Bab II Fix Print
-
Upload
muhammad-fajar-corp -
Category
Documents
-
view
40 -
download
10
description
Transcript of Bab II Fix Print
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Arduino
Arduino adalah platform pembuatan prototipe elektronik yang bersifat
open-source hardware yang berdasarkan pada perangkat keras dan perangkat
lunak yang fleksibel dan mudah digunakan. Platform arduino terdiri dari
arduino board, shield, bahasa pemrograman arduino, dan arduino development
environment. Arduino board biasanya memiliki sebuah chip dasar
mikrokontroler AVR ATmega328 berikut turunannya. Shield adalah sebuah
papan yang dapat dipasang diatas arduino board untuk menambah kemampuan
dari arduino board.
Bahasa pemrograman arduino adalah bahasa pemrograman yang
umum digunakan untuk membuat perangkat lunak yang ditanamkan pada
arduino board. Bahasa pemrograman arduino mirip dengan bahasa
pemrograman C++.
Arduino yang kami gunakan dalam pembuatan rangkaian ini adalah
arduino uno. Dimana Arduino Uno adalah arduino board yang menggunakan
mikrokontroler ATmega328. Arduino Uno memiliki 14 pin digital (6 pin
dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator
kristal, sebuah koneksi USB, sebuah konektor sumber tegangan, sebuah
header ICSP, dan sebuah tombol reset. Arduino Uno memuat segala hal yang
dibutuhkan untuk mendukung sebuah mikrokontroler. Hanya dengan
menghubungkannya ke sebuah komputer melalui USB atau memberikan
tegangan DC dari baterai atau adaptor AC ke DC sudah dapat membuatnya
bekerja. Arduino Uno menggunakan ATmega16U2 yang diprogram sebagai
USB-to-serial converter untuk komunikasi serial ke komputer melalui port
USB.
5
6
Adapun data teknis board Arduino UNO R3 adalah sebagai berikut:
a. Mikrokontroler : ATmega328
b. Tegangan Operasi : 5V
c. Tegangan Input (recommended) : 7 - 12 V
d. Tegangan Input (limit) : 6 - 20 V
e. Pin digital I/O : 14 (6 diantaranya pin PWM)
f. Pin Analog input : 6
g. Arus DC per pin I/O : 40 mA
h. Arus DC untuk pin 3.3 V : 150 mA
i. Flash Memory : 32 KB dengan 0.5 KB digunakan untuk bootloader
j. SRAM : 2 KB
k. EEPROM : 1 KB
Bentuk fisik papan Arduino Uno dapat dilihat pada gambar 2.1 dibawah ini :
Gambar 2.1 Gambar Fisik Arduino Uno
2.1.1 Pin Masukan dan Keluaran Arduino Uno
Masing-masing dari 14 pin digital arduino uno dapat digunakan
sebagai masukan atau keluaran menggunakan fungsi pinMode, digitalWrite
dan digitalRead. Setiap pin beroperasi pada tegangan 5 volt. Setiap pin
7
mampu menerima atau menghasilkan arus maksimum sebasar 40 mA dan
memiliki 10 resistor pull-up internal (diputus secara default) sebesar 20-30
KOhm. Sebagai tambahan, beberapa pin masukan digital memiliki kegunaan
khusus yaitu:
a. Komunikasi serial: pin 0 (RX) dan pin 1 (TX), digunakan untuk
menerima(RX) dan mengirim(TX) data secara serial.
b. External Interrupt: pin 2 dan pin 3, pin ini dapat dikonfigurasi untuk
memicu sebuah interrupt pada nilai rendah, sisi naik atau turun, atau pada
saat terjadi perubahan nilai.
c. Pulse-width modulation (PWM): pin 3,5,6,9,10 dan 11, menyediakan
keluaran PWM 8-bit dangan menggunakan fungsi analogWrite().
d. Serial Peripheral Interface (SPI): pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO)
dan 13 (SCK), pin ini mendukung komunikasi SPI dengan menggunakan
SPI library.
e. LED: pin 13, terdapat built-in LED yang terhubung ke pin digital 13.
Ketika pin bernilai HIGH maka LED menyala, sebaliknya ketika pin
bernilai LOW maka LED akan padam.
Arduino Uno memiliki 6 masukan analog yang diberi label A0
sampai A5, setiap pin menyediakan resolusi sebanyak 10 bit (1024 nilai
yang berbeda). Secara default pin mengukur nilai tegangan dari ground (0V)
hingga 5V, walaupun begitu dimungkinkan untuk mengganti nilai batas atas
dengan menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference(). Sebagai
tambahan beberapa pin masukan analog memiliki fungsi khusus yaitu pin
A4 (SDA) dan pin A5 (SCL) yang digunakan untuk komunikasi Two Wire
Interface (TWI) atau Inter Integrated Circuit (I2C) dengan menggunakan
Wire library.
8
Bentuk fisik Pin Mapping Arduino Uno dapat dilihat pada gambar
2.2 dibawah ini :
Gambar 2.2 Bentuk Fisik Pin Mapping Arduino Uno
2.1.2 Sumber Daya dan Pin Tegangan Arduino Uno
Arduino uno dapat diberi daya melalui koneksi USB (Universal
Serial Bus) atau melalui power supply eksternal. Jika arduino uno
dihubungkan ke kedua sumber daya tersebut secara bersamaan maka arduino
uno akan memilih salah satu sumber daya secara otomatis untuk digunakan.
Power supply external (yang bukan melalui USB) dapat berasal dari adaptor
AC ke DC atau baterai. Adaptor dapat dihubungkan ke soket power pada
arduino uno. Jika menggunakan baterai, ujung kabel yang dibubungkan ke
baterai dimasukkan kedalam pin GND dan Vin yang berada pada konektor
POWER.Arduino uno dapat beroperasi pada tegangan 6 sampai 20 volt. Jika
arduino uno diberi tegangan di bawah 7 volt, maka pin 5V akan
menyediakan tegangan di bawah 5 volt dan arduino uno mungkin bekerja
9
tidak stabil. Jika diberikan tegangan melebihi 12 volt, penstabil tegangan
kemungkinan akan menjadi terlalu panas dan merusak arduino uno.
Tegangan rekomendasi yang diberikan ke arduino uno berkisar antara 7
sampai 12 volt.
Pin-pin tegangan pada arduino uno adalah sebagai berikut:
a. Vin
adalah pin untuk mengalirkan sumber tegangan ke arduino uno ketika
menggunakan sumber daya eksternal (selain dari koneksi USB atau
sumber daya yang teregulasi lainnya). Sumber tegangan juga dapat
disediakan melalui pin ini jika sumber daya yang digunakan untuk
arduino uno dialirkan melalui soket power.
b. 5V
adalah pin yang menyediakan tegangan teregulasi sebesar 5 volt berasal
dari regulator tegangan pada arduino uno. 12
c. 3V3
adalah pin yang meyediakan tegangan teregulasi sebesar 3,3 volt berasal
dari regulator tegangan pada arduino uno.
d. GND
adalah pin ground.
2.1.3 Peta Memori Arduino Uno
a. Peta Memori Arduino Uno
Arduino Uno adalah arduino board yang menggunakan
mikrokontroler ATmega328. Maka peta memori arduino uno sama
dengan peta memori pada mikrokontroler ATmega328.
b. Memori Program
ATMega328 memiliki 32 Kbyte On-chip In-System
Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Memori
flash dibagi kedalam dua bagian, yaitu bagian program bootloader dan
aplikasi. Bootloader adalah program kecil yang bekerja pada saat sistem
dimulai yang dapat memasukkan seluruh program aplikasi ke dalam
10
memori prosesor. Bentuk Peta Memori Program ATMega 328
ditunjukkan pada gambar 2.3 dibawah ini :
Gambar 2.3 Peta Memori Program ATMega 328
c. Memori Data
Memori data ATMega328 terbagi menjadi 4 bagian, yaitu 32
lokasi untuk register umum, 64 lokasi untuk register I/O, 160 lokasi
untuk register I/O tambahan dan sisanya 2048 lokasi untuk data
SRAM internal. Register umum menempati alamat data terbawah,
yaitu 0x0000 sampai 0x001F. Register I/O menempati 64 alamat
berikutnya mulai dari 0x0020 hingga 0x005F. Register I/O tambahan
menempati 160 alamat berikutnya mulai dari 0x0060 hingga
0x00FF. Sisa alamat berikutnya mulai dari 0x0100 hingga 0x08FF
digunakan untuk SRAM internal. Bentuk Peta Memori Data ATMega
328 ditunjukkan pada gambar 2.4 dibawah ini :
11
Gambar 2.4 Peta Memori Data ATMega 328
d. Memori Data EEPROM
Arduino uno terdiri dari 1 KByte memori data EEPROM. Pada
memori EEPROM, data dapat ditulis/dibaca kembali dan ketika catu
daya dimatikan, data terakhir yang ditulis pada memori EEPROM
masih tersimpan pada memori ini, atau dengan kata lain memori
EEPROM bersifat nonvolatile. Alamat EEPROM dimulai dari 0x000
hingga 0x3FF.
12
2.14 Program Arduino IDE
Arduino Uno dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino. Pilih
Arduino Uno lalu sesuaikan dengan mikrokontroler yang
digunakan.mikorokontroller ATmega328 pada Arduino Uno memiliki bootloader
yang memungkinkan Anda untuk mengupload program baru tanpa menggunakan
programmer hardware eksternal. Program ini berkomunikasi menggunakan
protokol dari bahasa C. Open source Arduino memudahkan untuk menulis kode
dan mengupload ke board Arduino. Pada gambar 2.5 dapat dilihat tampilan
program arduino :
Gambar 2.5 Tampilan Program Arduino
Arduino menggunakan pemrograman dengan bahasa C. Berikut ini adalah
sedikit penjelasan singkat mengenai karakter bahasa C.
13
Setiap program Arduino (biasa disebut sketch) mempunyai dua buah
fungsi yang harus ada.
• void setup( ) { }
- Semua kode didalam kurung kurawal akan dijalankan hanya
satu kali ketika program Arduino dijalankan untuk pertama
kalinya.
• void loop( ) { }
- Fungsi ini akan dijalankan setelah setup (fungsi void setup)
selesai. Setelah dijalankan satu kali fungsi ini akan dijalankan
lagi, dan lagi secara terus menerus sampai catu daya (power)
dilepaskan.
a. Syntax
Berikut ini adalah elemen bahasa C yang dibutuhkan untuk format
penulisan.
• // (komentar satu baris)
- Kadang diperlukan untuk memberi catatan pada diri sendiri apa arti
dari kode-kode yang dituliskan. Cukup menuliskan dua buah garis
miring dan apapun yang kita ketikkan dibelakangnya akan diabaikan
oleh program.
• /* */ (komentar banyak baris)
- Jika anda punya banyak catatan, maka hal itu dapat dituliskan pada
beberapa baris sebagai komentar. Semua hal yang terletak di antara
dua simbol tersebut akan diabaikan oleh program.
• { } (kurung kurawal)
- Digunakan untuk mendefinisikan kapan blok program mulai dan
berakhir (digunakan juga pada fungsi dan pengulangan).
• ; (titk koma)
- Setiap baris kode harus diakhiri dengan tanda titik koma (jika ada titik
koma yang hilang maka program tidak akan bisa dijalankan).
14
b. Variabel
Sebuah program secara garis besar dapat didefinisikan sebagai
instruksi untuk memindahkan angka dengan cara yang cerdas. Variabel
inilah yang digunakan untuk memindahkannya.
• int (integer)
- Digunakan untuk menyimpan angka dalam 2 byte (16 bit). Tidak
mempunyai angka desimal dan menyimpan nilai dari -32,768 dan
32,767.
• long (long)
- Digunakan ketika integer tidak mencukupi lagi. Memakai 4 byte (32
bit) dari memori (RAM) dan mempunyai rentang dari -2,147,483,648
dan 2,147,483,647.
• boolean (boolean)
- Variabel sederhana yang digunakan untuk menyimpan nilai TRUE
(benar) atau FALSE (salah). Sangat berguna karena hanya
menggunakan 1 bit dari RAM.
• float (float)
- Digunakan untuk angka desimal (floating point). Memakai 4 byte (32
bit) dari RAM dan mempunyai rentang dari -3.4028235E+38 dan
3.4028235E+38.
• char (character)
- Menyimpan 1 karakter menggunakan kode ASCII (misalnya ‘A’ = 65).
Hanya memakai 1 byte (8 bit) dari RAM.
c. Operator Matematika
Operator yang digunakan untuk memanipulasi angka (bekerja seperti
matematika yang sederhana).
15
• =
- Membuat sesuatu menjadi sama dengan nilai yang lain (misalnya: x =
10 * 2, x sekarang sama dengan 20).
• %
- Menghasilkan sisa dari hasil pembagian suatu angka dengan angka
yang lain (misalnya: 12 % 10, ini akan menghasilkan angka 2).
• +
- Penjumlahan
• -
- Pengurangan
• *
- Perkalian
• /
- Pembagian
d. Operator Pembanding
Digunakan untuk membandingkan nilai logika.
• ==
- Sama dengan (misalnya: 12 == 10 adalah FALSE (salah) atau 12 ==
12 adalah TRUE (benar))
• !=
- Tidak sama dengan (misalnya: 12 != 10 adalah TRUE (benar) atau 12 !
= 12 adalah FALSE (salah))
• <
- Lebih kecil dari (misalnya: 12 < 10 adalah FALSE (salah) atau 12 < 12
adalah FALSE (salah) atau 12 < 14 adalah TRUE (benar))
16
• >
- Lebih besar dari (misalnya: 12 > 10 adalah TRUE (benar) atau 12 > 12
adalah FALSE (salah) atau 12 > 14 adalah FALSE (salah))
e. Pengaturan Struktur
Program sangat tergantung pada pengaturan apa yang akan dijalankan
berikutnya, berikut ini adalah elemen dasar pengaturan (banyak lagi yang
lain dan bisa dicari di internet).
1. if..else
dengan format seperti berikut ini:
if (kondisi) { }
else if (kondisi) { }
else { }
Dengan struktur seperti diatas program akan menjalankan kode yang
ada di dalam kurung kurawal jika kondisinya TRUE, dan jika tidak
(FALSE) maka akan diperiksa apakah kondisi pada else if dan jika
kondisinya FALSE maka kode pada else yang akan dijalankan.
2. for
dengan format seperti berikut ini:
for (int i = 0; i < #pengulangan; i++) { }
Digunakan bila anda ingin melakukan pengulangan kode di dalam
kurung kurawal beberapa kali, ganti #pengulangan dengan jumlah
pengulangan yang diinginkan. Melakukan penghitungan ke atas dengan i++
atau ke bawah dengan i–.
3. Digital
3.a pinMode(pin, mode)
17
Digunakan untuk menetapkan mode dari suatu pin, pin adalah
nomor pin yang akan digunakan dari 0-19 (pin analog 0-5 adalah 14-19).
Mode yang bisa digunakan adalah INPUT atau OUTPUT.
3.b digitalWrite(pin, value)
Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai OUTPUT, pin tersebut dapat
dijadikan HIGH (ditarik menjadi 5 volts) atau LOW (diturunkan menjadi
ground).
3.c digitalRead(pin)
Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai INPUT maka anda dapat
menggunakan kode ini untuk mendapatkan nilai pin tersebut apakah
HIGH (ditarik menjadi 5 volts) atau LOW (diturunkan menjadi ground).
4. Analog
Arduino adalah mesin digital tetapi mempunyai kemampuan untuk
beroperasi di dalam alam analog (menggunakan trik). Berikut ini cara untuk
menghadapi hal yang bukan digital.
4.a analogWrite(pin, value)
Beberapa pin pada Arduino mendukung PWM (pulse width
modulation) yaitu pin 3, 5, 6, 9, 10, 11. Ini dapat merubah pin hidup
(on)atau mati (off) dengan sangat cepat sehingga membuatnya dapat
berfungsi layaknya keluaran analog. Value (nilai) pada format kode
tersebut adalah angka antara 0 ( 0% duty cycle ~ 0V) dan 255 (100%
duty cycle ~ 5V).
4.b analogRead(pin)
Ketika pin analog ditetapkan sebagai INPUT anda dapat membaca
keluaran voltase-nya. Keluarannya berupa angka antara 0 (untuk 0 volts)
dan 1024 (untuk 5 volts).
18
2.1 Sensor Gerak Passive Infrared Receiver (PIR)
PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan
infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri
dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR
LED. Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya merespon energi
dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang
terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah
tubuh manusia. Gambar Fisik dari sensor PIR dapat dilihat pada gambar 2.6
berikut :
Gambar 2.6 Sensor PIR
Di dalam sensor PIR ini terdapat bagian-bagian yang mempunyai
perannya masing-masing, yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor,
amplifier, dan comparator. Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi
panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki
setiap benda dengan suhu benda diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia
yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu
panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah
inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti
dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari
galium nitrida, calsium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik.
Ketika seseorang berjalan melewati sensor, sensor akan
menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang
19
dipancarkan oleh tubuh manusia yang memiliki suhu yang
berbeda dari lingkungan sehingga menyebabkan material
pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya
energi panas yang dibawa oleh sinar inframerah pasif
tersebut. Kemudian sebuah sirkuit amplifier yang ada
menguatkan arus tersebut yang kemudian dibandingkan oleh
comparator sehingga menghasilkan output.
Jadi sensor PIR tidak akan menghasilkan output apabila
sensor ini dihadapkan dengan benda panas yang tidak
memiliki panjang gelombang inframerah antara 8 sampai 14
mikrometer dan benda yang diam seperti sinar lampu yang
sangat terang yang mampu menghasilkan panas, pantulan
objek benda dari cermin dan suhu panas ketika musim panas.
2.3 Sensor Cahaya Light Dependent Resistor (LDR)
Sensor cahaya adalah alat yang digunakan untuk mengubah besaran
cahaya menjadi besaran listrik. Prinsip kerja dari alat ini adalah mengubah
energi dari foton menjadi elektron. Idealnya satu foton dapat membangkitkan
satu elektron. Sensor cahaya sangat luas penggunaannya, salah satu yang
paling populer adalah kamera digital. Pada saat ini sudah ada alat yang
digunakan untuk mengukur cahaya yang mempunyai 1 buah foton saja.
Bentuk Fisik dari sensor cahaya dapat dilihat pada gambar 2.7 berikut :
Gambar 2.7 Bentuk Fisik LDR (Light Dependent Resistor)
20
Komponen sensor cahaya yang biasa dipakai ada beberapa jenis
LDR (Light dependent resistor), foto transistor dan fotodiode. Komponen
komponen sensor ini sering dipakai pada rangkaiaan elektronika.
LDR yang disebut juga photoresistor pada prinsipnya yaitu sebuah
resistor yang nilai resis-tansinya bergantung pada seberapa banyak cahaya
yang jatuh pada permukaan sensornya. LDR yang disebut juga photoresistor
pada prinsipnya yaitu sebuah resistor yang nilai resistansinya bergantung pada
seberapa banyak cahaya yang jatuh pada permukaan sensornya. LDR ini
berfungsi untuk mengubah itensitas cahaya menjadi hambatan listrik. Semakin
banyak cahaya yang mengenai permukaan LDR hambatan listrik semakin
besar.
Prinsip kerja LDR itu sendiri adalah nilai resistansinya akan bertambah
besar apabila tidak terkena cahaya (malam hari) dan akan berkurang
resistansinya apabila terkena cahaya (siang hari), LDR ini umumnya
digabungkan dengan beberapa transistor untuk membentuk rangkaian lampu
otomatis atau rangkaian lainnya. Kelebihannya tidak ada kode spesial untuk
membaca nilai resistasi pada LDR ini.
Contohnya satu buah sensor yang nantinya akan diletakkan di luar
ruangan untuk mendeteksi intensitas cahaya. Apabila intensitas cahaya dalam
keadaan gelap maka arduino akan menghidupkan lampu secara otomatis,
begitu sebaliknya jika intensitas cahaya dalam keadaan terang maka arduino
akan memadamkan lampu.
Dengan sifat sensor LDR yang sensitive terhadap cahaya maka sensor
ini sangat cocok di gunakan. Adapun sifat LDR yaitu nilai resistansinya akan
berubah semakin kecil ketika cahaya yang di terima semakin terang hal ini
akan membentuk sebuah rangkaian pembagi tegangan dengan di
tambahkannya sebuah resistor 10K yang terhubung ke +5 Volt. Jika terjadi
perubahan cahaya di permukaan sensor maka tahanan pada LDR berubah dan
tegangan pada output rangkaian akan berubah sesuai dengan hasil
perbandingan pembagi tegangan. Output rangkaian merupakan data analog,
21
maka dari itu keluaran rangkaian ini harus di hubungkan ke pin analog 2 pada
arduino.
2.4 Sensor Suhu LM35
Sensor suhu LM35 merupakan komponen elektronika yang berfungsi
untuk mengubah besaran fisika yang berupa suhu menjadi besaran
elektris tegangan. Gambar Fisik dari sensor temperatur dapat dilihat pada
gambar 2.8 berikut :
Gambar 2.8 Bentuk Fisik Sensor Temperature LM35
Sensor suhu LM35 memiliki parameter bahwa setiap kenaikan 1ºC
tegangan keluarannya naik sebesar 10mV dengan batas maksimal keluaran
sensor adalah 1,5 V pada suhu 150°C. Misalnya pada perancangan
menggunakan sensor suhu LM35 kita tentukan keluaran adc mencapai full
scale pada saat suhu 100°C, sehingga saat suhu 100°C tegangan
keluaran transduser (10mV/°C x 100°C) = 1V.
V in / °C x 100 °C = V output
Sensor suhu LM35 telah dikalibrasi secara internal dalam Celcius
dengan sensitivitas 10mV/oC dan sensor ini dapat beroperasi pada suhu -55 oC
hingga +150oC dan pada tegangan 4V hingga 30V . Sensor ini hanya
membutuhkan 60 micro Ampere untuk beroperasi sehingga memiliki
22
peningkatan panas yang sangat rendah yaitu kurang dari 0.1oC pada
keadaan udara tidak bergerak.
Berikut ini adalah karakteristik dari sensor suhu LM35:
a. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan
dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam
celcius;
b. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC;
c. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai
+150ºC;
d. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt;
e. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA;
f. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu
kurang dari 0,1 ºC pada udara normal;
g. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1
mA;
h. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
2.5 Sensor Gas
Sensor gas adalah sensor yang befungsi untuk mengukur senyawa gas
polutan yang ada di udara,seperti karbon monoksida, hidrokarbon, nitrooksida,
dan lain-lain. Sudah semakin banyak dipasaran telah beredar pengindra gas
semikonduktor. Tentunya dibedakan oleh sensitivitas sensor tersebut, semakin
mahal maka sensitivitas semakin bagus. Pengindra gas tersebut bekerja
dengan semakin tinggi konsentrasi gas maka resistansinya semakin rendah.
Bentuk Fisik dari sensor cahaya dapat dilihat pada gambar 2.9 berikut :
23
Gambar 2.9 Bentuk Fisik Sensor Gas MQ-7
2.6 Limit Switch
Limit switch merupakan jenis saklar yang dilengkapi dengan katup
yang berfungsi menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti
saklar Push ON yaitu hanya akan menghubung pada saat katupnya ditekan
pada batas penekanan tertentu yang telah ditentukan dan akan memutus saat
katup tidak ditekan. Limit switch termasuk dalam kategori sensor mekanis
yaitu sensor yang akan memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan
mekanik pada sensor tersebut. Penerapan dari limit switch adalah sebagai
sensor posisi suatu benda (objek) yang bergerak. Bentuk Fisik dari Limit
Switch dapat dilihat pada gambar 2.10 berikut :
Gambar 2.10 Bentuk Fisik Limit Switch
Prinsip kerja limit switch diaktifkan dengan penekanan pada
tombolnya pada batas/daerah yang telah ditentukan sebelumnya sehingga
24
terjadi pemutusan atau penghubungan rangkaian dari rangkaian tersebut. Limit
switch memiliki 2 kontak yaitu NO (Normally Open) dan kontak NC
(Normally Close) dimana salah satu kontak akan aktif jika tombolnya
tertekan.
2.7 Ethernet Shield
Arduino Ethernet Shields merupakan papan arduino yang berfungsi
untuk menghubungkan papan arduino dengan internet. Menghubungkan
arduino ke internet hanya dibutuhkan kabel RJ45. Dengan sedikit petunjuk
sederhana arduino Ethernet shields, sudah dapat dihubungkan dengan
internet. Setiap elemen pada arduino ethernet shields bersifat open source.
Dengan open source arduino eternet shields dapat dipelajari dengan baik,
dengan memanfaatkan desain dari board arduino ethernet shields. Arduino
Ethernet Shields menggunakan chip Wiznet5100 yang menyediakan sebuah
jaringan dengan kemampuan TCP dan UDP. Hal ini memungkinkan untuk
empat soket terhubung secara simultan. Dengan menggunakan Ethernet
Library untuk menulis sketsa yang menghubungkan ke internet dengan
menggunakan Shields.
Arduino Ethernet Shields menghubungkan Arduino dengan
menggunakan long wire-wrap headers yang diperpanjang melalui shields. Hal
ini membuat kaki kaki pada arduino ethernet shields dan arduino tetap utuh
dengan cara menumpukkan arduino ethernet shields diatas papan arduino..
Arduino Ethernet Shields menguhungkan arduino ke internet hanya dalam
hitungan menit. Arduino ethernet shields memiliki sambungan RJ45 standar,
dengan trafo garis terpadu dan power over ethernet diaktifkan. Pada arduino
ethernet shields terdapat slot micro SD yang dapat digunakan untuk
menyimpan file dan dilayani melalui jaringan. Slot ini juga sudah kompatibel
dengan arduino uno dan mega. Arduino berkomunikasi dengan baik antara
W5100 dan micro-SD, dengan menggunakan SPI bus melalui header ICSP.
W5100 dan micro-SD tidak dapat dioperasikan secara bersamaan dalam satu
waktu, dikarenakan W5100 dan micro-SD menggunakan satu penghubung
25
yaitu SPI bus. Gambar Fisik dari Modul Ethernet Shield dapat dilihat pada
gambar 2.11 berikut :
Gambar 2.11 Bentuk Fisik Modul Ethernet Shield
Arduino Ethernet Shield memiliki beberapa indicator LED sebagai berikut:
1. PWR : menampilkan board dan shields dalam kondisi menyala
2. LINK : menampilkan adanya aliran proses data yang ditandai dengan
berkedipnya LED
3. FULLD : menampilkan bahwa jaringan terhubung dengan kondisi full
duplex
4. 100M : menampilkan kecepatan jaringan dalam sambungan
5. RX : menampilkan bahwa shields menerima data
6. TX : menampilkan bahwa shields mengirim data
7. COLL : menampilkan bahwa terjadi tabrakan data pada jaringan.
2.8 Relay
Relay adalah saklar elektromagnetik yang dapat di-on/off-kan oleh
arus listrik. Pada dasarnya relay terdiri dari sebuah lilitan kawat (kumparan)
yang terlilit pada suatu inti dari besi lunak, dan kontak-kontak. Kalau
kumparan dilalui arus listrik, maka besi lunak berubah menjadi magnet dan
menarik (atau menolak) suatu pegas sehingga kontak pun menutup (atau
membuka). Gambar Fisik dari Relay dapat dilihat pada gambar 2.12 berikut :
26
Gambar 2.12 Bentuk Fisik Relay
Seperti halnya saklar atau tombol tekan, kontak-kontak relay
dibedakan pada : normal tertutup, normal terbuka, dan kontak tukar. Lambang
dari Relay dapat dilihat pada gambar 2.13 berikut :
Gambar 2.13 Lambang relay dengan berbagai macam kontak.
Relay dapat digolongkan dalam dua golongan utama :
1. Relay netral, yaitu relay yang perubahan transisi dari status on ke status
off dan sebaliknya tak bergantung pada arus penggeraknya.
2. Relay berkutub, yaitu relay yang perubahan transisi dari status on ke
status off dan sebaliknya bergantung pada arah arus yang mengalir.
Relay elektromekanik terdiri atas sebuah inti besi yang ditarik oleh
medan magnet yang dihubungkan dengan sebuah kumparan. Logam
ferromagnetis adalah logam yang mudah terinduksi medan elektromagnetis.
Relay dengan kontak normal terbuka dan tertutup
Relay dengan kontak normal terbuka
Relay dengan kontak normal tertutup
27
Ketika ada induksi magnet dari lilitan yang membelit logam, logam tersebut
menjadi "magnet buatan" yang sifatnya sementara. Cara ini kerap digunakan
untuk membuat magnet non permanen. Sifat kemagnetan pada logam
ferromagnetis akan tetap ada selama pada kumparan yang melilitinya teraliri
arus listrik. Sebaliknya, sifat kemagnetannya akan hilang jika supply arus
listrik ke lilitan diputuskan.
2.9 Access Point (AP)
Digunakan untuk melakukan pengaturan lalu lintas jaringan dari
mobile radio ke jaringan kabel atau dari backbone jaringan wireless
client/server. Biasanya berbentuk kotak kecil dengan 1 atau 2 antena kecil.
Peralatan ini merupakan radio based, berupa receiver dan transmiter yang
akan terkoneksi dengan LAN kabel atau broadband ethernet. Saat ini beredar
di pasaran adalah access point yang telah dilengkapi dengan router di
dalamnya yang biasa disebut wireless router.
Selain sebagai penghubung (Access Point) untuk jaringan Local bisa
berfungsi memforward IP di luar dalam jaringan Local. Sebagai contoh kita
mempunyai IP 192.168.0.1 untuk jaringan Local kita sedangkan kita ingin
jaringan 192.168.0.1 kita tidak tersentuh oleh orang luar dari jaringan local
itu. Dari wireless router kita bisa setting sebagai contoh menjadi IP
10.50.10.xxx. Otomatis client yang mendapat IP dari 10.50.10.1 tidak bisa
masuk ke jaringan 192.168.0.1. Inilah fungsi maksimal dari router yaitu untuk
memprotect jaringan lokal kita sehingga resiko data diambil oleh orang luar
lebih sedikit. Jadi kesimpulannya wireless router adalah sebuah acces point
yang berfungsi meneruskan IP Local, sedangkan Router berfungsi
meneruskan IP local kita menjadi IP yang kita inginkan.
Access Point (AP) merupakan salah satu perangkat yang dapat
mendukung akses jaringan tanpa kabel atau wireless LAN. Wireless divice
jenis AP menggunakan gelombang radio sebagai media transmisi. Fungsi
utama dari AP adalah sebagai pusat koneksi. AP dapat dikatakan mempunyai
28
fungsi seperti switch pada jaringan transmisi kabel. AP menyediakan
perangkat seperti radio penerima yang mampu menerima gelombang lain dari
AP atau media wireless lain seperti USB wireless. Selain itu AP juga
menyimpan perangkat lunak yang mampu berkomunikasi dan mengirim data
serta port virtual untuk menghubungkannya dengan jaringan wired (jaringan
yang menggunakan kabel).
Router merupakan peralatan jaringan yang dapat menghubungkan satu
jaringan dengan jaringan yang lain.bentuk fisik dari router dapat dilihat dalam
gambar 2.14 dibawah ini:
Gambar 2.14 Bentuk Fisik Router TP-Link
2.10 Smartphone Android
Pada dasarnya karakteristik perangkat Android lebih mendekati
komputer. Di dalamnya ada prosesor, RAM (memori), bahkan GPU (graphic
card) yang semuanya dalam ukuran mini. Komponen-komponen yang
dibenamkan pada akhirnya mempengaruhi kemampuan perangkat tersebut
menjalankan aplikasi yang diinstal di dalamnya. Bentuk fisik dari smartphone
android dapat dilihat dalam gambar 2.15 dibawah ini:
29
Gambar 2.15 Smartphone Android
Standar saat ini untuk prosesor adalah yang memiliki clock sekitar 1
GHz, dual core lebih baik. Hindari memilih perangkat Android
dengan clock prosesor di bawah 800 MHz karena bisa saja tidak kompatibel
dengan aplikasi-aplikasi yang tersedia saat ini. Clock prosesor juga
menentukan kegesitan perangkat Android dalam menjalankan berbagai
aplikasi.
Untuk RAM (memori) tentunya lebih besar lebih baik, minimal 512
MB. Setiap aplikasi (game dll) yang dijalankan di perangkat Android akan
menggunakan RAM walaupun aplikasi tersebut sedang tidak dijalankan.
Sementara untuk layar, ada beragam teknologi dan istilah yang
digunakan (resistive,capacitive, IPS LCD, Amoled, dsb). Smartphone
umumnya memiliki kemampuan multitasking alias menjalankan banyak
aplikasi secara bersamaan. Semakin banyak aplikasi yang dijalankan secara
bersamaan (misal : facebook, twitter, YM, dsb) akan membuat perangkat
(khususnya prosesor dan RAM) bekerja semakin keras agar tidak ada aplikasi
yang hang.
Hal ini pada akhirnya akan cepat menguras baterai ponsel. Umumnya
perangkat Android sudah harus di-charge kembali setelah pemakaian 4, 6, 12,
atau 20 jam tergantung seberapa aktif kita menggunakan ponsel dan seberapa
baik manajemen aplikasi kita sebagai pengguna.Selain itu tingkat terangnya
layar dan kondisi sinyal operator juga ikut adil dalam pengurasan baterai
ponsel Android. Jika sinyal operator di daerah tersebut kurang bagus, maka
30
baterai akan cepat terkuras untuk sekadar mencari sinyal. Salah satu cara
untuk menghemat baterai adalah mematikan komunikasi data ketika sedang
tidak diperlukan (biasanya malam hari atau ketika perangkat sedang terhubung
dengan WiFi).
2.11 Program Basic4android
Basic4android adalah development tool sederhana yang mampu untuk
membangun aplikasi Android. Bahasa Basic4android mirip dengan Visual
Basic dengan tambahan dukungan untuk objek. Aplikasi Android (APK) yang
dicompile oleh Basic4Android adalah aplikasi Android native/asli dan tidak
ada extra runtime seperti di Visual Basic yang ketergantungan file
msvbvm60.dll yang pasti aplikasi yang dicompile oleh Basic4Android adalah
NO DEPENDENCIES (tidak ketergantungan file lain). IDE Basic4Android
hanya fokus pada development Android. Tampilan program basic4Android
dapat dilihat pada gambar 2.16 dibawah ini:
Gambar 2.16 Tampilan Program Basic4Android
31
2.11.1 Langkah Penginstalan Program Basic4Android
Sebelum menginstal Program Basic4Android, terlebih dahulu harus
menginstal beberapa program pendukung agar program Basic4Android dapat
berjalan dengan sempurna. Yaitu :
Instal Java JDK (Java Development KIT) versi 7
Klik Accept
Klik tombol Next
Tentukan letak destination folder atau folder penyimpanan file
Klik Next
32
Kemudian klik tombol Finish sebagai akhir dari proses installasi
Berikutnya Instal Program Android SDK (Software Development KIT)
Pada menu Available Package, centang SDK Platform Android 2.2 API 8,
revision 2 dan juga centang USB Driver Package, revision 3.
Kemudian klik Install Selected.
Setelah selesai, Instal program Basic4Android
33
Klik Next