Post on 20-Aug-2021
I-1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Pengendalian mengenai sistem pengendalian penerangan rumah tinggal
sudah pernah dilakukan oleh beberapa orang dengan berbagai metode dan
perangkat yang berbeda, berikut merupakan beberapa penelitian yang berkaitan
dengan sistem pengendalian nyala/mati lampu yang sudah pernah dilakukan :
1) Penelitian dilakukan oleh Muhammad Nursyeha dengan judul “Rancangan
dan Implementasi Sistem Kendali Penerangan Rumah Tinggal Berbasis
Arduino-Uno dan Smartphone Android”. Pada penelitian ini membahas
tentang pengendalian On/Off lampu rumah tinggal menggunakan
smartphone android yang di kendalikan oleh Arduino – Uno berbasis
Mikrokontroller ATMega328. Hasil dari penelitian ini mampu
mengendalikan lampu rumah tinggal dari jarak jauh namun masih
memakai media transisi Bluetooth dan hanya sebatas untuk menyalakan
atau mematikan lampu tanpa mengetahui keadaan lampu yang sebenarnya
pada tampilan android.
2) Pada penelitian yang dilakukan oleh Fanny Andreas, Dedi Triyanto dan
Tedy Rismawan dengan judul “Rancang Bangun Sistem Kontrol dan
Pemonitoran Lampu Rumah Dengan Smartphone Android Berbasis SMS
Gateway dan Mikrokontroler ATMega16”. Penelitian ini membahas
tentang pengendalian lampu jarak jauh menggunakan SMS gateway
dengan memanfaatkan mikrokontroler ATMega 16 sebagai modul
pengendali utama namun pada penelitian ini modem GSM yang digunakan
harus diletakkan pada lingkungan yang terjangkau oleh sinyal operator,
jika sinyal yang diterima kurang maka modem tidak akan berfungsi dan
sistem tidak dapat berjalan.
3) Penelitian yang dilakukan oleh Siswondo Aji Nugroho dengan judul
penelitian “Aplikasi Mobile Untuk Pengendalian Lampu Berbasis
II-2
Android”. Penelitian ini memaparkan pengendalian lampu dengan sistem
operasi android menggunakan wifi yang dikendalikan oleh mikrokontroller
ATMega8 namun pada penelitian ini jarak yang dapat dijangkau oleh wifi
hanya sampai 2 meter saja dan tidak dapat mengetahui keadaan lampu
yang sebenarnya pada aplikasi android.
Beberapa penelitian diatas tentang sistem pengendalian lampu memiliki
kelebihan dan kekurangannya masing – masing namun belum adanya sistem yang
dapat mengetahui keadaan nyata lampu dan yang dapat memonitoring adanya
perubahan pergerakan yang dapat ditampilkan pada Android. Maka dari itu
penulis membuat “RANCANG BANGUN PENGENDALIAN NYALA/MATI
LAMPU MENGGUNAKAN ANDROID BERBASIS INTERNET”.
2.2.1 Landasan Teori
Pada bab ini akan dibahas mengenai teori yang mendukung tentang tugas
akhir, seperti pembahasan mengenai pengendalian nyala/mati lampu, monitoring
pergerakan, komunikasi data serta peralatan yang akan digunakan. Dan juga
pembahasan tentang Android serta cara pemogramannya. Selain itu juga akan di
bahas mengenai mikrokontroler dan sensor pendeteksi cahaya.
2.2.1 Arduino
Arduino merupakan pengendali mikro single – board yang bersifat open-
source, diturunkan dari wiring platform, dirancang untuk memudahkan
penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki prosesor
Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemograman sendiri. Arduino juga
merupakan platform hardware terbuka yang ditujukan kepada siapa saja yang
ingin membuat purwarupa peralatan elektronik interaktif berdasarkan hardware
dan software yang fleksibel dan mudah digunakan. Mikrokontroller deprogram
menggunakan bahasa pemograman Arduino yang memiliki kesamaan syntax
dengan bahasa pemograman C.
Sejarah Arduino dimulai pada tahun 2005, pendiri dari Arduino itu sendiri
adalah Massimo Banzi dan David Cuartielles. Berawal dari sebuah situs
II-3
perusahaan computer Olivetti di Ivrea, Italia membuat perangkat untuk
mengendalikan proyek desain interaksi siswa agar lebih terjangkau dibandingkan
dengan system yang ada pada saat itu. Awalnya mereka memberi nama proyek ini
dengan sebutan Arduin dari Ivrea namun seiring perkembangan zaman, maka
nama proyek ini diubah menjadi Arduino yang berarti “teman yang kuat” atau
dalam bahasa Inggrisnya dikenal dengan sebutan “Hardwin”.
Arduino merupakan proyek tesis Hernando di Desain Interaksi Institue
Ivrea. Namun dengan berkembangnya teknologi maka Arduino menjadi sangat
popular dikalangan pelajar dan mahasiswa. Banyak yang mengembangkan
Arduino dengan bootloader dan software yang user friendly sehingga
menghasilkan sebuah board mikrokontroler yang bersifat open source yang dapat
dipelajari dan dikembangkan oleh para penggunanya baik pelajar, mahasiswa,
professional, pemula dan penggemar elektronika di seluruh dunia.
Mikrokontroler itu sendiri merupakan chip atau IC (integrated circuit) yang
dapat diprogram menggunakan computer. Tujuan membuat program dalam
mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input,
memproses input, dan menghasilkan output sesuai dengan yang diinginkan. Jadi
mikrokontroler merupakan “otak” yang mengendalikan input, proses dan output
sebuah rangkaian elektronik.
Arduino dapat digunakan untuk berbagai macam program, seperti untuk
mengontrol LED, dapat juga digunakan untuk mengontrol helikopter. Contoh
penggunaan Arduino adalah pengontrol mesin, mesin CNC, monitor kelembaban
tanah, pengontrol suhu statsiun cuaca dan masih banyak lagi. Adapun kelebihan
Arduino dibanding platform lain adalah :
1. Tidak memerlukan perangkat chip programmer karena didalamnya sudah
ada bootloader yang akan menangani upload program dari computer.
2. Sudah memiliki sarana komunikasi USB, sehingga pengguna laptop yang
tidak memiliki port serial/RS323 tetap dapat menggunakannya,
3. Bahasa pemogramannya relatif mudah karena software Arduino
dilengkapi dengan kumpulan library yang cukup lengkap.
II-4
4. Memiliki modul siap pakai (shield) yang dapat ditancapkan pada board
Arduino. Misalnya shield GPS, Ethernet, SD Card, dll.
Ada banyak projek dan alat – alat yang dikembangkan oleh akademisi dan
professional dengan menggunakan Arduino, selain itu banyak juga modul
– modul pendukung seperti sensor, tampilan dan sebagainya yang dibuat
oleh pihak lain untuk bisa di sambungkan dengan Arduino. Arduino
berevolusi menjadi sebuah platform karena ia dapat menajdi pilihan dan
acuan bagi banyak praktisi.
2.2.1.1 Arduino Mega 2560
Arduino mega 2560 merupakan pengembangan mikrokontroler berbasis
Arduino dengan menggunakan chip ATMega2560. Board ini memiliki pin I/O
sebanyak 54 buah digital I/O pin dimana 15 pin dapat digunakan sebagai input
PWM, 16 pin sebagai input analog, dan 4 pin sebagai UART (port serial
hardware), 16MHz kristal osilator, koneksi USB, jack power, header ICSP, dan
tombol reset. Board ini sudah sangat lengkap, sudah memiliki segala sesuatu yang
dibutuhkan untuk sebuah mikrokontroler namun penggunaannya cukup sederhana,
hanya dengan menghubungkan power dari USB ke PC atau melalui adaptor
AC/DC ke jack DC. Pada gambar II.1 menggambarkan bagian – bagian pada
papan Arduino Mega 2560. Pada gambar ini terlihat susunan digital I/O pin dan
susunan pin input analog.
Gambar II.1 Bagian papan Arduino Mega 2560
II-5
Adapun spesifikasi board Arduino Mega 2560 adalah sebagai berikut :
Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Mega2560
Chip mikokontroller ATmega2560
Tegangan kerja 5V
Tegangan input (yang
direkomendasikan, via jack DC) 7V – 12V
Tegangan input (limit, via jack DC) 6V – 20V
Digital I/O pin 54 buah, 15 diantaranya digunakan
sebagai output PWM
Analog input pin 16 buah
Arus DC per pin I/O 20 mA
Arus DC pin 3.3V 50 mA
Memori flash 256 KB, 8KB digunakan untuk
bootloader
SRAM 8KB
EEPROM 4KB
Clock speed 16 MHz
Dimensi 101.5 mm × 53.4 mm
2.2.1.2 Software Arduino IDE
IDE merupakan kependekan dari Intergrated Development Enviroenment
yang bertujuan untuk melakukan pengembangan. Melalui software ini
pemograman dilakukan untuk Arduino untuk melakukan fungsi – fungsi yang
dibenamkan melalui sintaks pemograman. Arduino menggunakan bahasa
pemograman sendiri yang menyerupai bahasa C. Software ini berisi editor teks
untuk menulis, area pesan, konsol teks, toolbar dengan tombol untuk fungsi
umum dan serangkaian menu. Dihubungkan dengan hardware Arduino untuk
mengunggah program dan berkomunikasi dengan mereka. Pada gambar II.2
menggambarkan tampilan editor teks pada software Arduino IDE.
II-6
Gambar II.2 Software Arduino IDE
Program yang ditulis menggunakan software ini disebut sketch. Sketch ini
ditulis dalam editor teks dan disimpan dalam file dengan ekstensi .ino. Editor teks
memiliki fitur untuk cutting/pasting dan untuk searching/replacing teks. Area
pesan yang berwarna hitam berfungsi menampilkan status, seperti pesan error,
compile, dan upload program. Dibagian kanan bawah menunjukan board yang
terkonfigurasi beserta COM ports yang digunakan.
2.2.2 Android
Android adalah sistem operasi berbasis linux yang dirancang untuk
perangkat bergerak layar sentuh seperti smartphone dan PC tablet. Pada awalnya
android dikelola oleh Andoid, Inc dengan dukungan finansial dari Google, namun
pada tahun 2005 Google membeli Android, Inc.
Versi Android pertama dirilis pada November 2007 dengan nama Android
beta. Versi komersial pertama, Android 1.0, dirilis pada September 2008. Android
dikembangkan secara berkelanjutan oleh Google dan Open Handset Alliance.
Sejak April 2009, versi android dikembangkan dengan nama kode yang
dinamai berdasarkan makanan pencuci mulut dan makanan manis. Masing –
II-7
masing dirilis sesuai dengan alphabet, yakni Cupcake (1.5), Donut (1.6), Eclair
(2.0 – 2.1), Froyo (2.2 – 2.2.3), Gingerbread (2.3 – 2.3.7), Honeycomb (3.0-3.2.6),
Ice Cream Sandwich (4.0-4.0.4), Jelly Bean (4.1-4.3) dan KitKat (4.4+).
Antarmuka pengguna android umumnya berupa manipulasi langsung,
menggunakan gerakan sentuh yang serupa dengan gerakan tindakan nyata,
misalnya menggeser, mengetuk, dan mencubit untuk memanipulasi objek di layar,
serta papan ketik vertikal untuk menulis teks.
2.2.3 Android Studio
Android studio merupakan sebuah IDE yang dapat digunakan untuk
pengembangan aplikasi Android berdasarkan IntelliJ IDEA. Software ini bertujuan
untuk mempercepat pengembangan dan membantu membuat aplikasi berkualitas
tinggi untuk setiap perangkat android. Software ini meliputi pengeditan kode yang
lengkap, debugging, pengujian dan alat pembuatan profil. Software ini memiliki
fitur – fitur sebagai berikut :
1. Sistem versi berbasis Gradle yang fleksibel
2. Emulator yang cepat dan kaya fitur
3. Lingkungan yang menyatu untuk pengembangan bagi semua perangkat
android
4. Instant Run untuk mendorong perubahan ke aplikasi yang berjalan tanpa
membuat aplikasi lain
5. Alat pengujian dan kerangka kerja yang ekstensif
6. Template kode dan integrasi GitHub untuk membuat fitur aplikasi yang
sama dan mengimpor kode contoh
7. Dukungan C++ dan NDK
8. Alat Lint untuk meningkatkan kinerja, kegunaan, kompabilitas versi, dan
masalah – masalah lain
9. Dukungan bawaan untuk Google Cloud Platform, mempermudah
pengintegrasian Google Cloud Messaging dan App Engine.
II-8
Gambar II.3 tampilan Android Studio
Gambar II.3 diatas merupakan tampilan pada Software Android Studio
dengan pilihan layout XML dimana dapat langsung menampilkan rancangan yang
diingikan pada Android nantinya.
2.2.4 Node JS
Node.js adalah sebuah platform berbasiskan Chrome Javascript Runtime
untuk membantu programmer membuat aplikasi network dengan cepat dan
mudah. Umumnya Node.js digunakan untuk mengembangkan aplikasi
network/real time server seperti chat server, web server, back-end server, atau
REST service. Sedangkan front end nya dapat merupakan aplikasi berbasis web
(HTML/Javascript/CSS), aplikasi mobile device misalnya: iOS, Android, dan lain-
lain, mau pun aplikasi desktop.
Node-webkit merupakan sebuah aplikasi runtime berbasis Chromium dan
node.js. Kalau biasanya HTML/Javascript/CSS digunakan untuk membuat
halaman web atau aplikasi web, dengan node-webkit teknologi yang sama dapat
digunakan selayaknya sebuah aplikasi desktop.
Hal ini dimungkinkan karena node-webkit bertugas menangani masalah
keamanan yang kita temui di web-browser, misalnya, browser tidak dapat
mengakses file yang tersimpan di harddisk lokal sembarangan tanpa izin dari
penggunanya. Tugas lain node-webkit adalah “membungkus” aplikasi dengan
II-9
teknologi web tersebut ini menjadi satu buah aplikasi desktop. Dengan kata lain,
platform-nya adalah node.js sedangkan yang bertugas menangani fungsi-fungsi
sebuah User Interface aplikasi adalah WebKit.
2.2.4.1 Npm
npm adalah package manager untuk javascript yang memudahkan
developer untuk membuat aplikasi. npm adalah sebuah jalan atau cara untuk
menggunakan kembali code sendiri ataupun code dari developer lainnya, selain itu
code sendiri pun bisa di bagikan ke developer lainnya.
1. Express
Express merupakan salah satu frame work minimal dan fleksibel untuk
aplikasi web Node.js yang menyediakan satu set kuat untuk web dan
aplikasi mobile.
2. Swig
Swig merupakan salah satu package npm. Sebuah mesin template
sederhana, kuat dan dapat diperpanjang untuk node,js dan browser.
3. MQTT.js
MQTT.js adalah sebuah library klien untuk protocol MQTT. Yang tertulis
dalam JavaScript untuk Node.js dan browser seperti Google Chrome, Mozilla,
dll.
2.2.5 MQTT
Message Queue Telemetry Transport atau MQTT adalah sebuah protokol
pesan M2M atau Machine to Machine. Protokol MQTT berjalan diatas stack
TCP/IP dan mempunyai paket data dengan low overhead yang kecil minimum 2
bytes sehingga konsumsi catu daya kecil.
Protokol ini adalah jenis protokol data-agnostic yang artinya bisa
mengirimkan data apapun seperti data binary, text bahkan XML ataupun JSON
dan protokol ini memakai model publish/subscribe daripada model client-server.
Keuntungan dari sistem publish/subscribe adalah antara sumber pengirim
data (publisher) dan penerima data (klien) tidak saling mengetahui karena ada
II-10
broker diantara mereka atau istilah biasa disebut space decoupling dan yang lebih
penting lagi yaitu adanya time decoupling dimana publisher dan klien tidak perlu
terkoneksi secara bersamaan, misalnya klien bisa saja disconnect setelah
melakukan subscribe ke broker dan beberapa saat kemudian klien connect
kembali ke broker dan klien tetap akan menerima data yang terpending
sebelumnya proses ini dikenal dengan mode offline. Pada gambar II.4
menjelaskan cara kerja dari MQTT.
Gambar II.4 Cara kerja MQTT
2.2.5.1 MQTT Client
MQTT Client yang nantinya akan di install di device. Untuk Arduino anda
bisa memakai pubsubclient, pustaka seperti mqtt.js bisa dipakai pada platform
Node.js di Raspberry Pi ataupun laptop.
2.2.5.2 MQTT Broker
MQTT Broker yang berfungsi untuk menangani publish dan subscribe data.
Untuk platform Node.js anda bisa memakai broker mosca sedangkan untuk
platform yg lain banyak broker tersedia seperti mosquitto, HiveMQ dll.
2.2.5.3 MQTT Topic
Dalam MQTT dikenal istilah topic yaitu berupa UTF-8 string yang perannya
hampir sama seperti topik pada chat hanya saja lebih sederhana dan berfungsi
sebagai filter untuk broker dalam mengirimkan pesan ke tiap klien yang terhubung
atau dengan kata lain topic adalah kanal bagi klien untuk subscribe.
II-11
2.2.6 LDR (Light Dependent Resistor)
LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen
elektronika yang dapat berubah nilai resistansinya ketika mendeteksi perubahan
intensitas cahaya yang diterimanya sehingga LDR dapat disebut juga sebagai
sensor cahaya. Biasanya LDR terbuat dari cadmium sulfida yaitu merupakan
bahan semikonduktor yang resistansinya berubah – ubah menurut banyaknya
cahaya (sinar) yang mengenainya. Resistansi LDR pada tempat gelap biasanya
mencapai 10MΩ dan pada tempat terang resistansinya turun menjadi sekitar
150Ω. Simbol untuk LDR sendiri dapat dilihat pada gambar II.5. Seperti halnya
resistor konvensional, pemasangan LDR dalam suatu rangkaian sama persis
seperti pemasangan resistor biasa.
Gambar II.5 simbol LDR
Pada dasarnya resistansi LDR akan berubah seiring dengan perubahan
intensitas cahaya yang mengenainya. LDR terbuat dari sebuah bahan
semikonduktor yaitu cadmium sulphida yang sangat sensitif terhadap cahaya.
Pada bagian atas LDR terdapat suatu garis atau jalur melengkung. Jalur tersebut
dibuat dari bahan cadmium sulphida. Maka dari itu, saat gelap atau intensitas
cahaya rendah, bahan tersebut menghasilkan elektron dengan jumlah yang relatif
kecil, maka LDR memiliki resistansi yang besar. Begitupun sebaliknya, saat
terang atau intensitas cahaya tinggi, bahan tersebut lebih banyak menghasilkan
elektron yang lepas, maka LDR memiliki resistansi yang rendah. Pada gambar II.6
terlihat kurva karakteristik pada LDR seperti pada penjelasan di atas.
II-12
Gambar II.6 karakteristik LDR
Karakteristik LDR terdiri dari dua macam yaitu Laju Recovery dan Respon
Spektral sebagai berikut :
1. Laju Recovery merupakan suatu ukuran praktis dan suatu kenaikan nilai
resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini ditulis dalam K/detik. Ketika
LDR mendapatkan intensitas cahaya yang tinggi / terang dan intensitas
cahaya tersebut berubah menjadi rendah / gelap nilai resistansi tidak akan
segera berubah namun mengalami selang waktu saat resistansinya akan
berubah.
2. Respon spektral merupakan respon LDR terhadap warna cahaya yang
mengenainya dan bahan yang digunakannya. LDR tidak memiliki
sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang
mengenainya (yaitu warna). Bahan penghantar arus listrik yang
mempunyai daya hantar yang baik yaitu tembaga, alumunium, baja, emas,
dan perak. Pada rangkaian elektronika, sensor harus mampu mengubah
bentuk – bentuk energi cahaya ke energi listrik. Bila cahaya mengenai
sensor maka harga tahanan akan berkurang. Perubahan yang di hasilkan ini
tergantung dari bahan yang digunakan serta cahaya yang mengenainya.
2.2.7 Optocoupler
Optocoupler adalah suatu alat yang berfungsi sebagai penghubung
berdasarkan cahaya optik. Pada dasarnya optocoupler terdiri dari 2 bagian yaitu
transmitter yang berfungsi sebagai pengirim cahaya optik dan receiver yang
II-13
berfungsi sebagai pendeteksi sumber cahaya. Optocoupler terdiri dari dua bagian
yaitu :
1. Pada bagian transmitter dibangun dari sebuah LED infra merah. Jika
dibandingkan dengan menggunakan LED biasa, LED infra merah
memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap sinyal tampak. Cahaya yang
dipancarkan oleh LED infra merah tidak terlihat oleh mata telanjang.
2. Pada bagian receiver dibangun dengan dasar komponen Photodiode.
Photodiode merupakan suatu transistor yang peka terhadap tenaga cahaya.
Suatu sumber cahaya menghasilkan energi panas, begitu pula dengan
spektrum infra merah. Karena spektrum inframerah mempunyai efek panas
yang lebih besar dari cahaya tampak, maka Photodiode lebih peka untuk
menangkap radiasi dari sinar infra merah.
Pada prinsipnya, Optocoupler dengan kombinasi LED-Phototransistor
adalah Optocoupler yang terdiri dari sebuah kompenen LED yang memancarkan
cahaya infra merah (IR LED) dan sebuah komponen semikonduktor yang peka
terhadap cahaya (Phototransistor) sebagai bagian yang digunakan untuk
mendeteksi cahaya infra merah yang dipancarkan oleh IR LED.
Arus listrik yang mengalir melalui IR LED akan menyebabkan IR LED
memancarkan sinyal cahaya infra merahnya. Cahaya infra merah yang
dipancarkan akan dideteksi oleh Phototransistor dan menyebabkan terjadinya
hubungan atau Switch ON pada Phototransistor. Jika antara photodiode dan LED
terhalang maka photodiode tersebut akan off sehingga output dari kolektor
berlogika high. Sebaliknya jika antara photodiode dan LED tidak terhalang maka
photodiode tersebut akan on sehingga output akan berlogika low.
Gambar II.7 Simbol Optocoupler
II-14
Sebagai piranti elektronika yang berfungsi sebagai pemisah antara rangkaian
power dengan rangkaian control. Komponen ini merupakan salah satu jenis
komponen yang memanfaatkan sinar sebagai pemicu on/off-nya. Opto berarti
optic dan coupler berarti pemicu.
Pada sistem ini memakai Optocoupler TLP521 dengan spesifikasi sebagai
berikut :
1. Collector – Emiter Voltage : 55 V (min)
2. Current Transfer Ratio : 50% (min)
3. Isolation Voltage : 2500 Vrms (min)
Gambar II.7 menggambarkan skematik pin dari optocoupler TLP521.
Gambar II.8 skematik Optocoupler TLP521
2.2.8 Catu Daya
Catu daya atau power supply adalah seuah perangkat yang memiliki
kemampuan untuk memberi tegangan input kepada plan sesuai dengan spesifikasi
sistem yang diperlukan. Dalam sebuah power supply memiliki empat elemen yang
penting seperti pada diagram blok II.9
Gambar II.9 diagram blok catu daya
Transformator yang menerima tegangan input AC memiliki fungsi untuk
menurunkan tegangan atau jenis trafo step down. Pada dasarnya sebuah
transformator bekerja dengan prinsip induksi magnetik yang memiliki lilitan
II-15
primer dan sekunder, ketika transformator telah berhasil menurunkan tegangan
tidak bisa langsung dihubungkan dengan plan namun masih harus disearahkan
terlebih dahulu.
Setelah tegangan di turunkan oleh transformator maka tegangan akan di
searahkan oleh diode bridge. Kemudian tegangan akan di filter untuk meratakan
gelombang arus keluaran dari penyearah, lalu voltage regulator (pengatur
tegangan) berfungsi untuk mengatur tegangan sehingga tegangan output tidak
dipengaruhi oleh suhu, arus beban dan juga tegangan input yang berasal dari
output filter.
2.2.9 Sensor PIR
Sensor PIR (Passive Infra Red) merupakan sensor berbabiskan infra merah
namun sensor ini tidak dapat memancarkan infra merah seperti sensor infrared
lainnya. Sesuai dengan namanya “Passive” yang berarti sensor ini hanya dapat
menerima radiasi infra merah dari suatu benda.
Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan detektor gerakan. Karena
semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika
sumber infra merah dengan suhu tertentu (misal: manusia) melewati sumber infra
merah yang lain dengan suhu yang berbeda (misal: dinding), maka sensor akan
membandingkan pancaran infra merah yang diterima, sehingga jika ada
pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor. Gambar II.10
menunjukan diagram blok untuk sensor PIR.
Gambar II.10 Diagram blok sensor PIR
II-16
Didalam sensor PIR terdiri atas beberapa bagian dengan kegunaannya
masing – masing yaitu :
1. Fresnel Lens
Penggunaan pertama kali Fresnel lens sebagai lensa yang memfokuskan
sinar pada lampu mercusuar. Fresnel lens ini memiliki kemampuan untuk
memfokuskan sinar terang.
2. IR Filter
IR filter pada sensor PIR berfungsi untuk menyaring panjang gelombang
sinar infra merah pasif antara 8 sampai 14 mikrometer. Panjang
gelombang di bawah atau di atas itu tidak akan terdeteksi oleh sensor.
Gelombang sinar infra merah yang di hasilkan oleh manusia berkisar
antara 9 sampai 10 mikrometer sehingga sensor dapat bereaksi pada tubuh
manusia.
3. Pyroelectric Sensor
Pyroelectric sensor terdiri dari galium natrida, caesium nitrat, dan litium
tantalate yang mampu menghasilkan listrik saat adanya pancaran sinar
infra merah. Sinar infra merah ini membawa energi panas yang mampu
dirubah menjadi arus listrik oleh pyroelectric sensor.
4. Amplifier
Sirkuit amplifier pada sensor ini berfungsi untul menguatkan arus yang
masuk pada material pyroelectric.
5. Komparator
Bagian ini berfungsi untuk membandingkan sehingga pada kondisi tertentu
sensor PIR akan menghasilkan sebuah keluaran tertentu.
Cara kerja sensor ini adalah saat manusia melewati sensor, sensor akan
menangkap pancaran cahaya infra merah pasif yang dipancarkan oleh tubuh
manusia yang memiliki suhu berbeda dengan suhu dilingkungan sekitar. Sehingga
menyababkan material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena
adanya sumber energi panas yang dibawa oleh sinar infra merah pasif. Kemudian
sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus tersebut yang kemudian dibandingkan
II-17
oleh komparator sehingga menghasilkan output. Jarak jangkau sensor PIR dapat di
atur sesuai keinginan namun jarak maksimalnya kurang lebih sampai dengan 10m.