BAB II LANDASAN TEORI
advertisement
6 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Arduino UNO Arduino uno adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATmega 328. Arduino memiliki 14 pin input / output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP, dan tombol reset. Arduino mampu men-support mikrokontroller, yang dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB. Gambar 2.1 Bentuk Board Arduino UNO Arduino adalah merupakan sebuah board minimum sistem mikrokontroler yang bersifat open source. Didalam rangkaian board arduino terdapat mikrokontroler AVR seri ATmega 328 yang merupakan produk dari Atmel.Arduino memiliki kelebihan tersendiri dibanding board mikrokontroler yang lain selain bersifat open source, arduino juga mempunyai bahasa 7 pemrogramannya sendiri yang berupa bahasa C. Selain itu dalam board arduino sendiri sudah terdapat loader yang berupa USB sehingga memudahkan ketika diprogram mikrokontroler didalam arduino. Sedangkan pada kebanyakan board mikrokontroler yang lain yang masih membutuhkan rangkaian loader terpisah untuk memasukkan program ketika diprogram mikrokontroler. Port USB tersebut selain untuk loader ketika memprogram, dapat difungsikan sebagai port komunikasi serial. Arduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiri dari 6 pin input analog dan 14 pin digital input/output. Untuk 6 pin analog sendiri dapat difungsikan sebagai output digital jika diperlukan output digital tambahan selain 14 pin yang sudah tersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digital cukup mengubah konfigurasi pin pada program. Dalam board arduino pin digital diberi keterangan 0 - 13, jadi untuk menggunakan pin analog menjadi output digital, pin analog yang pada keterangan board 0 - 5 dapatdiubah menjadi pin 14 - 19. dengan kata lain pin analog 0 - 5 berfungsi juga sebagi pin output digital 14 - 16. Sifat open source arduino juga banyak memberikan keuntungan tersendiri untuk menggunakan board ini, karena dengan sifat open source komponen yang di pakai tidak hanya tergantung pada satu merek, namun memungkinkan dapat memakai semua komponen yang ada dipasaran. Bahasa pemrograman arduino merupakan bahasa C yang sudah disederhanakan syntax bahasa pemrogramannya sehingga mempermudah dalam mempelajari dan mendalami mikrokontroller. Berikut ini adalah konfigurasi dari arduino uno : - Mikronkontroler ATmega 328. - Beroperasi pada tegangan 5V. 8 - Tegangan input (rekomendasi) 7 - 12V. - Batas tegangan input 6 - 20V. - Pin digital input / output 14 (6 mendukung output PWM). - Pin analog input 6. - Arus pin per input / output 40 mA. - Arus untuk pin 3.3V adalah 50 mA. - Flash Memory 32 KB (ATmega 328) yang mana 2 KB digunakan oleh bootloader. 2.2 - SRAM 2 KB (ATmega 328). - EEPROM 1KB (ATmega 328). - Kecepatan clock 16 MHz. Module Bluetooth HC-05 Bluetooth HC-05 Serial Module + Level Converter adalah sebuah modul Bluetooth HC-05 yang ditambahkan dengan Level Converter 3.3 to 5V dan pin header, sehingga sangat mudah untuk menggunakannya, tidak perlu penambahan komponen dan tidak perlu penyolderan lagi, karena sudah langsung bisa dipakai di level tegangan 5V. Berikut tampilan gambar bluetooth HC-05 : Gambar 2.2 Module Bluetooth HC-05 9 HC-05 sendiri adalah sebuah modul Bluetooth SPP (Serial Port Protocol) yang mudah digunakan untuk komunikasi serial wireless (nirkabel) yang mengkonversi port serial ke Bluetooth. HC-05 menggunakan modulasi bluetooth V2.0 + EDR (Enchanced Data Rate) 3 Mbps dengan memanfaatkan gelombang radio berfrekuensi 2,4 GHz.Jarak sinyal dari HC-05 adalah ± 30 meter, dengan kondisi tanpa halangan. Adapun spesifikasi dari HC-05 adalah : Hardware : - Sensitivitas - 80dBm (Typical). - Daya transmit RF sampai dengan + 4dBm. - Operasi daya rendah 5V I/O. - Kontrol PIO. - Antarmuka UART dengan baudrate yang dapat diprogram. - Dengan antena terintegrasi. Software : - Default baudrate 9600, Data bit : 8, Stop bit = 1, Parity : No Parity, mendukung baudrate : 9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400 dan 460800. - Auto koneksi pada saat device dinyalakan (default). - Auto reconnect pada menit ke 30 ketika hubungan putus karena range koneksi. Nama default adalah HC-05, dengan password default adalah 1234. BT hanya bisa melakukan komunikasi „point to point‟, tetapi HC-05 dalam mode master dapat memilih dengan siapa ia akan pairing. 10 2.3 Sensor Digital Vibrator Sensor Digital Vibrator adalah sensor untuk mendeteksi vibrasi / getaran dengan cara yang paling sederhana dan mudah. Cukup getarkan sensor ini, maka arduino akan menerima sinyal digital secara realtime. Berikut ini gambar sensor digital vibrator : Gambar 2.3 Sensor Digital Vibrator Adapun spesifikasi dari sensor digital vibrator, sebagai berikut : 2.4 I/O Type: Digital. Switch life: up to 10 million seconds. Open circuit resistance : 10Mohm. Supply Voltage : 3.3V to 5V. Interface : Digital. Size : 22mm x 30mm. Module Relay 2 Channel Module Relay 2 channel adalah sebuah saklar magnet, dimana berfungsi untuk memutus atau mengubah satu atau lebih kontak. Relay berisi kumparan elektromagnet dengan inti magnet besi lunak, dimana jika diberi arus maka akan 11 menghasilkan medan magnet. Arus yang digunakan pada rangkaian adalah arus DC, berikut ini gambar relay module 2 channel : Gambar 2.4 Module Relay 2 Channel Adapun spesifikasi dari module relay 2 channel, sebagai berikut : System power supply positive. IN1 - IN2 : relay control ports. Active low, relay signal input voltage range : 0 - 5V. Relay Maksimum Output : DC 30V/10A , AC 250V/10A. Energisation status indicator light, release status LED is off. Relay of quality, SPDT. A common terminal, a normally open, one normally. VCC is the system power, JD_VCC for the relay power. Default hair 5V relay, plug the jumper cap to. 2.5 Dimensions: 50.6mm x 38.8mm x 19.3mm. LED (Light Emitting Dioda) LED (Light Emitting Dioda) adalah dioda yang dapat memancarkan cahaya pada saat mendapat arus bias maju (forward bias). LED (Light Emitting Dioda) dapat memancarkan cahaya karena menggunakan dopping galium, arsenic dan 12 phosporus. Jenis doping yang berbeda diata dapat menhasilkan cahaya dengan warna yang berbeda. LED (Light Emitting Dioda) merupakann salah satu jenis dioda, sehingga hanya akan mengalirkan arus listrik satu arah saja. LED akan memancarkan cahaya apabil diberikan tegangan listrik dengan konfigurasi forward bias. Berbeda dengan dioda pada umumnya, kemampuan mengalirkan arus pada LED (Light Emitting Dioda) cukup rendah yaitu maksimal 20 mA. Apabila LED (Light Emitting Dioda) dialiri arus lebih besar dari 20 mA maka LED akan rusak, sehingga pada rangkaian LED dipasang sebuah resistor sebgai pembatas arus. Simbol dan bentuk fisik dari LED (Light Emitting Dioda) dapat dilihat pada gambar berikut : Gambar 2.5 Simbol LED (Light Emitting Dioda) Dari gambar diatas dapat kita ketahui bahwa LED memiliki kaki 2 buah seperti dengan dioda yaitu kaki anoda dan kaki katoda. Pada gambar diatas kaki anoda memiliki ciri fisik lebih panjang dari kaki katoda pada saat masih baru, kemudian kaki katoda pada LED (Light Emitting Dioda) ditandai dengan bagian body LED yang di papas rata. Kaki anoda dan kaki katoda pada LED (Light Emitting Dioda) disimbolkan seperti pada gambar diatas. Pemasangan LED (Light Emitting Dioda) agar dapat menyala adalah dengan memberikan tegangan bias maju yaitu dengan memberikan tegangan positif ke kaki anoda dan tegangan 13 negatif ke kaki katoda. Konsep pembatas arus pada dioda adalah dengan memasangkan resistor secara seri pada salah satu kaki LED (Light Emitting Dioda). Rangkaian dasar untuk menyalakan LED (Light Emitting Dioda) membutuhkan sumber tegangan LED (Light Emmitting Dioda) dan resistor sebagai pembatas arus seperti pada rangkaian berikut. Gambar 2.6 Rangkaian Dasar LED Besarnya arus maksimum pada LED (Light Emitting Dioda) adalah 20 mA, sehingga nilai resistor harus ditentukan. Dimana besarnya nilai resistor berbanding lurus dengan besarnya tegangan sumber yang digunakan. 2.6 Buzzer Buzzer merupakan suatu komponen yang dapat menghasilkan suara yang mana apabila diberi tegangan pada input komponen, maka akan bekerja sesuai dengan karakteristik dari alarm yang digunakan. Dalam pembuatan proyek tugas akhir ini, penulis menggunakan “Buzzer” sebagai informasi suara. Hal ini dikarenakan karakteristik dari komponen yang mudah untuk diaplikasikan dan suara yang dihasilkan relatif kuat. 14 Gambar 2.7 Buzzer Dalam penggunaannya dalam rangkaian, buzzer dapat digunakan pada tegangan sebesar antara 3V sampai 24V dan dengan tipical arus sebesar 25 mA. Buzzer merupakan sebuah komponen elektronik yang dapat mengkonversikan energi listrik menjadi suara yang di dalamnya terkandung sebuah osilator internal untuk menghasilkan suara dan pada buzzer osilator yang digunakan biasanya diset pada frekuensi kerja sebesar 400 Hz. 2.7 Resistor Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi menghambat arus dalam suatu rangkaian listrik. Resistor yang digunakan dalam elektronika dibagi dalam dua kategori utama, yaitu : 1. Resistor linear adalah resistor yang tidak tergantung kepada keadaan disekitarnya (nilainya tetap). Gambar 2.8 Resistor Linier 2. Resistor nonlinear terdiri dari tiga jenis, yaitu : a. Fotoresistor : peka terhadap sinar. b. Thermistor : peka terhadap panas. 15 c. Resistor yang tergantung pada tegangan listrik. Sifat - sifat resistor adalah : Jika pada ujung - ujungnya dipasang tegangan akan mengalir arus : I=V/R 2.8 Dapat mengalirkan arus searah maupun bolak - balik. Dapat mengalirkan arus bolak - balik berfrekuensi tinggi. Kapasitor Kapasitor merupakan alat penyimpan muatan listrik yang dibentuk dari dua permukaan (piringan) yang berhubungan, tetapi dipisahkan oleh suatu penyekat. Bila elektron berpisah dari suatu plat ke plat yang lain, akan terdapat muatan diantara mereka pada medium penyekat tadi. Muatan ini disebabkan oleh muatan positif pada plat yang kehilangan elektron dan muatan negatif pada plat yang memperoleh elektron. Gambar 2.9 Kapasitor Nonelektrolitis Gambar 2.10 Kapasitor Elektrolitis Kapasitor yang digunakan terdapat beberapa macam, tetapi semuanya terbagi dalam dua kelompok yaitu : nonelektrolitis, yang tidak mempunyai kutub seperti gambar 2.9 dan elektrolitis, yang mempunyai terminal positif dan negatif seperti gambar 2.10. 16 2.9 Transistor Transistor dapat diartikan sebagai suatu pemindahan atau peralihan bahan setengah penghantar menjadi penghantar pada suhu atau keadaan tertentu. Transistor termasuk komponen semi konduktor yang bersifat menghantar dan menahan arus listrik. Ada 2 jenis transistor yaitu transistor tipe PNP dan transistor jenis NPN. Transistor NPN adalah transistor positif dimana transistor dapat bekerja mengalirkan arus listrik apabila basis dialiri tegangan arus positif. Sedangkan transistor PNP adalah transistor negatif, dapat bekerja mengalirkan arus apabila basis dialiri tegangan negatif. Berikut ini gambar transistor PNP dan transistor NPN : Gambar 2.11 Jenis - Jenis Transistor Adapun fungsi transistor sangatlah besar dan mempunyai peranan penting untuk memperoleh kinerja yang baik bagi sebuah rangkaian elektronika. Dalam dunia elektronika, fungsi transistor ini adalah sebagai berikut: Sebagai sebuah penguat (amplifier). Sirkuit pemutus dan penyambung (switching). Stabilisasi tegangan (stabilisator). Sebagai perata arus. Menahan sebagian arus. 17 Menguatkan arus. Membangkitkan frekuensi rendah maupun tinggi. Modulasi sinyal dan berbagai fungsi lainnya. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog ini meliputi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian - rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa diantara transistor dapat juga dirangkai sedemikian rupa sehingga fungsi transistor menjadi sebagai logic gate, memori, dan komponen - komponen lainnya. 2.10 IC Regulator (LM 7809) IC Regulator LM7809 adalah regulator tegangan DC positif yang hanya memiliki 3 terminal, yaitu tegangan input, ground, tegangan output. IC Regulator fungsinya adalah untuk penstabil tegangan. 7809 regulator berasal dari keluarga 78xx, terdapat rangkaian regulator tegangan linier yang tetap terintegrasi. Berikut ini gambar IC regulator : Gambar 2.12 IC Regulator 78XX dan IC Regulator 79XX Pada gambar diatsa keluarga 78xx adalah pilihan yang sangat populer untuk banyak sirkuit elektronik yang membutuhkan catu daya yang diatur, karena relatif 18 mudah penggunaan dan murah. Ketika menentukan individu IC dalam keluarga 78xx ini, xx diganti dengan angka dua digit, yang menunjukkan tegangan output perangkat tertentu dirancang untuk memberikan (misalnya : 7809 regulator tegangan memiliki output 9 volt, sedangkan 7812 menghasilkan 12 volt). Garis 78xx adalah regulator tegangan positif, yang berarti bahwa mereka dirancang untuk menghasilkan tegangan yang relatif positif untuk kesamaan. Ada garis terkait perangkat 79xx yang melengkapi regulator tegangan negatif. 2.11 Android Android adalah Sistem Operasi Bergerak (Mobile Operating System) yang mengadopsi system operasi linux, namun telah dimodifikasi. Android diambil alih oleh google pada tahun 2005 dari Android.inc sebagai bagian strategi untuk mengisi pasar sistem operasi bergerak dimana google mengambil semua alih seluruh hasil kerja android termasuk tim yang mengembangkan android. Gambar 2.13 Logo Android Penemu Android adalah Andy Rubin yang lahir pada tanggal 22 Juni 1946 di New Bedford, Amerika Serikat. Andy Rubin bersama - sama dengan Rich Miner, Nick Sears, dan Chris White mendirikan Android.inc dan apada Juli 2005 dibeli oleh Google. Google menginginkan agar android bersifat terbuka dan gratis oleh karena itu hampir setiap kode program android yang diluncurkan berdasarkan 19 lisensi open-source Apache yang berarti bahwa semua orang yang ingin menggunakan android dapat mendownload penuh source codenya. Disamping itu produsen perangkat keras juga dapat menambahkan Extensionnya sendiri kedalam android sesuai dengan kebutuhan produknya. Model pengembangannya yang sederhana membuat android menarik bagi vendor - vendor perangkat keras contoh samsung. Keuntungan Utama Android Adalah adanya pendekatan apliaksi secara terpadu. Pengembangan hanya berkosentrasi pada aplikasi saja. Aplikasi tersebut bisa berjalan pada beberapa perangkat yang berbeda selama masih ditenagai oleh android. Sejak diluncurkan android sampai saat tulisan ini dibuat telah dirilis beberapa versi, setiap versi dimulai pada versi 1.5 mempunyai nama kode, misalnya android versi 2.2 mempunyai nama kode “Froyo”. Berikut ini daftar versi android, nama kodenya dan waktu dirilisnya versi tsb: - Android Beta November 2007 - Android Versi 1.0 September 2008 - Android Versi 1.1 Februari 2009 - Android Versi 1.5 (Cupcake) April 2009 - Android Versi 1.6 (Donut) September 2009 - Android Versi 2.0/2.1 (Eclair) Oktober 2009 - Android Versi 2.2 (Froyo : Frozen Yoghurt) Mei 2010 - Android Versi 2.3 (Gingerbread) Desember 2010 - Android Versi 3.0 (Honeycomb) Februari 2011 - Android Versi 4.0 (Ice Cream) Oktober 2011 - Android Versi 4.1 (JellyBean) Juni 2012 20 2.12 Eclipse Eclipse adalah sebuah IDE (Integrated Development Environment) untuk mengembangkan perangkat lunak dan dapat dijalankan di semua platform (platform-independent). Eclipse awalnya dikembangkan oleh IBM untuk menggantikan perangkat lunak IBM Visual Age for Java 4.0. Produk ini diluncurkan oleh IBM pada tanggal 5 November 2001, yang menginvestasikan sebanyak US$ 40 juta untuk pengembangannya. Semenjak itu konsursium Eclipse Foundation mengambil alih untuk pengembangan Eclipse lebih lanjut dan pengaturan organisasinya. Eclipse pada saat ini merupakan salah satu IDE favorit dikarenakan gratis dan open source, yang berarti setiap orang boleh melihat kode pemrograman perangkat lunak ini. Selain itu, kelebihan dari eclipse yang membuatnya populer adalah kemampuannya untuk dapat dikembangkan oleh pengguna dengan komponen yang dinamakan plug-in. eclipse dibuat dari kerja sama antara perusahaan - perusahaan anggota 'Eclipse Foundation' (beserta individu-individu lain). Banyak nama besar yang ikut dalam 'Eclipse 23‟. Selain itu, pengembangan secara visual bukan hal yang tidak mungkin oleh eclipse, plug-in UML2 tersedia untuk membuat diagram UML. Dengan menggunakan PDE setiap orang bisa membuat plug-in sesuai dengan keinginannya. Salah satu situs yang menawarkan plug-in secara gratis seperti Eclipse downloads by project. Sejak tahun 2006, Eclipse Foundation mengkoordinasikan peluncuran eclipse secara rutin dan simultan yang dikenal dengan nama Simultaneous Release. Setiap versi peluncuran terdiri dari eclipse platform dan juga sejumlah 21 proyek yang terlibat dalam proyek eclipse. Tujuan dari sistem ini adalah untuk menyediakan distribusi Eclipse dengan fitur - fitur dan versi yang terstandarisasi. 2.13 Accu Accu adalah suatu alat yang menyimpan tegangan 12 Volt DC sesuai keperluan yang akan dibutuhkan. Accu menyuplai tegangan ke untuk arduino dengan tegangan 9 Volt DC yang telah diturunkan dengan menggunakan IC Regulator 7809, untuk menjalankan sistem pengaman kendaraan bermotor. Dibawah ini gambar accu kendaraan bermotor : Gambar 2.14 Accu Kendaraan Bermotor
