9
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Mikrokontroler
Soemarsono, dkk (2015) Mikrokontroler dapat dianalogikan
dengan sebuah komputer yang seluruh atau sebagian besar
elemennya dikemas dalam satu chip IC, sehingga sering disebut single
chip microcomputer. Artinya bahwa di dalam sebuah IC mikrokontroler
sebetulnya sudah terdapat kebutuhan minimal agar mikrokontroler dapat
bekerja, yaitu meliputi mikroprosesor, ROM, RAM, I/O dan clock
seperti halnya yang dimiliki oleh sebuah PC (Personal Computer).
Mengingat kemasannya yang hanya berupa sebuah chip dengan
ukuran yang relatif kecil tentu saja spesifikasi dan kemampuan yang
dimiliki oleh mikrokontroler menjadi lebih rendah bila dibandingkan
dengan sistem komputer seperti PC baik dilihat dari segi kecepatann-
ya, kapasitas memori maupun fitur-fitur yang dimilikinya. Perbedaan
RAM dan ROM antara komputer dengan mikrokontroler adalah pada
mikrokontroler ROM jauh lebih besar dibanding RAM, sedangkan
dalam komputer RAM jauh lebih besar dibanding ROM.
2.2 Arduino
Menurut Muhammad Syahwil (2017) Arduino adalah sebuah
pengendali mikro board tunggal yang memiliki sifat terbuka (open source)
yang diturunkan dari platform berbasis Wiring. Pengendali ini dirancang
untuk mempermudah penggunaan dalam berbagai bidang elektronik.
Hardware arduino mengandung prosesor jenis Atmel AVR, dan memiliki
bahasa pemrograman tersendiri.
Hardware dalam arduino memiliki beberapa jenis, yang mempunyai
kelebihan dan kekurangan dalam setiap papannya. Penggunaan jenis
arduino disesuaikan dengan kebutuhan, hal ini yang akan mempengaruhi
dari jenis prosseror yang digunakan. Jika semakin kompleks perancangan
10
dan program yang dibuat, maka harus sesuai pula jenis kontroler yang
digunakan. Yang membedakan antara ardruino satu dengan yang
lainya adalah penambahan fungsi dalam setiap boardnya dan jenis
mikrokontroler yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah arduino uno.
Gambar 2.1. Arduino Uno (Kadir, 2013)
Hardware arduino uno memiliki spesifikasi sebagai berikut :
a. 14 pin IO Digital (0-13 )
Sejumlah pin digital dengan nomor 0-13 dapat difungsikan sebagai
input atau output yang diatur dengan cara membuat program IDE.
b. 6 pin Input Analog (0-5)
Sejumlah pin analog bernomor 0–5 yang dapat digunakan untuk
membaca nilai input yang memiliki nilai analog dan mengubahnya ke
dalam angka antara 0 dan 1023.
c. 6 pin Output Analog (pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11)
Sejumlah pin yang sebenarnya merupakan pin digital tetapi sejumlah pin
tersebut dapat diprogram kembali menjadi pin output analog dengan cara
membuat programnya pada IDE.
11
2.3 Arduino IDE
Menurut Muhammad Syahwil (2017) Arduino dikatakan sebagai
sebuah platform dari physical computing yang bersifat open source.
Maksud dari platform bahwa Arduino bukan hanya sebagai alat
pengembang, tetapi merupakan kombinasi dari hardware, bahasa
pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang
canggih. IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk
menulis program, mengcompilemen jadi kode biner dan mengupload ke
dalam memory mikrokontroler. Software Arduino dapat di instal di
beberapa Operating system diantaranya: Windows, Mac OS, dan Linux.
Arduino IDE dibuat dari bahasa pemrograman JAVA. Arduino IDE
juga dilengkapi dengan library C/C++ yang biasa disebut Wiring yang
membuat operasi input dan output menjadi lebih mudah. Arduino IDE ini
dikembangkan dari software Processing yang dirombak menjadi Arduino
IDE khusus untuk pemrograman dengan Arduino.
2.4 Sensor MQ-2
Lowongan, dkk (2015) Sensor MQ-2 merupakan sensor yang
dapat mendeteksi beberapa jenis gas yang mudah terbakar seperti butana,
metana, LPG, propana, alkohol, hidrogen dan dapat mendeteksi PPM
asap karbon.
Bahan utama sensor ini adalah SnO2 dengan konduktifitas rendah
pada udara bersih. Jika terdapat kebocoran gas konduktifitas sensor
menjadi lebih tinggi,setiap kenaikan konsentrasi gas maka konduktifitas
sensor juga naik.
Sensor MQ-2 terdapat 2 masukan tegangan yakni VH dan
VC. VH digunakan untuk tegangan pada pemanas (Heater) internal dan
Vc merupakan tegangan sumber. Catu daya yang dibutuhkan pada
sensor MQ-2 adalah Vc <24VDC dan VH= 5V ±0.2V tegangan AC atau
DC.
12
Sensor gas dan asap ini mendeteksi konsentrasi gas yang mudah
terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan
analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari
300 sampai 10.000 sensor ppm. Sensor MQ-2 dapat beroperasi pada
suhu dari -20 sampai 50 ° C dan mengkonsumsi kurangdari 150 mA
pada 5V.
2.5 Flame Module
Yendri, dkk (2017) Flame module merulakan module yang terdiri
dari sensor api, Sensor ini dapat mendeteksi nyala api dalam rentang
panjang gelombang 760 nm~1100 nm, seperti ditunjukkan
pada Gambar 2.5. Sensor ini dapat mendeteksi suhu panas berkisar 25 °C
–85 °C. Sensor ini dapat mendeteksi api dari jarak 100 cm dengan
keluaran tegangan sebesar 0,5 V, dan pada jarak 20 cm dengan ob-
jek sensor ini dapat mengeluarkan keluaran tegangan sebesar 5 V.
2.6 Buzzer
Buzzer merupakan sebuah komponen elektronika yang masuk dalam
keluarga transduser, dimana dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran
suara. Nama lain dari komponen ini disebut dengan beeper. Dalam
kehidupan sehari – hari, umumnya digunakan untuk rangkaian alarm pada
jam, bel rumah, perangkat peringatan bahaya, dan lain sebagainya. Jenis
buzzer yang sering ditemukan dipasaran yaitu tipe piezoelectric. Dikanakan
tipe ini memiliki kelebihan seperti harganya yang relatif murah, mudah
dalikasikan ke dalam rangkaian elektronika.
Pada saat ada aliran catu daya atau tegangan listrik yang mengalir
ke rangkaian yang menggunakan piezoelectric, maka akan terjadi
pergerakan mekanis pada piezoelectric tersebut, dimana gerakan tersebut
mengubah energi listrik menjadi energi suara yang dapat didengar oleh
telinga manusia.
13
Piezoelectric buzzer menghasilkan frekuensi di range kisaran
antara 1 – 5 kHz hingga 100 kHz yang diaplikasikan ke Ultrasound.
Tegangan operasional piezoelectric pada umumnya yaitu berkisar antara
3Vdc hingga 12 Vdc. (Egal,2017)
2.7 Relay
Menurut Muhammad Syahwil (2017) Relay adalah saklar (switch)
yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen
Electromechanical (elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama
yakni Elektro magnet (coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak
Saklar/Switch). Relay menggunakan prinsip elektromagnetik untuk
kontak saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil ( low power) dapat
menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh,
dengan relay yang menggunakan electromagnet 5V dan 50 mA
mampu menggerakan armature relay (yang berfungsi sebagai saklarnya)
untuk menghantarkan listrik 220V 2A. Sebuah relay tersusun atas
kumparan, pegas, saklar (terhubung pada pegas) dan 2 kontak elektronik
( normally close dan normally open ).
Pada dasarnya, di sebuah relay sederhana terdiri dari 4 komponen
dasar yaitu :
a. Electromagnet(Coil)
b. Armature
c. Switch Contact Point (Saklar)
d. Spring
Kontak Poin (Contact Point) relay terdiri dari 2 jenis yaitu :
a. Normally close(NC) : saklar terhubung dengan kontak ini saat relay
tidak aktif atau dapat dikatakan saklar dalam kondisi terbuka.
b. Normally open(NO) : saklar terhubung dengan kontak ini saat relay aktif
atau dapat dikatakan saklar dalam kondisi tertutup
14
2.8 LCD 16x2
Menurut Muhammad Syahwil (2017) LCD (Liquid Crystal Display)
adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai
penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang misalnya
alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, atau pun layar komputer.
Pada postingan aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD dot matrik dengan
jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang
nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat.
Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah :
a. Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris.
b. Mempunyai 192 karakter tersimpan.
c. Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit.
d. Dilengkapi dengan back light.
2.9 Water Pump
Wikikomponen (2018) Water Pump merupakan alat elektronika
yang berfungsi menyedot air, pompa bekerja dengan cara memindahkan
sejumlah volume air melalui ruang suction menuju ruang outlet dengan
menggunakan impeller, sehingga seluruh ruang udara terisi oleh air dan
menimbulkan tekanan fluida untuk terus didorong keluar menuju pipa
penyaluran.
Terdapat bagian-bagian penting dari water pump yaitu :
a. Motor
Bagian ini merupakan bagian utama dari sebuah pompa air, dengan
menggunakan motor tersebut sebuah pompa dapat berfungsi
b. Valve
Bagian ini berfungsi untuk memisahkan bagian isap dan bagian pompa,
sehingga terjadi perbedaan tekanan dan pemisahan air.
15
c. Kapasitor
Terdapat sebuah kapasitor yang bertugas membantu start motor
penggerak.
2.10 Resistor
Menurut Muhammad Syahwil (2017) Fungsi resistor pada rangkaian
elektronika adalah sebagai penahan tegangan dan arus. Sesuai dengan
namanya resist arti nya adalah tahanan. Kita buat contohnya menghidupkan
LED, jika kita menghubungkan LED secara langsung dengan power supplay
maka LED akan rusak karena nilai arus yang terlalu besar. Untuk
mengurangi arus pada LED maka digunakan lah resistor sebagai penahan
Arus, sehingga LED bisa menyala tapi tida merusak karena kelebihan Arus.
Nilai Tahanan Resistor adalah Ohm. Makin besar nilai Ohm suatu
resistor maka makin besar nilai tahanan nya. Kita buat lagi contoh misalnya
untuk LED. Jika kita beri nilai tahanan 220 Ohm pada LED dan dilalui
tegangan 5V maka nyala LED akan terang. Namun jika kita beri nilai
tahanan lebih tinggi seperti 1K Ohm, maka LED akan lebih redup. Dari
gejala Terang redup nya LED ini dapat disimpulkan bahwa nilai Tahanan
pada resistor memang berpengaruh kepada besar nya arus yang di lewati.
Untuk menghitung nilai tahanan atau resistor pembatas dari LED
dihunakan rumus :
R = (Vs-Vf) ÷ I
Dimana :
R : Besaran nilai tahanan pembatas (ohm)
Vs : Tegangan supli ( tegangan output Arduino, 5 V)
Vf : Tegangan Bias maju LED (missal 1,7 V)
I : Aus yang dibutuhkan atau arus bias maju LED
( missal I = 20Ma = 0,02 A)
Maka, besar nilai R dapat dihitung :
R=(Vs – Vf) ÷ I =(5V-1,7V) ÷0.02 = 165Ω
16
Dengan demikian kita dapat memilih restor yang besarnya 220Ω dengan
minimal daya 1 watt dimana daya P=12R.
2.11 LED (Light Emitting Diode)
Menurut Muhammad Syahwil (2017) LED (Light Emitting Diode)
atau juga dikenal dengan istilah Dioda Pemancar Cahaya akan
mengeluarkan cahaya bila diberi tegangan 1,8 V dengan arus 1,5 mA. LED
banyak digunakan sebagai lampu indicator dan peraga display. Lampu
LED terbuat dari plastic dan diode semikonduktor yang dapat menyala
apabila dialiri tenaga listrik rendah (sekitar 1,8 volt DC). Terdapat macam-
macam warna dan bentuk dari lampu LED yang disesuaikan dengan
kebutuhan dan fungsinya.
2.12 Kabel Jumper
Belajariot (2018) Kabel jumper adalah kabel elektrik untuk
menghubungkan antar komponen di breadboard tanpa memerlukan solder.
Kabel jumper umumnya memiliki connector atau pin di masing-masing
ujungnya. Connector untuk menusuk disebut male connector, dan
connector untuk ditusuk disebut female connector.kabel jumper dibagi
menjadi 3 yaitu :
a. Male to Male
b. Male to Female
c. Female to Female
2.13 LPG (Liquified Petroleum Gas)
2.13.1 Pengertian LPG (Liquified Petroleum Gas)
Menurut Studylibi (2018) Liquified Petrolieum Gas adalah
campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal dari
gas alam. Dengan menambah tekanan dan menurunkan
suhunya, gas berubah menjadi cair. Komponennya didominasi
propana (C3H8) dan butana (C4H10). Elpiji juga mengandung
hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil, misalnya
etana(C2H6) dan pentana(C5H12).
17
Dalam kondisi atmosfer, elpiji akan berbentuk gas. Volume
elpiji dalam bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam bentuk
gas untuk berat yang sama. Karena itu elpiji dipasarkan dalam
bentuk cair dalam tabung-tabung logam bertekanan. Untuk
memungkinkan terjadinya ekspansi panas (thermal expansion)
dari cairan yang dikandungnya, tabung elpiji tidak diisi secara
penuh, hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya. Rasio antara
volume gas bila menguap dengan gas dalam keadaan cair
bervariasi tergantung komposisi, tekanan dan temperatur, tetapi
biasanya sekitar 250:1.
Menurut spesifikasinya, elpiji dibagi menjadi tiga jenis yaitu
elpiji campuran, elpiji propana dan elpiji butana.pesifikasi
masing-masing elpiji tercantum dalam keputusan Direktur
Jendral Minyak dan Gas Bumi Nomor: 5K/36/DDJM/1990. Elpiji
yang dipasarkan oleh Pertamina dalah elpiji campuran.
2.13.2 Sifat LPG
Berikut merupakan sifat LPG:
a. Cairan dan gasnya sangat mudah terbakar.
b. Gas tidak beracun, tidak berwarna.
c. Cairan dapat menguap jika dilepas dan menyebar dengan
cepat.
d. Gas ini lebih berat dibanding udara sehingga akan
banyak menempati daerah yang rendah.
LPG dapat terbakar /meledak harus memenuhi 3 unsur yaitu :
a. Hydrocarbon (BBM atau BBG)
b. Oxigen (Terdapat dalam udara yang kita hirup untuk
bernafas)
c. Panas (Korek api, pematik, loncatan bunga api, elektrik
statis dll.)
18
Ketiga unsur ini yang disebut segitiga api, dari ketiga unsur
tersebut akan terjadi reaksi kimia yang menyebabkan timbulnya
api. Jika salah satu unsur dihilangkan maka api dapat
dipadamkan.
Gambar 2.2. Segitiga Api (www.pemadamapi.id)
2.13.3 Pengguna LPG
Penggunaan LPG di Indonesia terutama adalah sebagai
bahan bakar alat dapur (kompor gas). Selain sebagai bahan
bakar alat dapur, LPG juga cukup banyak digunakan sebagai
bahan bakar kendaraan bermotor (walaupun mesin
kendaraannya harus dimodifikasi terlebih dahulu
menggunakan converter kit) dan juga untuk proses suatu
industri moderen.
2.13.4 Bahaya LPG
Salah satu resiko penggunaan LPG adalah terjadinya
kebocoran pada tabung atau instalasi gas sehingga bila
terkena api dapat menyebabkan kebakaran. Tekanan LPG
cukup besar sehingga kebocoran LPG akan membentuk gas
secara cepat dan merubah volumenya menjadi lebih besar.
19
2.13.5 Tabung Gas LPG
Menurut Dedi Darmawan (2014) Tabung baja LPG adalah
tabung bertekanan yang dibuat dari plat baja karbon canai panas,
digunakan untuk menyimpan gas LPG (liquefied petroleum gas)
dengan kapasitas pengisian 3 kg (7,3 liter) dan memiliki tekanan
rancang bangun minimum 18,6 kg/cm2. Bahan baku yang
digunakan untuk badan tabung gas LPG 3 kg sesuai dengan SNI
07-3018-2006, “Baja lembaran pelat dan gulungan canai panas
untuk tabung gas (Bj TG)” atau JIS G 3116 SG 30 (SG 295).
Proses yang berhubungan dengan pembuatan tabung gas
LPG 3 kg yaitu dengan teknik pembentukan logam prinsip
dasarnya yaitu melakukan perubahan bentuk dengan cara
memberikan gaya luar sehingga terjadi deformasi plastis pada
benda kerja. Proses pembuatan tabung gas LPG berdasarkan
temperatur termasuk proses cold working. Proses yang
berhubugan dengan pembuatan tabung LPG 3 kg yaitu: Shearing,
Blanking, Notching, Pierching, Bending, Deep Drawing, Edge
Trimming, Welding, Jogling, Turning, Treading and marking.
Kemudian tabung LPG yang terdiri dari 4 bagian , yaitu pegangan
tangan, tabung sisi atas, tabung sisi bawah dan kaki tabung
dilakukan pengelasan.
2.13.6 Jenis Kapasitas Ukuran Tabung LPG
Tabung LPG memiliki beberapa jenis/varian berdasarkan
kapasitas pengisiannya yakni antara ukuran 3 kg (7,3 liter)
sampai dengan ukuran 50 kg.
Gambar 2.3. Tabung Gas LPG 12 Kg dan 3 Kg (www. geologi.co.id)
20
2.14 Flowchart
Flowchart adalah suatu bagan dengan simbol-simbol tertentu yang
menggambarkan urutan proses secara mendetail dan hubungan antara suatu
proses (instruksi) dengan proses lainnya dalam suatu program. Menurut
Krismiaji (2010), flowchart adalah teknik analisis yang digunakan untuk
menjelaskan aspek-aspek informasi secara jelas, tepat dan logis.
Flowchart menggunakan serangkaian simbol standar
untuk menguraikan prosedur pengolahan transaksi yang digunakan
oleh sebuah perusahaan, sekaligus menguraikan alur data dalam sebuah
sistem.
Tabel 1 Tabel komponen simbol flowchart
Sumber : Krismiaji, 2010
No. Nama Simbol Keterangan
1 Flow Direction
Symbol
Simbol yang
digunakan untuk
menghubungkan antar
simbol. Simbol ini
disebut juga
connecting line.
2 Connector
Symbol
Simbol yang
digunakan untuk
keluar – masuk atau
penyambungan proses
pada halaman yang
berbeda.
3 Connector
Symbol
Simbol yang
digunakan untuk
keluar – masuk atau
penyambungan proses
21
pada halaman yang
sama.
4 Processing
symbol
Simbol yang
menunjukkan
pengolahan yang
dilakukan oleh
komputer.
5 Decision symbol Simbol pemilihan
proses berdasarkan
kondisi yang ada.
6 Disk and On-
line storage
symbol
Simbol yang
menyatukan input
yang berasal dari disk
atau disimpan ke disk.
7. Display symbol Simbol yang
menyatakan peralatan
output yang
digunakan yaitu layar,
plotter dan
sebagainya.
8. Input-Output
symbol
Simbol yang
menyatakan proses
input dan output tanpa
tergantung dengan
jenis peralatannya.
22
9. Manual input
symbol
Simbol untuk
pemasukan data
secara manual on-line
keyboard.
10. Manual
operation
symbol
Simbol yang
menunjukkan
pengolahan yang tidak
dilakukan oleh
komputer.
11. Predefine
procces symbol
Simbol untuk
pelaksanaan suatu
bagian sub-program /
procedure.
12. Preparation
symbol
Simbol untuk
mempersiapkan
penyimpanan yang
akan digunakan
sebagai tempat
pengolahan di dalam
storage.
13. Communication
link
Simbol yang
menyatakan transmisi
data dari suatu lokasi
ke lokasi lain.
14. Terminator
symbol
Simbol yang
digunakan untuk
permulaan (start) atau
23
akhir (stop) dari suatu
kegiatan.
15. Keying
operation
Simbol yang
menyatakan segala
jenis operasi yang
diproses dengan
menggunakan suatu
mesin yang
mempunyai keyboard.
16. Offline storage Menunjukkan bahwa
data dalam simbol ini
akan disimpan ke
suatu media tertentu.
17. Punched card Simbol yang
menyatakan input
berasal dari kartu atau
output di tulis ke
kartu.
18. Magnetic tape Simbol yang
menyatakan input
berasal dari pita
magnetis atau output
disimpan ke pita
magnetis.
24
19. Document Simbol yang
mencetak keluaran
(output) dalam bentuk
dokumen (cetak
melalui printer).
Top Related