4

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Perangkat Keras

Perangkat keras adalah bagian komponen-komponen dari sebuah alat yang

berfungsi untuk memberikan masukan, mengolah dan menampilkan keluaran. Dan

digunakan oleh sistem untuk menjalankan perintah yang diprogramkan. Dalam hal ini

penulis akan menjelaskan tentang komponen apa saja yang digunakan pada alat ini,

pengertian dan fungsinya. Karena masing-masing komponen memiliki peran penting,

baik komponen elektronika aktif maupun pasif, sensor serta perangkat output yang

digunakan dalam pembuatan alat ini, maka penulis membaginya kedalam beberapa

kelompok yaitu IC analog, sumber tegangan, komponen elektronika dasar, sensor, led,

buzzer dan mikrokontroler.(Faraboy & Purnama, 2015).

2.1.1.Tegangan

Menurut (Alimuddin, 2018) mengatakan bahwa “Rangkaian Power Supply

adalah suatu rangkaian yang digunakan untuk menyediakan sumber daya dalam bentuk

keluaran tegangan”. Hampir semua peralatan elektronik membutuhkan sebuah sumber

tegangan yaitu power supply atau catu daya agar dapat berfungsi. Oleh sebab itu

dibutuhkan suatu rangkaian yang dapat mengubah arus listrik bolak-balik dari PLN

menjadi arus listrik searah.

5

Berikut Jenis-jenis power supply:

1. Sumber Arus Searah (Direct Current/DC)

Arus listrik searah adalah arus listrik yang bernilai konstan dan mengalir dari

potensial tinggi (+) ke potensial rendah (-). Besar arus listrik yang sering ditemukan

berkisar antara 1,5 volt hingga 24 volt. Arus listrik searah biasa digunakan pada

baterai, dinamo arus searah atau aki. Sumber tegangan ini tidak mengalami perubahan

terhadap waktu.

2. Sumber Arus Bolak Balik (Alternating Current/AC)

Arus listrik bolak-balik adala harus listrik dengan besar dan arah yang berubah-

ubah secara bolak-balik. Arus AC mengalir bolak-balik dari potensial tinggi (+) ke

potensial rendah (-) dan dari potensial rendah (-) ke potensial tinggi (+). Gelombang

listrik pada arus AC berbentuk sinusoidal, gelombang segiempat atau gelombang

segitiga, contoh penggunaan arus listrik bolak-balik adalah pada jaringan PLN dan

generator AC, jika menggunakan tegangan listrik PLN, besar arusnya berkisar antara

110 volt hingga 220 volt dengan frekuensi 50 Hertz. Penggunaan arus AC pada alat

penulis ini tidak digunakan langsung, tetapi harus harus diubah lebih dulu menjadi arus

DC, alat yang digunakan untuk mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC di

namakan adaptor, adaptor dapat mengeluarkan tegangan searah dengan nilai yang

berbeda-beda, mulai dari 1,5 volt hingga 12 volt, dan dapat diperbesar ataupun

ditetapkan tegangannya sesuai dengan kebutuhan.

6

2.1.2.Komponen Elektronika

(Maulana & Purnama, 2017) menyimpulkan bahwa “rangkaian elektronika,

komponen-komponen elektronika dibagi dalam jenis komponen pasif dan komponen

aktif”.

Komponen pasif adalah komponen yang dapat digunakan tanpa tegangan

minimal.

Komponen aktif adalah komponen yang dapat digunakan jika ada tegangan

minimal.

2.1.3.RFID (Radio Frequency Identification)

Menurut (Fitriansyah, 2016) “Identifikasi dengan frekuensi radio adalah

teknoloohgi untuk mengidentifikasi seseorang atau objek benda menggunakan

transmisi frekuensi radio, khususnya 125kHz, 13,65Mhs atau 800-900Mhz. RFID

menggunakan komunikasi gelombang radio untuk secara unik mengindentifikasi

objek atau seseorang”.

Hal ini merupakan teknologi pengumpulan data otomatis yang tercepat dalam

perkembangannya. Teknologi tersebut menciptakan cara otomatis untuk

mengumpulkan informasi suatu produk, tempat, waktu, atau transaksi dengan cepat,

mudah tanpa human error. Identifikasi RFID bukan sekedar kode indentifikasi,

sebagai pembawa data, dapat di tulis dan diperbarui di dalamnya dalam keadaan

bergerak.

7

Terdapat beberapa pengertian RFID yaitu:

1. RFID (Radio Frequency identification) adalah sebuah metode identifikasi

dengan menggunakan sarana yang disebut label RFID atau transponder (tag)

untuk menyimpan dan mengambil data jarak jauh.

2. Label atau transponder (tag) adalah sebuah benda yang bisa dipasang atau

dimasukkan di dalam sebuah benda, hewan atau bahkan manusia dengan tujuan

untuk identifikasi menggunakan gelombang radio.

Jadi dapat diuraikan lebih lanjut RFID (Radio Frequency identification) adalah

proses identifikasi seseorang atau objek dengan menggunakan frekuensi transmisi

sinyal radio. RFID menggunakan frekuensi radio untuk membaca informasi dari

sebuah tag atau transponder (transmitter+Responder). Tag akan mengenali dirinya

sendiri ketika mendeteksi sinyal RFID reader”.

Sumber: https://www.indo-ware.com/produk-2865-rfid-reader-writer-module-mifare-rc522-

1356-mhz-.html

Gambar II.1.

Modul RFID

https://www.indo-ware.com/produk-2865-rfid-reader-writer-module-mifare-rc522-%201356-mhz-.htmlhttps://www.indo-ware.com/produk-2865-rfid-reader-writer-module-mifare-rc522-%201356-mhz-.html

8

2.1.4.Arduino

Menurut Hari Andrianto, & Aan Darmawan dalam (Michael & Gustina, 2018)

“Arduino adalah suatu perangkat prototype elektronik berbasis mikrokontroller yang

fleksibel dan opensource, perangkat keras dan perangkat lunaknya mudah digunakan”.

Menurut Massimo Banzi, salah satu pendiri atau pembuat Arduino, Arduino

merupakan sebuah platform hardware open source yang mempunyai input/output

(I/O) yang sederhana.

Diantara pengembangan yang ada, Arduino merupakan salah satu pengembang

yang banyak digunakan. Keistimewaan Arduino adalah hardware open source. Hal ini

sangatlah memberi keleluasaan bagi semua orang untuk bereksperimen secara bebas

dan gratis.

Secara umum, Arduino terdiri atas dua bagian utama, yaitu:

1. Bagian H/D

Berupa papan yang berisi I/O, seperti Gambar

Sumber: www.TheEngineeringProjects.com

Gambar II.2.

Papan Arduino

http://www.theengineeringprojects.com/

9

Tabel II.1

Arduino Nano Pin Configuration

Pin Category Pin Name Details

Power Vin, 3.3V, 5V, GND

Vin: Input voltage to Arduino when using an external

power source (6-12V).

5V: Regulated power supply used to power

microcontroller and other components on the board.

3.3V: 3.3V supply generated by on-board voltage

regulator. Maximum current draw is 50mA.

GND: Ground pins.

Reset Reset Resets the microcontroller.

Analog Pins A0 – A7 Used to measure analog voltage in the range of 0-5V

Input/Output Pins Digital Pins D0 -

D13

Can be used as input or output pins. 0V (low) and 5V

(high)

Serial Rx, Tx Used to receive and transmit TTL serial data.

External Interrupts 2, 3 To trigger an interrupt.

PWM 3, 5, 6, 9, 11 Provides 8-bit PWM output.

SPI

10 (SS), 11 (MOSI),

12 (MISO) and 13

(SCK)

Used for SPI communication.

Inbuilt LED 13 To turn on the inbuilt LED.

IIC A4 (SDA), A5

(SCA) Used for TWI communication.

AREF AREF To provide reference voltage for input voltage.

Tabel II.2

Arduino Nano Technical Specifications

Microcontroller ATmega328P – 8 bit AVR family microcontroller

Operating Voltage 5V

Recommended Input Voltage

for Vin pin 7-12V

Analog Input Pins 6 (A0 – A5)

Digital I/O Pins 14 (Out of which 6 provide PWM output)

DC Current on I/O Pins 40 mA

DC Current on 3.3V Pin 50 mA

10

Flash Memory 32 KB (2 KB is used for Bootloader)

SRAM 2 KB

EEPROM 1 KB

Frequency (Clock Speed) 16 MHz

Communication IIC, SPI, USART

2. Bagian Software

Berupa software Arduino yang meliputi Integrated Development Enviroment

(IDE) untuk menulis program. Arduino memerlukan instalasi driver untuk

menghubungkan dengan komputer. Pada IDE terdapat contoh program dan library

untuk pengembangan program. IDE software Arduino yang digunakan diberi nama

Sketch. Bisa dilihat pada gambar 2.4 Nampak program ini cukup sederhana dan mudah

dipahami cara penggunaannya.

Sumber:https://books.google.com/books/about/Arduino_itu_Pintar.html?id=M4tKDwAAQB

AJ

Gambar II.3.

Aplikasi Arduino

https://books.google.com/books/about/Arduino_itu_Pintar.html?id=M4tKDwAAQB%20AJhttps://books.google.com/books/about/Arduino_itu_Pintar.html?id=M4tKDwAAQB%20AJ

11

2.1.5.Motor Servo

Menurut (Haryanto, Nataperdana, Kurniawan, Penelitian, & Masalah, 2014)

menyatakan bahwa “Motor Servo adalah sebuah motor DC yang dilengkapi rangkaian

kendali dengan sistem kontrol feedback yang terintegrasi dalam motor tersebut”. Jadi

Motor servo adalah sebuah perangkat putar (motor) yang dirancang dengan sistem

control umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat di set-up atau di atur untuk

menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor servo.

Sumber:https://robu.in/product/towerpro-sg90-9gm-1-2kg-180-degree-rotation-servo-motor-

good-quality/

Gambar.II.4.

Motor Servo

2.1.6.Buzzer

Menurut (Wibowo, 2017) “Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang

berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Buzzer biasa

digunakan sebagai indikator (alarm) bahwa proses sedang bekerja atau proses sudah

selesai pada sebuah alat”. Pada umumnya buzzer digunakan untuk indikasi suara,

https://robu.in/product/towerpro-sg90-9gm-1-2kg-180-degree-rotation-servo-motor-good-quality/https://robu.in/product/towerpro-sg90-9gm-1-2kg-180-degree-rotation-servo-motor-good-quality/

12

Sumber: https://core-electronics.com.au/piezo-buzzer-ps1240.html

Gambar II.5.

Buzzer

2.1.7.Project Board

Menurut (Mulyana & Kharisman, 2014) “Project board atau yang sering disebut

breadboard adalah dasar konstruksi sebuah sirkuit elektronik dan merupakan

prototype dari suatu rangkaian elektronik. Istilah ini sering merajuk pada jenis papan

tempat merangkai komponen, diman papan ini tidak memerlukan proses menyolder.

Karena papan ini tidak memerlukan solder sehingga dapat digunakan kembali, dan

dengan demikian dapat digunakan untuk prototype sementara serta membantu dalam

bereksperimen desain sirkuit elektronika”.

Project board memiliki lima klip pengunci pada setiap setengah barisnya, ini

berlaku pada semua jenis dan ukuran project board. Dengan begitu, kita hanya dapat

menghubungkan lima komponen pada satu bagian atau setengah dari satu baris pada

project board. Pada project board juga terdapat angka dan huruf, ini berfungsi untuk

memudahkan penelitian dalam merangkai perangkat prototype yang dibuat. Sirkuit

https://core-electronics.com.au/piezo-buzzer-ps1240.html

13

rangkaian yang dibuat mungkin saja rumit dan cukup kompleks dan bisa saja akan

terjadi sebuah kesalahan pada rangkaian yang bisa berpengaruh pada kerusakan

komponen. Untuk itu dengan memahami fungsi dan cara kerja project board akan

meminimalisir kesalahan dalam rangkaian komponen elektronika.

Sumber: https://core-electronics.com.au/solderless-breadboard-300-tie-points-zy-60.html

Gambar II.6.

Papan Project (Breadboard)

2.1.8.Kabel Jumper

Menurut (Maulana & Purnama, 2017) “Kabel Jumper digunakan untuk

menyalurkan energi listrik. Sebuah kabel listrik terdiri dari isolator dan konduktor

isolator adalah bahan pembungkus kabel yang biasa terbuat dari plastic atau karet,

sedangkan konduktor terbuat dari tembaga.”

Jenis kabel jumper yang satu ini disebut dengan Male to Female yang memiliki

fungsi sebagai penghubung elektronika pada breadboard. Jenis kabel ini memiliki dua

https://core-electronics.com.au/solderless-breadboard-300-tie-points-zy-60.html

14

header yang berbeda yang menjadikan jenis kabel jumper yang satu ini disebut dengan

kabel jumper Male to Female

Sumber: https://belajariot.com/berbagai-macam-kabel-jumper/

Gambar II.7

Kabel Jumper

2.2. Perangkat Lunak

Menurut (Nurdin & Handono, 2018) “Komponen-komponen elektronika yang

keberadaan atau fisiknya dapat dilihat secara langsung serta saling bekerjasama guna

menyelesaikan rangkaian instruksi yang diberikan oleh komputer”. Dalam arti yang

lebih singkat lagi perangkat lunak dapat didefinisikan sebagai sebuah istilah dalam

dunia komputer yang merepresentasikan data yang diformat secara khusus, disimpan

secara digital dan untuk membuatnya diperlukan bahasa permrograman tertentu.

Bahasa pemrograman ini kemudian diolah oleh sebuah alat yang disebut compiler

sehingga bahasa pemrograman yang berupa perintah yang dibuat oleh programmer

dapat dimengerti oleh bahasa mesin (komputer).

https://belajariot.com/berbagai-macam-kabel-jumper/

15

2.2.1 Bahasa Pemrograman

Pada setiap pembuatan alat yang menggunakan chip selalu membutuhkan

program agar alat tersebut dapat digunakan sesuai dengan fungsinya. Program ada

yang sudah tertanam dalam chip-chip dan ada juga yang harus dimasukkan oleh

pembuat alatnya. Pada pembuatan alat ini kami menggunakan Arduino Nano sebagai

otak dari alat kami yang berupa bahasa C yang berbasis Arduino. “Arduino Uno adalah

salah satu produk berlabel arduino yang sebenarnya adalah suatu papan elektronik

yang mengandung mikrokontroler Atmega328 (sebuah keeping yang secara

fungsional bertindak seperti sebuah komputer”. (Maulana & Purnama, 2017).

2.2.2 Software Editor

Adapun yang penulis gunakan untuk memasukan program kedalam board

Arduino adalah menggunakan aplikasi Arduino IDE.

1. Arduino (IDE)

IDE merupakan kependekan dari Integrated Development Environment, secara

bahasa mudahnya merupakan lingkungan terintegrasi yang digunakan untuk

melakukan pengembangan. Arduino IDE dibuat dengan menggunakan Java. Arduino

IDE terdiri dari Editor Program, Compiler, dan Uploader program ke mikrokontroler

Arduino. Seperti yang telah dijelaskan diatas program Arduino sendiri menggunakan

bahasa C. walaupun banyak sekali terdapat bahasa pemrograman tingkat tinggi (high

level language) seperti pascal, basic, cobal, dan lainnya. Walaupun demikian,

sebagian besar dari para programmer profesional masih tetap memilih bahasa C

sebagai bahasa yang lebih unggul. Bahasa C merupakan bahasa yang powerful dan

fleksibel yang telah terbukti dapat menyelesaikan program-program besar seperti

pembuatan sistem operasi, pengolah gambar (seperti pembuatan game) dan juga

16

pembuatan kompilator bahasa pemrograman baru. Bahasa C juga merupakan bahasa

yang portable sehingga dapat dijalankan di beberapa sistem operasi yang berbeda.

Sebagai contoh program yang kita tulis dalam sistem operasi windows dapat kita

kompilasi didalam sistem operasi linux dengan sedikit ataupun tanpa perubahan sama

sekali. Bahasa C adalah bahasa yang sangat populer dan banyak digunakan oleh

programmer berpengalaman sehingga kemungkinan besar library pemrograman telah

banyak disediakan oleh pihak luar/lain dan dapat diperoleh dengan mudah. Bahasa

yang bersifat modular, yaitu tersusun atas rutin-rutin tertentu yang digunakan kembali

untuk pembuatan program-program lainnya tanpa harus menulis ulang

implementasinya. Bahasa C merupakan bahasa tingkat menengah (middle level

language) sehingga mudah untuk melakukan interface (pembuatan program antar

muka) ke perangkat keras. Struktur penulisan program dalam bahasa C harus memiliki

fungsi utama, yang bernama main (). Frungsi inilah yang akan dipanggil pertama kali

pada saat proses eksekusi program. Artinya apabila kita mempunyai fungsi lain selain

fungsi utama, maka fungsi lain tersebut baru akan dipanggil pada saat digunakan. Oleh

karena itu bahasa C merupakan bahasa prosedural yang merupakan konsep runtutan

(program dieksekusi per baris dari atas ke bawah secara beruntun), maka apabila kita

menuliskan fungsi-fungsi lain tersebut dibawah fungsi utama, maka kita harus

menuliskan bagian prototype, hal ini dimaksudkan untuk mengenalkan terlebih dahulu

kepada kompiler daftar fungsi yang akan digunakan didalam program. Namun apabila

kita menuliskan fungsi-fungsi lain tersebut diatas atau sebelum fungsi utama, maka

kita tidak perlu lagi untuk menuliskan bagian prototipe diatas.

17

Sumber: https://www.smarttechproject.com/getting-started-with-arduino-software-ide/

Gambar II.8.

Software Arduimo

https://www.smarttechproject.com/getting-started-with-arduino-software-ide/