3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Komponen Teknologi Elektronika

2.1.1 LDR (Light Dependent Resistant)

LDR singkatan dari Light Dependent Resistor adalah resistor yang nilai

resistansinya berubah-ubah karena adanya intensitas cahaya yang diserap. LDR

juga merupakan resistor yang mempunyai koefisien temperature negative, dimana

resistansinya dipengaruhi oleh intrensitas cahaya. LDR dibentuk dari cadium

Sulfied (CDS) yang mana CDS dihasilkan dari serbuk keramik. Secara umum, CDS

disebut juga peralatan photo conductive, selama konduktivitas atau resistansi dari

CDS bervariasi terhadap intensitas cahaya. Jika intensitas cahaya yang diterima

tinggi maka hambatan juga akan tinggi yang mengakibatkan tegangan yang keluar

juga akan tinggi begitu juga sebaliknya disinilah mekanisme proses perubahan

cahaya menjadi listrik terjadi.

CDS tidak mempunyai sensitivitas yang sama pada tiap panjang gelombang

dari ultraviolet sampai dengan infra merah. Hal tersebut dinamakan karakteristik

respon spectrum dan diberikan oleh pabrik. CDS banyak digunakan dalam

perencanaan rangkaian bolak-balik (AC) dibandingkan denagn photo transistor dan

photo dioda.

2.1.2 Op-Amp (Operational Amplifier)

Penguat operasional (bahasa Inggris: operational amplifier) atau yang biasa

disebut op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambatan arus

searah yang memiliki bati (faktor penguatan atau dalam bahasa Inggris: gain)

sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran. Penguat operasional pada

umumnya tersedia dalam bentuk sirkuit terpadu dan yang paling banyak digunakan

adalah seri 741.

4

Gambar 2.1 Operational Amplifier

Penguat operasional dalam bentuk rangkaian terpadu memiliki karakteristik

yang mendekati karakteristik penguat operasional ideal tanpa perlu memperhatikan

apa yang terdapat di dalamnya. Karakteristik penguat operasional ideal adalah:

Bati tegangan tidak terbatas.

Impedansi masukan tidak terbatas.

Impedansi keluaran nol.

Lebar pita tidak terbatas.

Tegangan ofset nol (keluaran akan nol jika masukan nol).

2.1.3 Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai

sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal

atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik,

dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET),

memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

Gambar 2.2 Resistor dan Simbol Resistor Tetap

Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang

dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2

terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia

elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier

(penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan

penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan

5

sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai

sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen-

komponen lainnya.

Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar

transistor, bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect

transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda.

Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya

menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk

membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu

daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat

diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama

tersebut.

FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis

pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus

listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di

kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis

memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat

dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan

kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk penjelasan

yang lebih lanjut.

Salah satu aplikasi transistor adalah sebagai sebuah saklar (switch) pada

komputer atau peralatan kontrol lainnya. Saat transistor berada dalam kondisi

saturasi, berarti transistor tersebut merupakan saklar tertutup dari kolektor ke

emitor. Jika transistor tersumbat (cut off) berarti transistor seperti sebuah saklar

yang terbuka.

2.1.4 Motor DC

Pada prinsipnya Motor DC memiliki dua bagian dasar :

1. Bagian yang tetap atau stasioner disebut stator, stator ini menggunakan

medan magnet, baik yang dibangkitkan dari sebuah koil (electromagnet)

ataupun magnet permanen.

6

2. Bagian yang berputar disebut rotor atau armature. Rotor ini berupa sebuah

koil dimana arus listrik mengalir.

Gambar 2.3 Bentuk Motor DC

Jenis motor dibedakan berdasarkan pengaturan listrik dan konstruksi fisiknya,

yaitu motor standar, motor bell dan motor disc. Dalam hal kelistrikan perbedaan

Motor DC adalah pada medan magnetnya yang dihasilkan di dalam stator.

2.1.5 Adaptor

Pengubah tegangan (adaptor) adalah suatu rangkaian yang mengubah jenis

atau nilai tegangan. Rangkaian ini menggunakan komponen utama yaitu

transformator. Salah satu sifat transformator adalah mengubah nilai suatu tegangan.

Pengubah tegangan yang banyak terdapat di pasaran adalah pengubah tegangan AC

ke DC. Sedangkan untuk jenis yang lain jarang dijumpai dalam di pasaran. Seperti

pengubah DC ke DC, dalam penggunaannya untuk mengubah tegangan DC ke DC

dengan nilai tegangan yang berbeda. Misalnya, jika mempunyai rangkaian dengan

tegangan sumber +5V, dapat dikembangkan dengan menggunakan pengubah DC

ke DC untuk menghasilkan tegangan sumber + 15 V. Sehingga mempunyai

tegangan sumber untuk sistem tersebut +5 V dan +15 V.

7

Gambar 2.4 Adaptor

Untuk adaptor AC ke DC ada 5 bagian, yaitu:

1. Bagian input: berfungsi sebagai masukan tegangan jalajala atau tegangan

PLN.

2. Bagian penurun tegangan: berfungsi mengubah tegangan jala-jala PLN

220 VAC menjadi tegangan konsumen 3 s/d 12 VAC.

3. Bagian penyearah penata arus: berfungsi untuk mengubah arus bolak-balik

(AC) menjadi arus searah atau arus rata (DC).

4. Bagian penstabil tegangan: berfungsi menstabilkan tegangan yang

dihasilkan sehingga benar-benar mendekati tegangan/ arus yang dihasilkan

baterai atau aki.

5. Bagian output: berfungsi mengeluarkan teganganyang dihasilkan adaptor

ke pesawat pemakai

2.1.6 Mikrokontroler

Mikrokontroller merupakan pengendali atau dapat dikatakan otak di dalam

alat pengatur warna dan volume cat otomatis ini. Mikrokontroller yang digunakan

adalah ATMEGA8535 dari ATMEL. Mikrokontroller AVR ini memiliki arsitektur

RISC 8 Bit, sehingga semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word)

dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus instruksi clock. Dan ini

sangat membedakan sekali dengan instruksi MCS-51 (Berarsitektur CISC) yang

membutuhkan siklus 12 clock. RISC adalah Reduced Instruction Set Computing

sedangkan CISC adalah Complex Instruction Set Computing.

8

Gambar 2.5 Mikrokontroler ATmega 8535

Arsitektur ATMega8535 :

Saluran IO sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D

ADC 10 bit sebanyak 8 Channel

Tiga buah timer / counter

32 register

Watchdog Timer dengan oscilator internal

SRAM sebanyak 512 byte

Memori Flash sebesar 8 kb

Sumber Interrupt internal dan eksternal

Port SPI (Serial Pheriperal Interface)

EEPROM on board sebanyak 512 byte

Komparator analog

Port USART (Universal Shynchronous Ashynchronous Receiver

Transmitter)

Gambar 2.6 Konfigurasi Pin ATMega 8535

Konfigurasi Pin ATMega8535

VCC merupakan Pin yang berfungsi sebagai pin masukan catudaya

GND merupakan Pin Ground

Port A (PA0...PA7) merupakan pin I/O dan pin masukan ADC.

9

Port B (PB0...PB7) merupakan pin I/O dan pin yang mempunyai fungsi

khususyaitu Timer/Counter, komparator Analog dan SPI.

Port C (PC0...PC7) merupakan port I/O dan pin yang mempunyai fungsi

khusus, yaitu komparator analog dan Timer Oscillator.

Port D (PD0...PD1) merupakan port I/O dan pin fungsi khusus yaitu

komparator analog dan interrupt eksternal serta komunikasi serial.

RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler.

XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.

AVCC merupakan pin masukan untuk tegangan ADC.

AREF merupakan pin masukan tegangan referensi untuk ADC.

2.2 Analisis Sistem

2.2.2 Ide Perancangan

Melihat kesibukkan masyarakat yang terkadang lupa untuk membuka atau

menutup jendela agar dapat mengatur kelembaban ruangan, maka dari itu munculah

gagasan untuk membuat Tirai Jendela Otomatis.

Tirai jendela berfungsi untuk menutupi jendela ketika malam dan akan dibuka

jika sudah pagi. Namun pada saat ini hampir banyak orang yang lupa membuka

tirai jendela rumahnya ketika sudah pagi. Pada saat pagi ruangan dalam rumah pun

membutuhkan sinar matahari agar menjaga kelembapan ruangan dalam rumah itu

sendiri. Jika tirai jendela tidak dibuka, ruangan akan terlihat gelap dan kurang

pencahayaan.

2.2.3 Visualisasi Gambar

Oleh karena ide ini hanya berupa prototype, maka untuk perancangan alat

digunakan lampu otomatis sebagai penerangan. Tetapi untuk dalam kehidupan

nyata digunakan sinar matahari.

10

Gambar 2.7 Rancangan Lampu Otomatis

Gambar 2.8 Perancangan Lampu Otomatis menggunakan PCB

Gambar 2.9 Lampu Otomatis yang disambung pada Pin Mikrokontroler

11

Gambar 2.10 Sumber Daya Tegangan dengan Adaptor

Gambar 2.11 Kondisi Pada LED yang membuat

Motor DC menggerakan Tirai

Jadi, pada gambar visual diatas menunjukan cara kerja tirai. Sekali lagi ini

hanyalah prototype, dimana realisasi pada gambar tersebut dalam penggunaannya

tidak menggunakan lampu otomatis, melainkan menggunakan sinar matahari.

2.2.4 Analisis SWOT

Strength (kekuatan)

Tirai Jendela Otomatis ini tentu saja sangan membantu. Pasalnya para

pengguna yang lupa untuk membuka atau menutup tirai tidak perlu khawatir

karena terbantu dengan adanya Tirai Jendela Otomatis ini.

Weakness (kelemahan)

Tirai Jendela Otomatis ini tentu saja membutuhkan sumber tegangan sebagai

penggerak tirai. Ini membuat penggunaan tarif listrik pun menjadi bertambah,

belum lagi apabila terjadi kerusakan.

Opportunity (peluang)

Peluang yang sangat baik untuk berkembangnya teknologi dimasa depan yang

kaya akan teknologi baru dan serba canggih. Karena alat ini mampu membantu

aktivitas manusia.

Threats (ancaman)

Tidak adanya ancaman yang buruk pada alat ini, hanya saja membutuhkan

perawatan agar alat ini tetap dalam kondisi baik.

12

2.2.5 Analisis Flowchart

Gambar 2.12 Flowchart Tirai

start

Pagi / terang

Malam / gelap

Mendung / setengah gelap, setengah terang

end

Tirai terbuka

Tirai setengah terbuka

Tirai tertutup

Y

Y

Y

T

T