8

BAB II

PENDEKATAN PEMECAHAN MASALAH

A. Hama Burung

Burung disebut hama padi karena mencuri dan memakan padi di sawah.

Beberapa jenis burung yang biasanya menyerang areal tanaman padi adalah

burung pipit, burung peking dan burung bondol. Burung-burung tersebut

biasanya bersarang di dekat rumah, pohon-pohon yang rendah maupun pada

semak-semak di sekitar sawah. Hama burung biasanya mulai menyerang areal

pertanaman pada saat bulir padi mulai menguning sehingga menyebabkan

kehilangan hasil secara langsung. Saat ini burung yang paling sering

menyerang tanaman padi adalah adalah burung pipit.

Hama burung ini sulit diusir. Berbeda dengan ulat atau hama lainnya bisa

dibasmi dengan racun. Salah satu cara yang dilakukan petani untuk

menghindari hama burung ini adalah dengan cara menunggui sawah mereka

secara langsung untuk mengusir burung yang hendak memakan padi, atau

dengan cara menutup padi mereka yang sudah menguning dan siap panen

dengan jaring ikan. Akan tetapi karena luasnya sawah dan banyaknya jaring

yang harus digunakan, petani harus mengeluarakan uang dalam jumlah besar

untuk memasang jaring di sawah agar burung tidak dapat masuk.

Jika terus dibiarkan, hama burung yang jumlahnya ribuan ini akan

membuat petani rugi. Burung yang menyerang memang kecil, tapi mereka

sekali menyerang jumlahnya ribuan, jadi bisa memakan padi yang sudah

menguning.

9

B. Mikrokontroler AVR ( Alf and Vegaard’s Risc Processor)

Mikrokontroler jenis AVR adalah prosesor yang sekarang ini paling

banyak digunakan dalam membuat aplikasi sistem kendali bidang

instrumentasi, dibandingkan dengan mikrokontroler keluarga MCS51 seperti

AT 89C51/52.

Mikrokontroler seri AVR pertama kali diperkenalkan ke pasaran sekitar

tahun 1997 oleh perusahaan Atmel, yaitu sebuah perusahaan yang sangat

terkenal dengan produk mikrokontroler seri AT89S51/52-nya yang sampai

sekarang masih banyak digunakan di lapangan. Keterbatasan pada

mikrokontroler tersebut (resolusi, memori, dan kecepatan) menyebabkan

banyak orang beralih ke mikrokontroler AVR. Hal ini karena ada beberapa

kelebihan dari tipe AVR ini yaitu diantaranya ADC, DAC, Counter, Timer,

I2C, USART, dan sebagainya.

Mikrokontroler AVR standar memiliki arsitektur 8 bit, dimana semua

instruksi dikemas dalam kode 16 bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi

dalam satu situs clock, berbeda dengan instruksi MCS51 yang membutuhkan

12 situs clock. Hal ini karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki

arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi RISC(Reduce Insruction Set

Computing), sedangkan seri MCS51 berteknologi CISC(Complex Instruction

Set Computing). AVR dapat dikelompokkan menjadi empat kelas yaitu

ATtiny, AT90Sxx, ATmega, dan AT86RFFxx. Perbedaan dari masing-

masing keluarga AVR tersebut adalah memori, peripheral, dan fungsinya.

(http://iwan@elektro.ft.undip.ac.id)

10

1. Arsitektur Mikrokontroler ATmega8

Gambar 2. Blok diagram fungsional ATmega8

2. Fitur ATmega8

Fitur – fitur yang terdapat pada mikrokontroler ATmega8antara lain

adalah sebagai berikut :

a. High-Performance, Low-Power AVR 8-bit RISC Microcontroller

b. Advanced RISC Architecture

1) 130 Powerful Instructions – Most Single-clock Execution

11

2) 32 x 8 General Purpose Working Registers

3) Fully Static Operation

4) Up to 16 MIPS Throughput at 16MHz

5) On-chip 2-cycle Multiplier

c. High-Endurance Non-Volatile Memory segments

1) 8K Bytes In-System Self-programmable Flash Program Memory

2) 512 Bytes EEPROM

3) 1K Bytes of Internal SRAM

4) Write/Erase Cycles: 10,000 Flash / 100,000 EEPROM

5) Data Retention: 20 years at 85`C / 100 years at 25`C

6) Opitonal Boot Code Section with Independent Lock Bits

7) In-System Programming by On-chip Boot Program

8) True Read-While-Write Operation

9) Programming Lock for Software Security

d. Peripheral features

1) Two 8-bit Timers/Counters with Separate Prescaler, one

Compare Mode

2) One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare

Mode, and Capture Mode

3) Real Time Counter with Separate Oscillator

4) Three PWM Channels

5) 6-channel ADC with 10-bit Accuracy

6) Byte-oriented Two-wire Serial Interface

12

7) Programmable Serial USART

8) Master/Slave SPI Serial Interface

9) Programmable Watchdog Timer with Separate On-Chip

Oscillator

10) On-Chip Analog Comparator

e. Special Microcontroller features

1) Power-On Reset and Programmable Brown-out Detection

2) Internal Calibrated RC Oscillator

3) External and Internal Interrupt Sources

4) Five Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save,

Power-down, and Standby

f. I/O and Packages

1) 23 Programmable I/O Lines

2) 28-lead PDIP, 32-lead TQFP, and 32-pad QFN/MLF

g. Operating Voltages

1) 2.7 – 5.5V (ATmega8L)

2) 4.5 – 5.5V (ATmega8)

h. Speed Grades

1) 0 – 8MHz (ATmega8L), 0 – 16MHz (ATmega8)

i. Power Consumption at 4MHz, 3V, 25`C

1) Active: 3.6 mA

2) Idle Mode: 1.0 mA

3) Power-Down Mode: 0.5 uA

13

3. Konfigurasi Pin ATmega8

Gambar 3. Susunan pin ATmega8

Berikut ini adalah susunan pin/kaki dari ATmega8.

a. VCC adalah merupakan pin masukan positip catu daya.

b. GND sebagai pin Ground.

c. PORT B (B.0-B.5) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi

khusus yaitu Timer/Counter, dan SPI.

d. PORT C (C.0-C.6) merupakan pin I/O dua arah dan dapat diprogram

sebagai pin ADC.

e. PORT D (D.0-D.4) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi

khusus yaitu interupsi eksternal dan komunikasi serial.

f. Reset merupakan pin yang digunakan untuk me-reset

mikrokontroler.

g. XTAL1 dan XTAL2 sebagai pin masukan clock eksternal. Suatu

mikrokontroler membutuhkan sumber detak (clock) agar dapat

14

mengeksekusi instruksi yang ada di memori. Semakin tinggi

kristalnya, semakin cepat kerja mikrokontroler tersebut.

h. AVCC sebagai pin suplai tegangan untuk ADC.

i. AREF sebagi pin masukan tegangan referensi untuk ADC.

4. Peta Memori

ATmega8 memiliki dua ruang memori utama, yaitu memori data

dan memori program. Selain dua memori utama, ATmega8 juga

memiliki fitur EEPROM yang dapat digunakan sebagai penyimpan data.

a. Flash Memory

ATmega8 memiliki flash memory sebesar 8 Kbytes untuk

memori program. Karena semua instruksi AVR menggunakan 16

atau 32 bit, maka AVR memiliki organisasi memori 4 Kbyte x 16

bit dengan alamat dari $000 hingga $FFF. Untuk keamanan

software, memori flash dibagi mejadi dua bagian, yaitu Boot

Program dan bagian Application program. AVR tersebut memiliki

12 bit Program Counter (PC) sehingga mampu mengalamati isi

flash memori.

b. SRAM

ATmega8 memiliki 608 alamat memori data yang terbagi

menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register file, 64 buah IO register

dan 512 byte internal SRAM.

15

c. EEPROM

ATmega8 juga memiliki memori data berupa EEPROM 8 bit

sebesar 512 byte ($000-$1FF).

d. Status Register (SREG)

Register SREG digunakan untuk menyimpan informasi dari

hasil operasi aritmatika yang terakhir. Informasi-informasi dari

register SREG dapat digunakan untuk mengubah alur program

yang sedang dijalankan dengan menggunakan instruksi

percabangan. Data SREG akan selalu akan berubah setiap instruksi

atau operasi pada ALU dan datanya tidak otomatis tersimpan

apabila terjadi instruksi percabangan baik karena interupsi maupun

lompatan.

5. Status Register

Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada

setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG

merupakan bagian dari inti CPU mikrokontroler. Berikut ini adalah status

register dari ATmega8 beserta penjelasannya.

Gambar 4. Status register ATmega8

16

a. Bit 7 (I)

Merupakan bit Global Interrupt Enable. Bit ini harus di-set

supaya semua perintah interupsi dapat dijalankan. Untuk fungsi

interupsi individual akan dijelaskan pada bagian lain. Jika bit ini di-

set, maka semua perintah interupsi baik yang individual maupun

secara umum akan diabaikan. Bit ini akan dibersihkan atau cleared

oleh hardware setelah sebuah interupsi dijalankan dan akan di-set

kembali oleh perintah RETI. Bit ini juga dapat di-set dan di-reset

melalui aplikasi dengan instruksi SEI dan CLI.

b. BIT 6 (T)

Merupakan bit Copy Storage. Instruksi bit Copy Instructions

BLD (Bit LoaD) dan BST (Bit Store) menggunakan bit ini sebagai

asal atau tujuan untuk bit yang telah dioperasikan. Sebuah bit dari

sebuah register dalam Register File dapat disalin ke dalam bit ini

dengan menggunakan instruksi BST, dan sebuah bit di dalam bit ini

dapat disalin ke dalam sebuah bit di dalam register pada Register

File dengan menggunakan perintah BLD.

c. BIT 5 (H)

Merupakan bit Half Cary Flag. Bit ini menandakan sebuah

Half Carry dalam beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi

dalam aritmatik BCD.

17

d. BIT 4 (S)

Merupakan Sign bit. Bit ini selalu merupakan sebuah eksklusif

diantara Negative Flag (N) dan Two’s Complement Overflow Flag

(V).

e. BIT 3 (V)

Merupakan bit Two’s Complement Overflow Flag. Bit ini

menyediakan fungsi-fungsi aritmatika dua komplemen.

f. BIT 2 (N)

Merupakan bit Negative Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah

hasil negatif di dalam sebuah fungsi logika atau aritmatika.

g. BIT 1 (Z)

Merupakan bit Zero Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah

hasil nol “0” dalam sebuah fungsi arimatika atau logika.

h. BIT 0 (C)

Merupakan bit Carry Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah

carry atau sisa dalam sebuah fungsi aritmatika atau logika.

C. Bahasa Pemrograman C

Bahasa C merupakan salah satu bahasa pemrograman yang paling

populer untuk pengembangan program-program aplikasi yang berjalan pada

sistem mikroprosesor (komputer). Relatif dibandingkan dengan bahasa aras

tinggi lain, bahasa C merupakan bahasa pemrograman yang sangat fleksibel

18

dan tidak terlalu terikat dengan berbagai aturan yang sifatnya kaku.

Penggunaan bahasa C akan sangat efisien terutama untuk program

mikrokontroler yang berukuran relatif besar. Dibandingkan dengan bahasa

assembler, penggunaan bahasa C dalam pemrograman memiliki beberapa

kelebihan berikut: Mempercepat waktu pengembangan, bersifat modular dan

terstruktur, sedangkan kelemahannya adalah kode program hasil kompilasi

akan relatif lebih besar (dan sebagai konsekuensinya hal ini terkadang akan

mengurangi kecepatan eksekusi).

1. Struktur Penulisan Program Bahasa C

Struktur dalam bahasa C cukup sederhana, karena hanya mencakup 3

poin penting, yaitu :

a. Pre-Processor

Merupakan bagian dari program dalam bahasa C yang selalu

dijalankan pertama kali. Bagian ini juga melakukan proses tertentu.

Banyak sekali syntax dalam pre-processor. Namun setidaknya ada

dua syntax yang akan sering digunakan dalam latihan programming

dasar, yaitu syntax #include dan #define. Berikut penjelasannya :

1) #include adalah proses yang pertama kali dijalankan untuk

memanggil library fungsi yang ada di dalam header file.

Contoh:

#include <mega.h>

Berarti meng-include file mega.h. Dengan demikian berarti kita

mempersiapkan fungsi-fungsi dan instruksi-instruksi yang dapat

19

digunakan pada pemrogramman I/O mikrokontroler seperti

perintah DDRA, PORTA, PORTB, PINA, register-registernya

dan lain-lain.

2) #define adalah proses yang pertama kali dijalankan untuk

mendefinisikan konstanta. Nilai dari konstanta tidak akan

berubah selama program berlangsung. Contoh :

#define sensor PINA

#define kipas PORTB

#define nilai 100

b. Main function

Ini adalah fungsi utama dalam suatu program. Tentu saja fungsi

ini yang akan dijalankan pertama kali. Tidak menutup kemungkinan

di dalam fungsi ini terdapat statement yang memanggil fungsi lain.

c. Function

Fungsi dapat dibuat sendiri dan dapat dipanggil baik fungsi

utama ataupun fungsi lain dan bahkan fungsi itu sendiri. Fungsi

dapat diletaktan diatas fungsi utama, ataupun dapat juga dibawah

fungsi utama (dengan menambahkan deklarasi fungsi diatas fungsi

utama). Contoh :

#include <mega.h> // pre-processor

#include <stdio.h>

void fungsiku(); // deklarasi fungsi fungsiku()

void main(){ // fungsi utama

printf(“hello”);

coba();

}

void fungsiku(){ // fungsi

printf(“world!”);}

20

2. Tipe data

Tipe data merupakan bagian program yang paling penting karena

tipe data mempengaruhi setiap instruksi yang akan dilaksanakan oleh

komputer. Misalnya saja 5 dibagi 2 bisa saja menghasilkan hasil yang

berbeda tergantung tipe datanya.

Jika 5 dan 2 bertipe integer maka akan menghasilkan nilai 2, namun

jika keduanya bertipe float maka akan menghasilkan nilai 2.5000000.

Pemilihan tipe data yang tepat akan membuat proses operasi data

menjadi lebih efisien dan efektif. Dalam bahasa C terdapat lima tipe data

dasar, yaitu :

Tabel 1. Tipe Data Dasar Dalam Bahasa Pemrograman C

No. Tipe Data Range Format Keterangan

1. char 128 s/d 127 %c Karakter/string

2. int 32768 s/d 32767 %i , %d Integer/bilangan bulat

3. float 3.4E-38 s/d

3.4E+38

%f Float/pecahan

4. double 1.7E-308 s/d

1.7+308

%lf Pecahan presisi ganda

5. void - - -

3. Konstanta

Konstanta merupakan suatu nilai yang tidak dapat diubah selama

proses program berlangsung. Konstanta nilainya selalu tetap. Konstanta

harus didefinisikan terlebih dahulu di awal program. Konstanta dapat

bernilai integer, pecahan, karakter dan string. Selain itu, bahasa C juga

21

menyediakan beberapa karakter khusus yang disebut karakter escape,

antara lain :

\a: Untuk bunyi bel (alert)

\b: Mundur satu spasi (backspace)

\f: Ganti halaman (form feed)

\n: Ganti baris bar (new line)

\v: Tabulasi vertikal

\0: Nilai kosong (null)

\’: Karakter petik tunggal

\”: Karakter petik ganda

\\: Karakter garis miring

4. Variable

Variable adalah suatu pengenal (identifier) yang digunakan untuk

mewakili suatu nilai tertentu di dalam proses program. Berbeda dengan

konstanta yang nilainya selalu tetap, nilai dari suatu variable bisa diubah-

ubah sesuai kebutuhan. Nama dari suatu variable dapat ditentukan

sendiri oleh pemrogram dengan aturan sebagai berikut :

1) Terdiri dari gabungan huruf dan angka dengan karakter pertama

harus berupa huruf.

2) Bahasa C bersifat case-sensitive artinya huruf besar dan kecil

dianggap berbeda. Jadi antara Metal dengan metal itu berbeda.

3) Tidak boleh mengandung spasi.

4) Tidak boleh mengandung simbol-simbol khusus, kecuali garis bawah

(underscore), seperti : $, ?, %, #, !, &, *, (, ), -, +, dsb.

5) Panjangnya bebas, tetapi hanya 32 karakter pertama yang terpakai.

22

D. Perangkat Lunak CodeVision AVR (CVAVR)

CodeVision AVR pada dasarnya merupakan perangkat lunak

pemrograman Mikrokontroler keluarga AVR berbasis bahasa C. Ada tiga

komponen penting yang telah diintegrasikan dalam perangkat lunak ini:

Compiler C, IDE dan Program Generator.

Berdasarkan spesifikasi yang dikeluarkan oleh perusahaan

pengembangnya, Compiler C yang digunakan hampir mengimplementasikan

semua komponen standar yang ada pada bahasa C standar ANSI (seperti

struktur program, jenis tipe data, jenis operator, dan library fungsi standar-

berikut penamaannya). Tetapi walaupun demikian, dibandingkan bahasa C

untuk aplikasi komputer, compiler C untuk mikrokontroler ini memiliki

sedikit perbedaan yang disesuaikan dengan arsitektur AVR tempat program C

tersebut ditanamkan (embedded).

Khusus untuk library fungsi, disamping library standar (seperti fungsi-

fungsi matematik, manipulasi String, pengaksesan memori dan sebagainya),

CodeVisionAVR juga menyediakan fungsi-fungsi tambahan yang sangat

bermanfaat dalam pemrograman antarmuka AVR dengan perangkat luar yang

umum digunakan dalam aplikasi kontrol. Beberapa fungsi library yang

penting diantaranya adalah fungsi-fungsi untuk pengaksesan LCD,

komunikasi I2C, IC RTC (Real time Clock), sensor suhu LM75, SPI (Serial

Peripheral Interface) dan lain sebagainya. Untuk memudahkan

pengembangan program aplikasi, CodeVisionAVR juga dilengkapi IDE yang

sangat user friendly. Selain menu-menu pilihan yang umum dijumpai pada

23

setiap perangkat lunak berbasis Windows, CodeVisionAVR ini telah

mengintegrasikan perangkat lunak downloader yang dapat digunakan untuk

mentransfer kode mesin hasil kompilasi kedalam sistem memori

mikrokontroler AVR yang sedang diprogram.

Gambar 5. IDE perangkat lunak CodeVisionAVR

Selain itu, CodeVisionAVR juga menyediakan sebuah tool yang

dinamakan dengan Code Generator atau CodeWizardAVR. Secara praktis,

tool ini sangat bermanfaat membentuk sebuah kerangka program (template),

dan juga memberi kemudahan bagi programmer dalam penginisialisasian

register-register yang terdapat pada mikrokontroler AVR yang sedang

diprogram. Dinamakan Code Generator, karena perangkat lunak CodeVision

ini akan membangkitkan kode-kode program secara otomatis setelah fase

24

inisialisasi pada jendela CodeWizardAVR selesai dilakukan. Gambar berikut

memperlihatkan beberapa penggal baris kode program yang dibangkitkan

secara otomatis oleh CodeWizardAVR. Secara teknis, penggunaan tool ini

pada dasarnya hampir sama dengan application wizard pada bahasa-bahasa

pemrograman Visual untuk komputer (seperti Visual C, Borland Delphi, dan

sebagainya).

Gambar 6. Code Generator yang dapat digunakan untuk menginisialisasi

register-register pada Mikrokontroler AVR.

25

E. IC Regulator

Untuk menstabilkan tegangan DC (+) dan tegangan DC (-) dari catu

daya utama sebelum mensuplay rangkaian maka perlu digunakan regulator

dengan memasang IC regulator tipe 78xx dan 79xx agar tegangan outputnya

sesuai dengan kebutuhan rangkaian.

Gambar 7. IC regulator 7805

Berikut ini adalah tabel contoh jenis – jenis IC Regulator beserta output

keluarannya :

Tabel 2. Tipe IC Regulator

No Tipe Output Tipe Output

1 L7805C 5V L7905C -5V

2 L7852C 5.2V L7952C -5.2V

3 L7806C 6V L7906C -6V

4 L7808C 8V L7908C -8V

5 L7809C 9V L7909C -9V

6 L7812C 12V L7912C -12V

7 L7815C 15V L7915C -15V

8 L7818C 18V L7918C -18V

9 L7820C 20V L7920C -20V

10 L7822C 22V L7922C -22V

11 L7824C 24V L7924C -24V

26

F. Transistor TIP31

Transistor TIP31 merupakan standar transistor jenis NPN untuk aplikasi

medium power. Jenis lain dari transistor TIP31 ini bisa ditemukan dari

transistor TIP32 dengan jenis transistor PNP. Transistor TIP31 mempunyai

seri-seri lain sejenisnya, yaitu TIP31A dan TIP31B. Jenis TIP31 tersebut

mengindikasikan karateristik dari tegangan collector-base dan collector-

emitter-nya.

Seri dari penamaan TIP sendiri berasal dari nama Texas Instruments

Power. Sedang penomeran 31 adalah identitas serinya. Seri ini sudah

terdaftar pada Desember 1968 oleh Texas Instruments. Karakteristik tipe

transistor TIP31 (seri A, B, dan C) dapat dilihat pada Tabel 8 berikut :

Tabel 3. Karakteristik Transistor TIP31

Parameter

Manufacturer

A B C

Vce saturation 1.2V 1.2V 1.2V

Vbe saturation 1.8V 1.8V 1.8V

Small signal DC current gain (Hfe) 25 25 20

Hfe bandwidth product 3.0 MHz 3.0 MHz 3.0 MHz

Sedang tipe model komponen transitor adalah tipe TO-220, dengan

konfigurasi pin 1, 2, 3 adalah Base, Collector, dan Emitter.

27

Susunan pin Transistor TIP31 Lambang Transistor

Gambar 8. Susunan kaki Transistor TIP31 dan lambang Transistor

G. Relay

Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat

mengimplementasikan logika switching. Sebelum tahun 70an, relay

merupakan “otak” dari rangkaian pengendali. Baru setelah itu muncul PLC

yang mulai menggantikan posisi relay. Relay yang paling sederhana ialah

relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat

mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini

didefinisikan sebagai berikut:

1. Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup atau

membuka kontak saklar.

2. Saklar yang digerakkan secara mekanis oleh daya atau energi listrik.

Di bawah ini contoh relay yang beredar di pasaran.

28

Gambar 9. Relay yang Tersedia di Pasaran

1. Fungsi Relay

Secara umum, relay digunakan untuk memenuhi fungsi-fungsi

berikut:

a. Remote control : Dapat menyalakan atau mematikan alat dari jarak

jauh.

b. Penguatan daya : Menguatkan arus atau tegangan (Contoh : starting

relay pada mesin mobil).

c. Pengatur logika kontrol suatu sistem.

2. Prinsip Kerja dan Simbol

Relay terdiri dari coil dan contact. Perhatikan Gambar 10, coil

adalah gulungan kawat yang mendapat arus listrik, sedang contact

adalah sejenis saklar yang pergerakannya tergantung dari ada tidaknya

arus listrik di coil. Contact ada 2 jenis: Normally Open (kondisi awal

sebelum diaktifkan open), dan Normally Closed (kondisi awal sebelum

diaktifkan close).

29

Secara sederhana berikut ini prinsip kerja dari relay: ketika Coil

mendapat energi listrik (energized), akan timbul gaya elektromagnet

yang akan menarik armature yang berpegas, dan contact akan menutup.

(Sumber : http://lionjogja.20m.com/relay.html)

Gambar 10. Skema Relay Elektromekanik

Selain berfungsi sebagai komponen elektronik, relay juga

mempunyai fungsi sebagai pengendali sistem. Sehingga relay

mempunyai 2 macam simbol yang digunakan pada:

a. Rangkaian listrik (hardware)

b. Program (software)

Berikut ini simbol yang digunakan:

Gambar 11. Rangkaian dan Simbol Logika Relay

Simbol selalu mewakili kondisi relay tidak mendapat energy listrik.

Biasanya dalam datasheet, penjelasan untuk coil dan contact terpisah.

30

Hal ini menyebabkan masing-masing mempunyai spesifikasi yang

berbeda-beda juga.

3. Jenis – Jenis Relay

Seperti saklar, relay juga dibedakan berdasar pole dan throw yang

dimilikinya. Berikut definisi pole dan throw:

a. Pole: Banyaknya contact yang dimiliki oleh relay

b. Throw: Banyaknya kondisi (state) yang mungkin dimiliki contact

Berikut ini penggolongan relay berdasar jumlah pole dan throw:

a. SPST (Single Pole Single Throw)

b. DPST (Double Pole Single Throw)

c. SPDT (Single Pole Double Throw)

d. DPDT (Double Pole Double Throw)

e. 3PDT (Three Pole Double Throw)

f. 4PDT (Four Pole Double Throw)

Berikut ini rangkaian dan simbol macam-macam relay tersebut.

Gambar 12. Relay Jenis Single Pole Double Throw (SPDT)

31

Gambar 13. Relay Dengan Contact Lebih Dari Satu

4. Relay Sebagai Pengendali

Salah satu kegunaan utama relay dalam dunia industri ialah untuk

implementasi logika kontrol dalam suatu sistem. Sebagai “bahasa

pemrograman” digunakan konfigurasi yang disebut ladder diagram atau

relay ladder logic. Berikut ini beberapa petunjuk tentang relay ladder

logic (ladder diagram):

a. Diagram wiring yang khusus digunakan sebagai bahasa

pemrograman untuk rangkaian kontrol relay dan switching.

b. LD Tidak menunjukkan rangkaian hardware, tapi alur berpikir.

c. LD Bekerja berdasar aliran logika, bukan aliran tegangan/arus.

Relay Ladder Logic terbagi menjadi 3 komponen:

a. Input pemberi informasi

b. Logic pengambil keputusan

c. Output usaha yang dilakukan

Diagram sederhana dari sistem kontrol berbasis relay yang

menggambarkan penjelasan di atas dapat dilihat pada Gambar 14.

32

Gambar 14. Sistem Kontrol Berbasis Relay

Dari gambar di atas nampak bahwa sistem kendali dengan relay ini

mempunyai input device (misalnya: berbagai macam sensor, switch) dan

output device (misalnya: motor, pompa, lampu). Dalam rangkaian

logikanya, masing-masing input, output, dan semua komponen yang

dipakai mengikuti standard khusus yang unik dan telah ditetapkan

secara internasional.

Sebagai awal, pada gambar di bawah dapat dilihat aplikasi relay

untuk membentuk gerbang-gerbang logika sederhana (AND, OR, NOT,

dan latching).

33

Gambar 15. Aplikasi Relay dalam Gerbang Digital

H. Motor DC

Motor DC adalah peralatan elektromekanik dasar yang berfungsi untuk

mengubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik yang desain awalnya

diperkenalkan oleh Michael Faraday.

Motor DC berputar dikarenakan terdapat interaksi antara medan magnet

permanen dengan gaya yang bekerja pada lilitan (kumparan) karena arus yang

mengalir pada lilitan tersebut. Motor berputar karena antara magnet permanen

dengan gaya yang timbul pada kumparan akan saling tarik-menarik dan saling

tolak-menolak pada masing-masing kutub.

(Sumber: Endra Pitowarno. Robotika Desain, Kontrol, dan Kecerdasan

Buatan, 2006:76) .

Sesuai dengan namanya, Motor DC diberi daya dengan tegangan DC

(Direct Current = arus searah). Putaran motor DC akan berbalik arah jika

polaritas tegangan yang diberikan juga diubah. Motor DC mempunyai

tegangan kerja yang bervariasi. Ada yang memiliki tegangan kerja 3 V, 6 V

dan 12 V. Motor DC 6 Volt biasanya masih bisa beroperasi bila diberikan

34

tegangan kerja 3 Volt, walaupun putarannya menjadi lambat dan torsi yang

dihasilkan juga lebih kecil.

1. Bagian-bagian Motor DC

a. Armature

Merupakan bagian inti dalam motor DC berupa lilitan kawat

pada besi lunak sebagai inti kumparannya. Armature merupakan

bagian yang bergerak pada motor DC (rotor).

b. Komutator

Komutator disebut juga cincin belah karena bentuknya yang

seperti cincin yang terbelah. Merupakan tempat menempelnya

ujung-ujung kumparan pada armature. Belahan tersebut terpisah satu

sama lain sehingga tidak terjadi short circuit (hubung singkat).

c. Sikat Karbon (Brushes)

Merupakan bagian yang terhubung dengan kutub positif dan

kutub negatif dari sumber arus DC. Sikat ini dipasang bersentuhan

dengan komutator sehingga arus dari sumber diteruskan ke

kumparan melalui sikat dan komutator.

d. Sangkar Magnet

Merupakan magnet tetap yang disatukan dengan sangkar/ bodi

motor DC yang menghasilkan medan magnet dalam motor DC.

35

Gambar 16. Bagian-bagian Motor DC

2. Cara Kerja Motor DC

Pada gambar di bawah, saat sumber dinyalakan, arus akam mengalir

melewati sikat, komutator, kemudian ke kumparan, saat kumparan dialiri

arus akan menimbulkan medan magnet dan akan membuat kumparan

bergerak. Saat kumparan bergerak 90 derajat arus akan terputus karena

sikat berada pada belahan komutator, akan tetapi karena momentumnya

sendiri kumparan akan tetap berputar, saat bergerak 180 derajat,

komutator akan kembali kontak dengan sikat sehingga arus akan

mengalir dengan arah yang sama. Siklus ini akan terus berulang sampai

arus dari sumber diputus.

36

Gambar 17. Cara Kerja Motor DC

I. Akumulator (Aki)

Akumulator (accu, aki) adalah sebuah alat yang dapat menyimpan energi

(umumnya energi listrik) dalam bentuk energi kimia. Contoh-contoh

akumulator adalah baterai dan kapasitor. Dalam standar internasional setiap

satu cell akumulator memiliki tegangan sebesar 2 volt. sehingga aki 12 volt,

memiliki 6 cell sedangkan aki 24 volt memiliki 12 cell.

Aki (Akumulator) merupakan sel yang banyak kita jumpai karena banyak

digunakan pada sepeda motor maupun mobil. Aki temasuk sel sekunder,

karena selain menghasilkan arus listrik, aki juga dapat diisi arus listrik

kembali. secara sederhana aki merupakan sel yang terdiri dari elektroda Pb

sebagai anoda dan PbO2 sebagai katoda dengan elektrolit H2SO4

37

Gambar 18. Akumulator (Accu)

J. LCD Display 16x2 M1632

M1632 adalah merupakan modul LCD dengan tampilan 16 x 2 baris

dengan konsumsi daya yang rendah. Modul ini dilengkapi dengan

mikrokontroler yang didisain khusus untuk mengendalikan LCD.

Mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi yang berfungsi sebagai pengendali

LCD ini mempunyai CGROM (Character Generator Read Only Memory),

CGRAM (Character Generator Random Access Memory) dan DDRAM

(Display Data Random Access Memory).

Gambar 19. LCD Display 16x2 M1632