktu terjadi perubahan dari high ke low, untuk membaca dari LCD
dapat dilakukan ketika terjadi transisi perubahan dari low ke high.
Pin-pin dari nomor 7 sampai 14 merupakan data 8 bit yang dapat ditransfer
dalam 2 bentuk yaitu 1 kali 8 bit atau 2 kali 4 bit,
pin-pin ini akan langsung
terhubung ke pin-pin mikrokontroler sebagai input/output. Untuk pin nomor 15-16
berfungsi sebagai backlight.
2.4
Push Button
Gambar 2.15
Push Button
Push Button adalah saklar tekan yang berfungsi sebagai pemutus atau
penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik. Suatu sistem saklar tekan
push button terdiri dari saklar tekan start, stop reset dan saklar tekan untuk
emergency. Push button memiliki kontak NC (normally close) dan NO (normally
open).
25
Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam keadaan normal tidak ditekan
maka kontak tidak berubah, apabila ditekan maka kontak NC akan berfungsi sebagai
stop (memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi sebagai start (menjalankan)
biasanya digunakan pada sistem pengontrolan motor – motor induksi untuk
menjalankan mematikan motor pada industri – industri.
Push button dibedakan menjadi beberapa tipe, yaitu:
a. Tipe Normally Open (NO)\
Tombol ini disebut juga dengan tombol start karena kontak akan menutup
bila ditekan dan kembali terbuka bila dilepaskan. Bila tombol ditekan maka
kontak bergerak akan menyentuh kontak tetap sehingga arus listrik akan
mengalir.
b. Tipe Normally Close (NC)
Tombol ini disebut juga dengan tombol stop karena kontak akan membuka
bila ditekan dan kembali tertutup bila dilepaskan. Kontak bergerak akan lepas
dari kontak tetap sehingga arus listrik akan terputus.
c. Tipe NC dan NO
Tipe ini kontak memiliki 4 buah terminal baut, sehingga bila tombol tidak
ditekan maka sepasang kontak akan NC dan kontak lain akan NO, bila
tombol ditekan maka kontak tertutup akan membuka dan kontak yang
membuka akan tertutup
2.5
Resistor (Hambatan)
Gambar 2.16
Resistor (Hambatan)
26
Resistor adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain untuk
menahan arus listrikdengan memproduksi tegangan listrik di antara kedua kutubnya,
nilai tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang mengalir,
berdasarkan hukum Ohm:
Resistor digunakan sebagai bagian dari jejaring elektronik dan sirkuit
elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan.
Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam kompon dan film, bahkan kawat
resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).
Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat
dihantarkan.
Karakteristik
lain
termasuk koefisien
suhu, desah listrik,
dan induktansi.(sumber:Wikipedia) Resistor berfungsi untuk: menahan arus dan
tegangan listrik, membagi arus listrik, membagi tegangan listrik. Resistor biasanya
terbuat dari bahan-bahan berikut ini: karbon, film karbon, film metal, dan lain-lain.
Pada badan resistor atau tahanan biasanya menggunakan satuan ohm (Ω) diambil
dari nama George Ohm.Berikut ini satuan turunan dari ohm:

Ohm = Ω

Kilo Ohm = KΩ

Mega Ohm = MΩ

KΩ = 1 000Ω

MΩ = 1 000 000Ω
27
Biasanya untuk mengetahui nilai tahanan pada resistor ditandai dengan angka
atau menggunakan kode warna pada gelang resistor.Berikut ini cara membaca
tahanan resistor:

Angka
Untuk pembacaan angka pada resistor mudah dipahami untuk dibaca.Sebagai
contoh pada badan resistor tertera angka:
o 0R5 : 0,5 ohm (Ω)
o 1K5 = 1,5 Kilo ohm (KΩ)
o 2M2 = 2,2 Mega ohm (MΩ)

Kode warna
Untuk pembacaan kode warna ada yang menggunakan kode 4 gelang warna
dan kode 5 warna.Berikut table pembacaan untuk kode 4 warna:
28
Sebagai contoh, hijau-biru-kuning-merah adalah 56 x 104Ω = 560 kΩ ± 2%.
Deskripsi yang lebih mudah adalah: pita pertama, hijau, mempunyai harga 5 dan pita
kedua, biru, mempunyai harga 6, dan keduanya dihitung sebagai 56. Pita
ketiga,kuning, mempunyai harga 104, yang menambahkan empat nol di belakang 56,
sedangkan pita keempat, merah, merupakan kode untuk toleransi ± 2%, memberikan
nilai 560.000Ω atau 560 KΩ pada keakuratan ± 2%
Gambar 2.17
Nilai – nilai warna gelang Resistor
Dan untuk yang kode 5 gelang warna sebagai berikut :
Identifikasi lima pita digunakan pada resistor presisi (toleransi 1%, 0.5%,
0.25%, 0.1%), untuk memberikan harga resistansi ketiga. Tiga pita pertama
menunjukkan harga resistansi, pita keempat adalah pengali, dan yang kelima adalah
toleransi. Resistor lima pita dengan pita keempat berwarna emas atau perak kadangkadang diabaikan, biasanya pada resistor lawas atau penggunaan khusus. Pita
keempat adalah toleransi dan yang kelima adalah koefisien suhu.
Pada akhir-akhir ini ada juga jenis resistor SMD (Surface Mounting Device)
terutama digunakan pada perakitan pabrikan.Berikut ini uraian resistor SMD:
29
Resistor pasang-permukaan dicetak dengan harga numerik dengan kode yang mirip
dengan kondensator kecil. Resistor toleransi standar ditandai dengan kode tiga digit,
dua pertama menunjukkan dua angka pertama resistansi dan angka ketiga
menunjukkan pengali (jumlah nol). Contoh:
"334" = 33 × 10.000 ohm = 330 KOhm
"222" = 22 × 100 ohm = 2,2 KOhm
"473" = 47 × 1,000 ohm = 47 KOhm
"105" = 10 × 100,000 ohm = 1 MOhm
Resistansi kurang dari 100 ohm ditulis: 100, 220, 470. Contoh:
"100" = 10 × 1 ohm = 10 ohm
"220" = 22 × 1 ohm = 22 ohm
Kadang-kadang harga-harga tersebut ditulis "10" atau "22" untuk mencegah
kebingungan.
Resistansi kurang dari 10 ohm menggunakan 'R' untuk menunjukkan letak titik
desimal. Contoh:
"4R7" = 4.7 ohm
"0R22" = 0.22 ohm
"0R01" = 0.01 ohm
Resistor presisi ditandai dengan kode empat digit. Dimana tiga digit pertama
menunjukkan harga resistansi dan digit keempat adalah pengali. Contoh:
"1001" = 100 × 10 ohm = 1 kohm
"4992" = 499 × 100 ohm = 49,9 kohm
30
"1000" = 100 × 1 ohm = 100 ohm
"000" dan "0000" kadang-kadang muncul bebagai harga untuk resistor nol ohm
Resistor pasang-permukaan saat ini biasanya terlalu kecil untuk ditandai.
2.6
ADC ( Analog To Digital Converter )
Analog To Digital Converter (ADC) adalah pengubah input analog menjadi
kode – kode digital. ADC banyak digunakan sebagai pengatur proses industri,
komunikasi digital dan rangkaian pengukuran/pengujian. Umumnya ADC digunakan
sebagai perantara antara sensor yang kebanyakan analog dengan sistim komputer
seperti sensor suhu, cahaya, tekanan/berat, aliran dan sebagainya kemudian diukur
dengan menggunakan sistim digital (komputer). ADC (Analog to Digital Converter)
memiliki 2 karakter prinsip, yaitu kecepatan sampling dan resolusi. Kecepatan
sampling suatu ADC menyatakan seberapa sering sinyal analog dikonversikan ke
bentuk sinyal digital pada selang waktu tertentu. Kecepatan sampling biasanya
dinyatakan dalam sample per second (SPS).
Pengaruh Kecepatan Sampling ADC
Gambar 2.18
Sampling ADC terhadap kecepatan
Resolusi ADC menentukan ketelitian nilai hasil konversi ADC. Sebagai
contoh: ADC 8 bit akan memiliki output 8 bit data digital, ini berarti sinyal input
dapat dinyatakan dalam 255 (2n – 1) nilai diskrit. ADC 12 bit memiliki 12 bit output
31
data digital, ini berarti sinyal input dapat dinyatakan dalam 4096 nilai diskrit. Dari
contoh diatas ADC 12 bit akan memberikan ketelitian nilai hasil konversi yang jauh
lebih baik daripada ADC 8 bit.
Prinsip kerja ADC adalah mengkonversi sinyal analog ke dalam bentuk
besaran yang merupakan rasio perbandingan sinyal input dan tegangan referensi.
Sebagai contoh, bila tegangan referensi (Vref) 5 volt, tegangan input 3 volt, rasio
input terhadap referensi adalah 60%. Jadi, jika menggunakan ADC 8 bit dengan
skala maksimum 255, akan didapatkan sinyal digital sebesar 60% x 255 = 153
(bentuk decimal) atau 10011001 (bentuk biner).
ADC Simultan ADC Simultan atau biasa disebut flash converter atau parallel
converter. Input analog Vi yang akan diubah ke bentuk digital diberikan secara
simultan pada sisi + pada komparator tersebut, dan input pada sisi – tergantung pada
ukuran bit converter. Ketika Vi melebihi tegangan input – dari suatu komparator,
maka output komparator adalah high, sebaliknya akan memberikan output low.
Rangkaian Dasar ADC Simultan
32
Bila Vref diset pada nilai 5 Volt, maka dari gambar rangkaian ADC Simultan
diatas didapatkan :

V(-) untuk C7 = Vref * (13/14) = 4,64

V(-) untuk C6 = Vref * (11/14) = 3,93

V(-) untuk C5 = Vref * (9/14) = 3,21

V(-) untuk C4 = Vref * (7/14) = 2,5

V(-) untuk C3 = Vref * (5/14) = 1,78

V(-) untuk C2 = Vref * (3/14) = 1,07

V(-) untuk C1 = Vref * (1/14) = 0,36
Sebagai contoh Vin diberi sinyal analog 3 Volt, maka output dari C7=0,
C6=0, C5=0, C4=1, C3=1, C2=1, C1=1, sehingga didapatkan output ADC yaitu 100
biner, sehingga diperoleh tabel berikut :
2.7
Komunikasi serial
a. Tata cara komunikasi data serial
Dikenal dua cara komunikasi secara serial, yaitu komunikasi data serial
secara sinkron dan komunikasi data serial secara asinkron. Pada komunikasi
data serial sinkron, clockdikirimkan bersama-sama dengan data serial,
sedangkan komunikasi data serial asinkron, clocktidak dikirimkan bersama
data serial, tetapi dibangkitkan secara sendiri sendiri baik pada sisi pengirim
33
(transmitter) dan pada sisi penerima (receiver). Pada IBM PC kompatibel,
port serial termasuk jenis asinkron. Komunikasi serial ini dikerjakan oleh
UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter). IC UART dibuat
khusus untuk mengubah data paralel menjadi serial dan menerima data serial
yang kemudian diubah kembali menjadi data paralel. IC UART 8250 INTEL
merupakan salah satunya. Selain berbentuk IC mandiri, berbagai macam
mikrokontroller ada dilengkapi UART.
Pada UART, kecepatan pengiriman data (baudrate) dan fase clockpada sisi
transmitterdan receiverharus sinkron. Untuk itu diperlukan sinkronisasi
antara keduanya. Hal ini dilakukan oleh bit Startdan bit Stop. Ketika saluran
transmisi dalam keadaan idle, keluaran UART adalah dalam keadaan logika
high. Ketika transmitteringin mengirimkan data, output UART akan diset
lebih dahulu ke logika low. Sinyal ini pada receiverakan dikenali sebagai
sinyal Startyang digunakan untuk sinkronisasi fase clockantara transmitter
dan receiver. Selanjutnya, data akan dikirimkan secara serial dari bit paling
rendah (bit 0) sampai bit tertinggi. Selanjutnya, akan dikirimkan sinyal Stop
sebagai akhir dari pengiriman dari data serial.
Kecepatan transmisi (baudrate) dapat dipilih bebas dalam rentang tertentu.
Baudrateyang umum dipakai adalah 110, 135, 150, 300, 600, 1200,2400, dan
9600 (bit/sekon).
b. Karakteristik Sinyal Port Serial
Standard sinyal komunikasi serial yang banyak digunakan adalah Standard
RS232 yang dikembangkan oleh Electronic Industry Association and the
Telecommunications Industry(EIA/TIA). Standar sinyal serial RS232
memiliki ketentuan level tegangan sebagai berikut:
34

Logika Highdisebut markterletak antara -3 Volt sampai -25 Volt

Logika Lowdisebut spaceterletak antara +3 sampai +25 Volt
Daerah tegangan antara -3 sampai +3 Volt adalah invalid level yang harus
dihindari.
c. Flow Control
Jika kecepatan transfer data dari DTE (Data Terminal Equipment) ke DCE
(Data Circuit Equipment) lebih cepat daripada transfer data dari DCE ke
DCE, maka bufferpada DCE akan mengalami overflow.
d. Konfigurasi Port Serial
Keterangan mengenai fungsi saluran RS-232 pada konektor DB-9 adalah
sebagai berikut:

Recieved
Line
Signal
Detect,
dengan
saluran
ini
DCE
memberitahukan ke DTE bahwa pada terminal masukan ada data
masuk.

Recieve Data, digunakan DTE untuk menerima data dari DCE.

Transmit Data, digunakan DTE untuk mengirimkan data dari DCE.

Data Terminal Ready, pada saluran ini DTE memberitahukan
kesiapan terminalnya.

Signal Ground, saluran ground
35

Ring Indicator, pada saluran ini DCE memberitahu ke DTE bahwa
sebuah stasiun menghendaki hubungan dengannya.

Clear To Send, dengan saluran ini DCE memberitahukan bahwa DTE
boleh mulai mengirimkan data.

Request To Send, dengan saluran ini DCE diminta mengirmkan data
oleh DTE

DCE Ready, sinyal aktif pada saluran ini menunjukkan bahwa DCE
sudah siap.
Alasan penggunaan port serial karena dibandingan dengan menggunakan port
paralel, penggunaan port serial lebih sederhana. Berikut keuntungan penggunaan dari
port serial dibandingkan port paralel:

Pada komunikasi dengan kabel yang panjang, masalah cable loss
tidak akan menjadi masalah besar dibandingkan paralel. Port serial
mentransmisikan „1‟ pada level -3 V sampai -25 V dan „0‟ pada +3 V
sampai +25 V, sedangkan paralel mentransmisikan „1‟ pada 2.4 V
hingga 5 V dan „0‟ pada 0V hingga 0.4 V.

Dibutuhkan jumlah kabel yang lebih sedikit. Bahkan dapat
menggunakan 3 kabel saja, yaitu TxD, RxD dan GND.
2.8
Microsoft Visual Basic 6.0
Program Microsoft Visual Basic merupakan bahasa pemrograman tingkat
tinggi (
High Level Languange). Microsoft Visual Basic juga merupakan bahasa
pemrograman Object Oriented Programming (OOP), yaitu pemrograman berorientasi
pada objek. Microsoft Visual Basic memiliki beberapa versi yaitu Microsoft Visual
Basic 3.0, Microsoft Visual Basic 5.0, Microsoft Visual Basic Versi 6.0, VB. Net.
36
Dan mungkin akan berkembang lagi dengan berbagai versi dan semakin sempurna
dalam penggunaannya.
Menurut Kusrini (2007:171), “Visual Basic adalah salah satu bahasa
pemrograman komputer”. Bahasa pemrograman adalah perintah-perintah yang
dimengerti oleh komputer untuk melakukan tugas-tugas tertentu. Visual Basic
merupakan salah satu development tool, yaitu alat bantu untuk membuat berbagai
macam program komputer, khususnya yang menggunakan sistem operasi windows.
Menurut Suhata, (2005:3), “Visual Basic 6.0 merupakan salah satu bahasa
pemrograman yang dapat digunakan untuk menyusun dan membuat program aplikasi
pada lingkungan sistem operasi windows”. Program aplikasi dapat berupa program
database, program grafis, dan lain sebagainya. Di dalam visual basic 6.0 sudah
terdapat kompenen-kompenen yang sangat membantu pembuatan program aplikasi.
Adapun alasan penulis menggunakan pemrogramman Visual Basic Versi 6.0
yaitu antara lain :
a. Bahasa pemrograman ini berbasis Windows sehingga seorang programmer
dapat membuat penampilan semenarik mungkin.
b. Program ini sangat User Friendly.
c. Mudah dalam penanganan database serta mudah dalam pembuatan laporan.
d. Cara penggunaan program ini cukup mudah bagi seorang programmer masih
pemula.
Dengan adanya Microsoft Visual Basic 6.0 ini dapat memudahkan para
programmer untuk membuat program yang familier untuk pemakai (User) karena
menggunakan visualisasi dan animasi yang cukup tinggi serta tampilan yang menarik
untuk dilihat.
37
Karena kemiripannya dengan pemrograman basic, bahasa pemrograman
Microsoft Visual Basic ini menjadi lebih mudah untuk dipahami dan dipelajari.
Microsoft Visual Basic 6.0 ini mempunyai kemampuan yang sangat besar dalam
membuat program-program yang lebih kompleks. Microsoft Visual Basic terdiri dari
beberapa versi, dan Microsoft Visual Basic 6.0 merupakan penyempurnaan dari
versi sebelumnya.
a. Keunggulan dari Microsoft Visual Basic 6.0.

Sejak diciptakan versi pertamanya pada tahun 1991, Microsoft
Visual Basic kini telah mencapai versi yang keenam yang
memilki keunggulan dari versi sebelumnya. Berikut ini
beberapa keunggulan dari Microsoft Visual Basic 6.0:

Kemampuan membuat ActiveX dan fasilitas internet yang
lebih banyak.

Memiliki compiler yang dapat menghasilkan output file
executable (.exe).

Memiliki beberapa tambahan sarana wizard yang lebih
lengkap.

Membuat flat form pembuatan program yang diberi nama
developer studio.

Sarana akses data yang lebih cepat dan handal untuk membuat
aplikasi database yang berkemampuan tinggi dan kompleks.

Penambahan
kontrol
baru
peningkatan kaidah struktur
Basic 6.0.
b. IDE Microsoft Visual Basic 6.0.
yang
lebih
canggih
serta
bahasa Microsoft Visual
38
Untuk dapat menggunakan fasilitas dalam Microsoft Visual Basic 6.0
dengan baik dan benar, maka diperlukan penguasaan tentang IDE
(Integrated Development Environment) atau lingkungan kerja
Microsoft Visual Basic 6.0 itu sendiri. Tampilan fasilitas-fasilitas atau
IDE Microsoft Visual Basic 6.0 berisi komponen-komponen.