BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1. Tinjauan Mutakhir

Penelitian ini mengacu pada beberapa sumber dan tinjauan yang sudah ada

dimana masing-masing penulis menggunakan metode yang berbeda sesuai dengan

permasalahan yang dibahas. Dari perbandingan tersebut akan terlihat perbedaan

penelitian dengan yang akan dilakukan penulis. Berikut merupakan uraian singkat

penelitian tersebut:

1. Penelitian yang berjudul ”Penyiram Tanaman Otomatis Menggunakan

Sensor Kelembaban Berbasis Mikrokontroler ATmega32” oleh Tuti,

Alawiyah; (2012) membahas tentang penyiraman tanaman yang

dilakukan dengan mengontrol keadaan tanah untuk memenuhi kadar air

yang nantinya akan digunakan untuk fotosintesis. RTC (Real Time Clock)

digunakan untuk mengatur waktu penyiraman yang dikontrol oleh

ATMEGA32.( http://publication.gunadarma.ac.id)

2. Penelitian yang berjudul “Purwarupa Sistem Penyiraman Tanaman

Otomatis Berbasis Sensor Kelembaban Tanah dan Arduino Uno”oleh

Priyanto, Sihno; (2013) membahas tentang purwarupa sistem penyiraman

tanaman otomatis. Sistem penyiraman otomatis tanaman ini menggunakan

Arduino UNO, sensor soil moisture untuk mengukur tingkat kelembaban

tanah pada pot tanaman, sensor DHT11 untuk mengukur suhu udara dan

kelembaban udara di dalam pot tanaman, grove relay sebagai saklar untuk

menghidupkan dan mematikan pompa air dan LCD 16x2 sebagai penampil

nilai dari sensor soil moisture dan sensor DHT11. Hasil pengujian

keseluruhan menunjukkan bahwa sistem penyiraman otomatis ini mampu

menyirami tanah pada tanaman di pot. Pada saat kelembaban tanah di

bawah 300, pompa air akan menyala menyirami tanah yang dialirkan

lewat pipa ke pot dan ketika kelembaban tanah mencapai 700 pompa air

akan berhenti menyirami tanah pada tanaman.( http://etd.ugm.ac.id/)

6

2.2. Tinjauan Pustaka

2.2.1. Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah

chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM,

memori program. Atau keduanya), dan perlengkapan input output. Dengan kata

lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai

masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus

dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis

data. Mikrokontroler merupakan komputer di dalam chip yang digunakan untuk

mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya.

Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah sistem

elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen

pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi atau diperkecil dan

akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini.(Mikrokontroler,

2014)

Mikrokontroler digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan

secara automatis, seperti sistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor,

peralatan rumah tangga, alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya,

dan konsumsi tenaga dibandingkan dengan mendesain menggunakan

mikroprosesor memori, dan alat input output yang terpisah. Kehadiran

mikrokontroler membuat kontrol elektrik untuk berbagai proses menjadi lebih

ekonomis. Dengan penggunaan mikrokontroler ini maka :

1. Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas

2. Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian

besar dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi

3. Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang

kompak

Namun demikian tidak sepenuhnya mikrokontroler bisa mereduksi

komponen IC TTL dan CMOS yang seringkali masih diperlukan untuk aplikasi

kecepatan tinggi atau sekedar menambah jumlah saluran masukan dan keluaran

(I/O). Dengan kata lain, mikrokontroler adalah versi mini atau mikro dari sebuah

7

komputer karena mikrokontroler sudah mengandung beberapa periferal yang

langsung bisa dimanfaatkan, misalnya port paralel, port serial, komparator,

konversi digital ke analog (DAC), konversi analog ke digital dan sebagainya

hanya menggunakan sistem minimum yang tidak rumit atau kompleks.

Agar sebuah mikrokontroler dapat berfungsi, maka mikrokontroler

tersebut memerlukan komponen eksternal yang kemudian disebut dengan sistem

minimum. Untuk membuat sistem minimal paling tidak dibutuhkan sistem clock

dan reset, walaupun pada beberapa mikrokontroler sudah menyediakan sistem

clock internal, sehingga tanpa rangkaian eksternal pun mikrokontroler sudah

beroperasi.

AVR merupakan salah satu jenis mikrokontroler yang di dalamnya

terdapat berbagai macam fungsi. Pada AVR tidak perlu mengunakan oscillator

eksternal karena didalamnya sudah terdapat internal oscillator. Selain itu

kelebihan dari AVR adalah memiliki power on reset, yaitu tidak perlu ada tombol

reset dari luar karena cukup hanya dengan mematikan supply, maka secara

otomatis AVR akan melakukan reset. Untuk beberapa jenis AVR terdapat

beberapa fungsi khusus seperti ADC, EEPROM sekitar 128 byte sampai dengan

512 byte.

AVR Atmega 8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur AVR

RISC yang memiliki 8K byte in System Programmable Flash. Mikrokontroler

dengan konsumsi daya rendah ini mampu mengeksekusi instruksi dengan

kecepatan maksimum 16MIPS pada frekuensi 16MHz. Jika dibandingkan dengan

Atmega8L perbedaannya hanya terletak pada besarnya tegangan yang diperlukan

untuk bekerja. Untuk Tipe L, mikrokontroler ini dapat bekerja dengan tegangan

antara 2,7-5,5 V sedangkan untuk Atmega8 hanya dapat bekerja pada tegangan

antara 4,5-5,5 V.

8

Konfigurasi Pin ATmega 328PU

Konfigurasi pin ATmega 328PU ditunjukan seperti pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Konfigurasi ATmega 328PU

(Sumber : Embedded-lab.com, 2014)

Atmega 328 memiliki 28 pin yang masing-masing pinnya memiliki fungsi

yang berbeda-beda seperti pada gambar 2.1 baik sebagai port maupun fungsi

lainnya. Berikut akan dijelaskan fungsi dari masing-masing pin dari Atmega 328.

1. VCC

Merupakan supply tegangan pada IC

2. GND

Merupakan ground untuk semua komponen yang membutuhkan

grounding.

3. Port B (PB7-PB0)

Di dalam port B terdapat XTAL1,XTAL2, TOSC1,TOSC2. Jumlah Port B

adalah 8 buah pin, mulai dari pin B.0 sampai B.7 . Setiap pin dapat digunakan

sebagai input ataupun output. Port B merupakan sebuah 8-bit bi-directional I/O

dengan internal pull-up resistor. Sebagai input, pin yang terdapat pada port B

yang secara eksternal diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up

resistor diaktifkan. Khusus Port B.6 dapat digunakan sebagai input kristal

(inverting oscillator amplifier) dan input ke rangkaian clock internal, bergantung

9

pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock. Jika

sumber clock dipilih dari oscillator internal, port B.7 dan B.6 dapat digunakan

sebagai I/O atau jika mengunakan Asyncronous Timer/Counter2 maka B.6 dan

B.7 (TOSC2 dan TOSC1) digunakan untuk saluran input timer.

4. Port C (PC5-PC0)

Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O port yang masing-

masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin-nya hanya 7 buah mulai dari pin

C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran/output port C memiliki karakteristik

yang sama dalam hal menyerap arus ataupun mengeluarkan arus.

5. Reset /PC6

Pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang terdapat

pada port C lainnya. Pin ini berfungsi sebagai input reset. Jika level tegangan

yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek dari pulsa

minimum, maka akan menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clock-nya tidak

bekerja.

6. PortD( PD7-PD0)

Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor.

Fungsi dari port ini sama dengan port lainnya. Hanya saja pada port ini tidak

terdapat kegunaan yang lain. Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan

keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O.

7. AVcc

Pin ini berfungsi sebagai supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus

dihubungkan secara terpisah dengan Vcc karena pin ini digunakan untuk analog

saja. Bahkan jika ADC pada AVR tidak digunakan tetep saja disarankan untuk

menghubungkan secara terpisah dengan Vcc. Jika ADC digunakan, makan AVcc

hrus dihubungkan ke Vcc melalui low pass filter.

8. AREF

Merupakan pin refrensi jika menggunakan ADC.

10

Gambar 2.2 Diagram blok ATmega 328PU

(Sumber : Datasheet Atmega 328P, 2014)

Pada AVR status register mengandung beberapa informasi mengenai hasil

dari kebanyakan hasil eksekusi instruksi aritmatik. Informasi ini digunakan untuk

altering arus program sebagai kegunaan untuk meningkatkan performa

pengoperasian. Register ini di-update setelah operasi ALU (Arithmetic Logic

Unit) hal tersebut seperti yang tertulis dalam datasheet khususnya pada bagian

Instruction Set Refrence. Dalam hal ini untuk beberapa kasus dapat membuang

pengguanaan kebutuhan instrukasi perbandingan yang telah didedikasikan serta

menghasilkan peningkatan dalam hal kecepatan dan kode yang lebih sederhana

dan singkat. Register ini tidak secara otomatis tersimpan ketika memasuki sebuah

rutin interupsi dan juga ketika menjalankan sebuah perintah setelah kembali dari

interupsi. Namun hal tersebut harus dilakukan melalui software.

11

2.2.2. Sensor Kelembaban dan Suhu DHT-11

Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11 memiliki sensor suhu dan

kelembaban yang kompleks dengan output sinyal digital dikalibrasi. Dengan

menggunakan teknik eksklusif digital – sinyal - akuisisi teknologi penginderaan,

memastikan keandalan yang tinggi dan stabilitas jangka panjang yang sangat baik.

Sensor ini termasuk tipe resistif komponen pengukuran kelembaban dan

komponen pengukuran suhu NTC, dan terhubung ke kinerja tinggi 8-bit

mikrokontroler, menawarkan kualitas yang sangat baik, respon cepat, kemampuan

anti-gangguan, dan biaya yang murah. (Embedded-lab, 2014)

Setiap elemen DHT11 secara ketat dikalibrasi di laboratorium yang sangat

akurat pada kelembaban kalibrasi. Koefisien kalibrasi disimpan sebagai program

di OTP memory, yang digunakan oleh proses mendeteksi sinyal internal sensor.

Antarmuka serial tunggal kawat membuat integrasi sistem cepat dan mudah.

Ukurannya yang kecil, konsumsi daya yang rendah dan hanya 20 transmisi sinyal

meter yang menjadikannya pilihan terbaik untuk berbagai aplikasi, termasuk yang

paling menuntut. Komponennya 4-pin baris tunggal paket pin. Hal ini mudah

untuk menghubungkan dan paket khusus dapat diberikan sesuai dengan

permintaan pengguna. (Embedded-lab, 2014)

Gambar 2.3 Sensor DHT11

(Sumber :http// Embedded-lab.com, 2014)

Spesifikasi Sensor DHT 11

1. Supplai tegangan : +5 V

2. Range suhu : 0-50 °C, kesalahan ± 2 °C

3. Kelembaban : 20-90% RH, kesalahan ± 5% RH

4. Interface : Digital

12

2.2.3. LCD (Liquid Crystal Display)

LCD Display Module M1632 buatan Seiko Instrument Inc. yaitu terdiri

dari dua bagian, yang pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil

informasi dalam bentuk huruf/angka, yang dapat menampung 16 huruf/angka

disetiap baris. Bagian kedua merupakan sistem pengontrol panel LCD, yang

berfungsi mengatur tampilan informasi serta berfungsi mengatur komunikasi

M1632 dengan mikrokontroler yang memakai tampilan LCD. Dengan demikian

pemakaian LCD modul M1632 menjadi lebih sederhana. Urutan pin pada LCD

terdiri dari pin 1 yang terletak pada sisi atas bagian kiri dan seterusnya hingga pin

16 terletak pada sisi kiri bagian pin ada LCD. Table untuk pin dapat dilihat pada

tabel 2.1. Untuk gambar LCD modul dapat dilihat pada gambar

2.4.(Istanarobot,2014)

Gambar 2.4 LCD Modul Seiko M1632

(Sumber :http// Istanarobot.com, 2014)

Table 2.1 Fungsi pin pada LCD

No. Pin Simbol Koneksi

Eksternal Fungsi

1 VSS

Power Supply

Sinyal ground dari LCM

2 VDD Power supply untuk logika untuk LCM

3 V0 Pengaturan kontras

4 RS MPU Register select

5 R/W MPU Read/Write

6 E MPU Enable

7~10 DB0~DB3 MPU

Empat pin low order bi-directional three-state

data bus lines. Digunakan untuk transfer antara

MPU dan LCM. Empat pin ini tidak digunakan

saat pengerjaan 4-bit

11~14 DB4~DB7 MPU

Empat pin high order bi-derectional three-state

data bus lines. Digunakan untuk transfer data

antara MPU

15 LED+ LED Backlit

Power Supply

Power supply untuk backlit

16 LED- Power supply untuk backlit

13

Pin LCD Agar LCD dapat berhubungan dengan mikrokontroler, M1632

sudah dilengkapi dengan 8 jalur data (DB0 sampai DB7) yang dipakai untuk

menyalurkan kode ASCII maupun perintah pengatur kerjanya M1632. Selain itu

dilengkapi pula dengan E(Data Enable), R/W(Data Read/Write) dan RS(Register

Select) seperti layaknya komponen yang kompatibel dengan mikroprosesor.

Kombinasi sinyal E dan R/W merupakan sinyal standard pada komponen buatan

Motorolla. Sebaliknya sinyal-sinyal dari Mikrontroler merupakan sinyal khas Intel

dengan kombinasi sinyal WR dan RD.

RS singkatan dari Register Select, yang dipakai untuk membedakan jenis

data yang dikirim ke M1632, kalau RS=0 data yang dikirim adalah perintah untuk

mengatur kerja M1632, sebaliknya kalau RS=1 data yang dikirim adalah kode

ASCII yang ditampilkan. Demikian pula saat pengambilan data, saat RS=0 data

yang diambil dari M1632 merupakan data status yang mewakili aktivitas M1632,

dan saat RS=1 maka data yang diambil merupakan kode ASCII dari data yang

ditampilkan. (Surya.2011)

2.2.4. Motor DC

Sebuah motor DC seperti kutub magnet tolak menolak dan tidak seperti

kutub magnet tarik menarik satu sama lain. Sebuah kumparan kawat dengan

menjalankan arus melalui itu menghasilkan medan elektromagnetik sejajar dengan

pusat kumparan. Dengan beralih saat ini atau menonaktifkan dalam kumparan

medan magnet yang dapat diaktifkan atau dimatikan atau dengan beralih arah arus

dalam kumparan arah medan magnet yang dihasilkan dapat diaktifkan 180°.

Sebuah motor DC sederhana biasanya memiliki seperangkat stasioner

magnet di stator dan armature dengan serangkaian dua atau lebih gulungan kawat

dibungkus dalam slot tumpukan terisolasi di sekitar buah tiang besi (disebut

tumpukan gigi) dengan ujung kabel terminating pada komutator. Angker termasuk

bantalan pemasangan yang tetap di tengah dari motor dan daya poros dari motor

dan koneksi komutator. Berkelok-kelok di armature terus loop semua jalan di

sekitar angker dan menggunakan baik konduktor tunggal atau paralel (kabel), dan

dapat lingkaran beberapa kali di sekitar tumpukan gigi. Jumlah total arus yang

14

dikirim ke koil, ukuran kumparan dan apa itu melilit menentukan kekuatan medan

elektromagnetik yang dihasilkan.

Urutan mengubah kumparan tertentu atau menonaktifkan perintah arah

medan elektromagnetik. Dengan menghidupkan dan mematikan gulungan secara

berurutan medan magnet berputar dapat dibuat. Medan magnet berputar

berinteraksi dengan medan magnet dari magnet (permanen atau elektromagnet) di

bagian stasioner motor (stator) untuk menciptakan gaya pada angker yang

menyebabkannya berputar. Dalam beberapa motor DC desain bidang stator

menggunakan elektromagnet untuk menciptakan medan magnet mereka yang

memungkinkan kontrol lebih besar atas motor. Pada tingkat daya tinggi, motor

DC hampir selalu didinginkan menggunakan udara paksa. (Elektronika Dasar,

2014)

Gambar 2.6 Motor DC Pompa Air

Prinsip Dasar Motor DC

Jika arus lewat pada suatu konduktor, timbul medan magnet di sekitar

konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor.

Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor dapat dilihat pada

gambar 2.8. (Elektronika Dasar, 2014)

15

Gambar 2.7 Medan Magnet Yang Membawa Arus Mengelilingi Konduktor

(Sumber : Elektronika Dasar, 2014)

Aturan Genggaman Tangan Kanan bisa dipakai untuk menentukan arah

garis fluks di sekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan

dengan jempol mengarah pada arah aliran arus, maka jari-jari anda akan

menunjukkan arah garis fluks. Gambar diatas menunjukkan medan magnet yang

terbentuk di sekitar konduktor berubah arah karena bentuk U. Medan magnet

hanya terjadi di sekitar sebuah konduktor jika ada arus mengalir pada konduktor

tersebut. Jika konduktor berbentuk U (angker dinamo) diletakkan di antara kutub

uatara dan selatan yang kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan

medan magnet kutub. (Elektronika Dasar, 2014)

Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara

sempurna, maka tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak yang

disebabkan reaksi lawan. Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang

dilindungi oleh medan maka menimbulkan perputaran pada motor. Prinsip Arah

Putaran Motor Untuk menentukan arah putaran motor digunakan kaedah

Flamming tangan kiri. Kutub-kutub magnet akan menghasilkan medan magnet

dengan arah dari kutub utara ke kutub selatan. Jika medan magnet memotong

sebuah kawat penghantar yang dialiri arus searah dengan empat jari, maka akan

timbul gerak searah ibu jari. Gaya ini disebut gaya Lorentz, yang besarnya sama

dengan F. Prinsip motor : aliran arus di dalam penghantar yang berada di dalam

pengaruh medan magnet akan menghasilkan gerakan. Besarnya gaya pada

16

penghantar akan bertambah besar jika arus yang melalui penghantar bertambah

besar. (Elektronika Dasar, 2014)

2.2.5. Sensor LDR (Light Dependent Resistor)

Sensor LDR (Light Dependent Resistor) adalah salah satu jenis resistor

yang dapat mengalami perubahan resistansinya apabila mengalami perubahan

penerimaan cahaya. Besarnya nilai hambatan pada Sensor Cahaya LDR (Light

Dependent Resistor) tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh

LDR itu sendiri. LDR sering disebut dengan alat atau sensor yang berupa resistor

yang peka terhadap cahaya. Biasanya LDR terbuat dari cadmium sulfida yaitu

merupakan bahan semikonduktor yang resistansnya berupah-ubah menurut

banyaknya cahaya (sinar) yang mengenainya. Resistansi LDR pada tempat yang

gelap biasanya mencapai sekitar 10 MΩ, dan ditempat terang LDR mempunyai

resistansi yang turun menjadi sekitar 150 Ω. Seperti halnya resistor konvensional,

pemasangan LDR dalam suatu rangkaian sama persis seperti pemasangan resistor

biasa. Simbol LDR dapat dilihat seperti pada gambar 2.9.(Elektronika Dasar,

2014)

Gambar 2.8 Simbol dan Bentuk Sensor Cahaya LDR

(Sumber : http//doctronics.co.uk, 2014)

2.2.6. RTC (Real Time Clock)

RTC (Real Time Clock) adalah jam elektronik berupa chip yang dapat

menghitung waktu (mulai detik hingga tahun) dengan akurat dan menjaga atau

menyimpan data waktu tersebut secara real time. Karena jam tersebut bekerja real

time, maka setelah proses hitung waktu dilakukan output datanya langsung

disimpan atau dikirim ke device lain melalui sistem antarmuka. (Belajar

Elektronika, 2014)

17

Keping RTC sering dijumpai pada motherboard PC (biasanya terletak

dekat chip BIOS). Semua komputer menggunakan RTC karena berfungsi

menyimpan informasi jam terkini dari komputer yang bersangkutan. RTC

dilengkapi dengan baterai sebagai pensuplai daya pada chip, sehingga jam akan

tetap up-to-date walaupun komputer dimatikan. RTC dinilai cukup akurat sebagai

pewaktu (timer) karena menggunakan osilator kristal. Contoh chip RTC yang

penulis gunakan adalah DS1307 seperti pada gambar 2.10.

Gambar 2.9 Keping DS1307

(Sumber : http//technologicalarts.ca, 2014)

Keping RTC yang mudah digunakan adalah DS1307. Pin out chip seperti

gambar 2.11.

Gambar 2.10 Pin Out Keping DS1307

(Sumber : http//raspiprojekt.de, 2014)

DS1307 memiliki akurasi (kadaluarsa) hingga tahun 2100, lihat datasheet.

Sistem RTC DS1307 memerlukan baterai eksternal 3 volt yang terhubung ke pin

Vbat dan ground. Pin X1 dan X2 dihubungkan dengan kristal osilator 32,768 KHz.

Sedangkan pin SCL, SDA, dan SQW/OUT dipull-up dengan resistor (nilainya 1k

s.d 10K) ke Vcc.

2.2.7. Buzzer

Buzzer adalah suatu alat yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi sinyal

suara. Pada umumnya buzzer digunakan untuk alarm, karena penggunaannya

18

cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer akan

mengeluarkan bunyi. Frekuensi suara yang dikeluarkan oleh buzzer yaitu antara

1-5 KHz.( Albert Paul,Prinsip-prinsip Elektronika, 1989 hal: 134).

Gambar 2.11 Buzzer

(sumber : http//www.rapidonline.com/buzzer, 2015)

2.2.8. Level Switch

Sebuah aplikasi yang sangat umum di pompa penampungan air dan pompa

kondensat. Dimana saklar mendeteksi meningkatnya tingkat cairan dalam

penampungan air atau tangki. Kemudian memberi energi pompa listrik yang

memompa cairan sampai tingkat cairan telah berkurang secara signifikan, dimana

titik pompa dimatikan lagi. Float Switch sering disesuaikan dan dapat termasuk

hysteresis substansial. Artinya, saklar "turn on" mungkin jauh lebih tinggi

daripada "shut off". Ini meminimalkan on-off cycling dari pompa terkait.

Level switch dipasang di dalam tangki penyimpanan air. Sensor ini

berguna untuk mendeteksi air pada tangki penyimpanan. Cara kerjanya mudah,

hanya memiliki logika 0 dan 1. Bernilai 0 saat tidak menyentuh air dan 1 saat

menyentuh atau terkena air. Gambar level switch dapat dilihat pada gambar 2.13.

Gambar 2.12 Level switch

19

2.2.9. Transistor Sebagai Saklar (Switching Transistor)

Salah satu cara termudah untuk memahami cara kerja transistor adalah

dengan menganggapnya sebagai sebuah saklar. Transistor yang digunakan adalah

BC547 seperti pada gambar 2.14.

Gambar 2.13 Transistor BC547

(Suber : http://potentiallabs.com/cart/image/cache/data/BC547-500x416.jpg, 2015)

Untuk menghasilkan kondisi on/off seperti pada saklar, transistor

dioperasikan pada salah satu titik kerjanya, titik saturasi dan cut off. Transistor

akan aktif apabila diberikan arus pada basis transistor sebesar :

)(saturasiBB II .................................................... (2.1)

Saat kondisi saturasi, transistor seperti sebuah saklar yang tertutup (on)

sehingga arus dapat mengalir dari colector menuju emitor. Sedangkan saat kondisi

cutoff, transistor seperti sebuah saklar yang terbuka (off) sehingga tidak ada arus

yang mengalir dari colector ke emitor.

(a) (b)

Gambar 2.14 Transistor Sebagai Saklar (a) dan Grafik Perbandingan Ic dan VCE (b)

20

Agar transistor dapat bekerja sebagai saklar (Switching), ada beberapa hal

yang harus diperhatikan adalah :

1. Menentukan IC

IC adalah arus beban yang akan mengalir dari kaki kolektor ke emitor.

Besarnya arus beban ini tidak boleh lebih besar dari Ic maksimum yang

dapat dilewatkan oleh transistor. Arus beban ini dapat dicari dengan

persamaan berikut :

(max))( CbebanC II ................................................. (2.2)

L

CCB

R

VI ................................................................. (2.3)

2. Menentukan FEh transistor

Setelah arus beban yang akan dilewatkan pada transistor diketahui

maka selanjutnya adalah menentukan transistor yang akan dipakai dengan

syarat seperti berikut ini :

(max))( CbebanC II ................................................ (2.4)

(max)

)(5

C

bebanC

FEI

Ih

................................................. (2.5)

3. Menentukan besar RB

Setelah transistor yang akan dipakai sebagai saklar telah ditentukan

maka selanjutnya adalah menentukan hambatan pada basis (RB). Besarnya

RB ini dapat dicari dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

(min)

)(

(max)

FE

bebanC

Bh

II

................................................. (2.6)

(max)

(min)

B

BEBBB

I

VVR

................................................. (2.7)

21

Berikut ini adalah contoh dari pemakaian sebuah transistor sebagai saklar

pada relay songle 12V. Relay ini kemudian digunakan untuk mengaktifkan beban

induktif seperti motor DC 12V.

Gambar 2.15 Aplikasi Transistor Sebagai Switching Relay 12Volt

2.2.10. Tanaman Anggrek

Bunga Anggrek merupakan jenis tumbuhan berbunga dengan jenis

terbanyak. Jenis-jenisnya tersebar luas dari daerah tropika basah hingga wilayah

sirkumpolar, meskipun sebagian besar ditemukan di daerah tropika. Kebanyakan

suku ini hidup sebagai epifit, terutama yang berasal dari daerah tropika. Anggrek

di daerah beriklim sedang biasanya hidup di tanah dan membentuk umbi sebagai

cara beradaptasi terhadap musim dingin. Organ-organnya yang cenderung tebal

dan "berdaging" (sukulen) membuatnya tahan menghadapi tekanan ketersediaan

air. Anggrek epifit dapat hidup dari embun dan udara lembap. Orchidaceae adalah

sumber inspirasi dari nama kereta api Argo Anggrek, kereta api eksekutif yang

melayani Surabaya Pasar Turi-Gambir.(1001 Anggrek Spesies, 2014)

Anggrek Dendrobium

Dendrobium merupakan salah satu genus anggrek terbesar di dunia

(diperkirakan sekitar 1600 spesies) yang hidup di dataran rendah. Jumlahnya bisa

semakin banyak karena anggrek jenis ini mudah untuk dikawin silangkan.

Anggrek dendrobium termasuk jenis anggrek yang rajin berbunga dan memiliki

variasi kombinasi warna yang sangat banyak. Sekali berbunga bisa lebih dari dua

tangkai bunga dan dapat bertahan kurang lebih 2 mingguan. Disamping memiliki

banyak warna, anggrek Dendrobium juga memiliki bentuk serta aroma yang khas.

Bentuk bunga Anggrek dendrobium memiliki sepal yang bentuknya hampir

22

menyerupai segitiga, dasarnya bersatu dengan kaki kolom untuk membentuk taji.

Petal biasanya lebih tipis dari sepal dan bibirnya berbelah. Contoh anggrek

dendrobium bisa dilihat pada gambar 2.17.( http//tipsrawatrumah.com, 2014)

Gambar 2.16 Anggrek Dendrobium Sao Paulo Ungu

(Suber : http://www.tipsrawatrumah.com/2013/06/merawat-anggrek-Dendrobium.html, 2014)

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan perawatan anggrek

Dendrobium adalah sebagai berikut:

1. Berikan penyinaran mataharai dengan intensitas sinar matahari

mencapai 50 – 60%. Oleh karena itu naungan paranet sangat

dibutuhkan. Temperatur yang dibutuhkan berkisar 28 – 320C

dengan tingkat kelembaban lebih dari atau sama dengan 50%.

2. Lakukan penyiraman sehari 2 kali, pada pagi hari pukul 09.00

dan sore hari pukul 15.00. Jangan melakukan penyiraman terlalu

pagi atau terlalu sore. Hal ini akan meningkatkan kelembaban

yang akan berpotensi pertumbuhan jamur. Ciri anggrek

dendrobium yang cukup air batang kokoh dan padat dan bila

kekurangan air batangnya kisut. (http//tipsrawatrumah.com,

2014)

23

2.2.11 Arduino IDE

Berhubung pada perancangan hardware menggunakan Arduino IDE untuk

memprogram mikrokontroler yang akan digunakan adalah driver dan Software.

Arduino IDE adalah software yang sangat canggih ditulis dengan menggunakan

Java seperti pada gambar 2.18. Arduino IDE terdiri dari (Evans,2014) :

1. Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna

menulis dan mengedit program dalam bahasa Processing.

2. Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa

Processing) menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah

mikrokontroler tidak akan bisa memahami bahasa Processing yang

bisa dipahami oleh mikrokontroler adalah kode biner. Itulah

sebabnya compiler diperlukan dalam hal ini.

3. Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke

dalam memory di dalam mikrokontroler arduino. Gambar di bawah

ini adalah contoh tampilan IDE arduino dengan sebuah sketch.

Gambar 2.17 Contoh Antarmuka Software Arduino IDE

(Sumber : http://arduino.cc,2014)