6

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1. Walet

2.1.1. Penjelasan Walet

Keberadaan burung walet (Collocalia fushipaga) serta

keistimewaan sarangnya sudah dikenal sejak ratusan tahun silam.

Walet menyukai terbang tinggi dan kurang suka berputar-putar di

tempat yang rendah. Tubuh walet mempunyai panjang badan dari

kepala sampai ekor sekitar 15cm. Panjang sayap walet sekitar 9 cm.

Bentangan sayap walet dari ujung sayap yang satu ke ujung sayap

yang lainnya adalah sekitar 26 cm. Khasiat sarang walet bagi

kesehatan tubuh dipopulerkan oleh orang Cina sejak Dinasti Ming.

Harga sarang burung walet relatif tinggi, selain karena

khasiatnya yang istimewa, tetapi juga karena sulit diperoleh. Pada

awalnya, walet hidup secara alami di gua-gua. Sejalan dengan

perkembangannya, manusia membuat rumah untuk tempat tinggal

walet. Di habitat alaminya, walet tinggal dia gua-gua pantai

berkarang yang terjal atau bukit yang curam mulai dari dataran

rendah sampai ketinggian 600 m dpl.

Di dalam gua, walet jantan dan betina akan membuat sarang

secara bergantian dengan menggunakan air liurnya. Pembuatan

sarang bertujuan agar pasangan walet dapat kawin setelah pembuatan

sarang selesai dibuat. Walet basanya berkembang biak pada bulan

September-April. Bulan-bulan tersebut merupakan musim hujan

sehingga suhu udara rendah dan kelembapannya tinggi, makanan

berupa serangga pun berlimpah. Sarang walet dibuat di langit-langit

gua yang tinggi dan gelap. Keberadaan sarang di langit-langit gua ini

disebabkan kebiasaan walet yang membuat sarang sambil

menggelantung. Selain itu, walet meletakan sarangnya di langit-

7

langit yang tinggi agar terhindar dari binatang pengganggu dan

cahaya.

Memperhatikan factor habitat, kebiasaan hidup, dan kesulitan

memanen sarang walet maka orang mulai memikirkan untuk

membuat rumah sebagai tempat tinggal walet. Kondisi rumah walet,

diupayakan semirip mungkin dengan kondisi gua di alam

sehinggawalet mau tinggal di dalamnya. Bagi pengusaha atau

pengelola rumah walet, upaya memindahkan habitat walet dari gua

ke rumah ini terutama karena tergiur harga sarang walet yang mahal,

pengelolaan yang lebih mudah, dan kualitas sarang yang lebih bagus.

Walet akan memilih tempat bersarang, misalnya, dirumah

penduduk yang kondisi iklim mikro dalam rumah tersebut cocok atau

sesuai dengan habitat mikro walet. Namun, suatu saat karena suatu

hal bisa saja walet-walet tersebut pindah ke rumah lain yang dirasa

lebih baik. Jadi, walet akan dating dan pergi semaunya sendiri. Yang

dapat dilakukan manusia adalah mengupayakan agar burung-burung

walet tersebut mau tinggal didalam gedung dan berkembang biak

didalamnya dengan cara-cara sebagai berikut.

1. Membangun gedung yang cocok atau sesuai dengan habitat

walet.

2. Mengupayakan secara persuasive agar walet mau masuk dan

bersarang di dalam rumah yang sudah disediakan.

3. Memilih lokasi yang didukung oleh sumber makanan yang

berlimpah.

4. Menjamin keamanan fisik burung dari gangguan binatang

penggangu.

5. Mengupayakan agar walet tetap kerasan tinggal dan berkembang

biak di gedung tersebut, diantaranya dengan menyediakan extra

fooding (makanan tambahan).

8

Gambar 2.1 Walet

Gambar 2.2 Denah Ruang Walet

2.1.2. Suhu

Suhu yang ideal dalam sebuah gedung walet berkisar antara

28-29oC. Suhu yang terlalu dingin tidak disukai walet. Berbeda

9

dengan burung seriti yang dapat berkembang biak secara produktif di

daerah dingin.

Di sisi lain, suhu gedung yang terlalu tinggi akan berpengaruh

pula terhadap produktifitas, sarang yang dihasilkan akan berukuran

kecil.

2.1.3. Kelembapan

Sesuai dengan habitatnya, walet menyukai tempat yang

lembab. Kelembapan yang ideal yang disukai walet adalah 80-90%.

Kelembapan yang terlalu tinggi akan merusak sarang walet, yaitu

warna sarang menjadi kuning atau keruh dan terbentuknya “Sarang

Karet” (sarang walet yang telah berubah menjadi kenyal mirip

dengan bahan karet). Sarang walet kurang laku dijual karena tidak

dapet dikonsumsi. Kelembapan yang terlalu tinggi juga akan

menyebabkan sirip-sirip akan mengeluarkan jamur kayu.

Disisi lain, kelembapan yang terlau rendah, juga berakibat

buruk, yaitu sarang yang dibuat oleh walet akan cepat kering

sehingga sarang tersebut tidak sempurna bentuknya.

2.1.4. Cahaya

Walet cenderung memilih tempat bersarang dengan intensitas

cahaya yang sangat rendah. Dihabitat asalnya, yaitu di dalam gua-

gua alam, walet lebih menyukai ruang yang gelap dibandingkan

dengan ruang atau bagian gua yang terang atau remang-remang.

Perlu diketahui, bahwa walet mempunyai echo location, yaitu

kemampuan untuk mendeteksi lokasi atau ruang dan benda-benda

yang berada di depannya dengan menangkap pantulan suara yang

dikeluarkannya. Kemampuan ini memungkinkan walet terbang

dalam kegelapan dan mengenali sarangnnya dengan baik. Sarang

yang dikeluarkan dan ditangkap oleh walet dikeluarkan dari organ

belakang tenggorokannya yang disebut cyrinx.

10

2.1.5. Keamanan

Walet mempunyai perilaku yang peka, agresif, liar, dan tidak

adaptif. Karena itu, walet akan memilih tempat yang gelap dan

tersembunyi. Hal itu jelas merupakan indikasi bahwa walet

membutuhkan rasa aman, nyaman, dan tenang dalam berkembang

biak. Gedung walet yang ideal haruslah dapat memberikan jaminan

keamanan bagi burung-burung tersebut. Sumber-sumber munculnya

gangguan haruslah diatasi dengan tepat. Sumber gangguan dapat

berupa binatang predator, seperti tikus, tokek, kecoa, elang, burung

hantu, dan kelelawar. Selain itu, gangguan juga dapat muncul dari

datangnya perampok atau pencuri yang masuk ke gedung walet.

Pencurian sarang walet pada malam hari jelas membuat walet

mengalami stress. Jika itu terjadi berulang-ulang, koloni walet akan

kabur, mencari lokasi lain yang lebih aman.

2.1.6. Tembok

Gedung walet sebaiknya menggunakan dinding tembok. Hal

itu akan menjaga kestabilan suhu dan kelembapan di dalam ruangan.

Ukuran ketebalan antara 25-30 cm. tembok disusun dengan bata

merah membujur. Di dalam bangunan yang menggunakan tembok

setebal 25-30cm, kondisi iklim mikro cenderung lebih sejuk dan

lebih lembab. Tetap, dinding tembok dapat juga dibuat dengan

ketebalan yang lebih pendek, selama kondisi suhu dan kelembapan

dapat diatur sedemikian rupa sehingga sesuai dengan habitat walet,

tidak jadi masalah.

Kepentingan menebalkan dinding gedung walet, selain

berkaitan dengan faktor suhu dan kelembapan, juga berkaitan dengan

faktor keamanan. Ini terutama untuk gedung walet yang sudah

berproduksi. Tembok yang tebal sekurang-kurangnya merupakan

sebuah langkah antisipasi dalam mengamankan gedung dari ulah

para pembobol gedung walet.

11

2.1.7. Lubang Ventilasi

Lubang ventilasi dibuat untuk membuat sirkulasi udara di

dalam gedung dapat berganti secara normal. Lubang ventilasi ini

sangat penting agar sirkulasi udara di dalam gedung senantiasa

lancar. Hal itu akan membuat ruangan-ruangan dalam gedung walet

tidak pengap. Ruang yang berventilasi sedikit akan membuat

sirkulasi menjadi terhambat. Kondisi di dalam ruangan pun menjadi

tidak sehat. Ini akan mempengaruhi kesehatan walet maupun kualitas

sarang.

Kebutuhan lubang ventilasi tergantung dari besar-kecilnya

ruangan di dalam gedung walet tersebut. Setiap gedung walet tidak

sama ukurannya. Dengan demikian, jumlah lubang ventilasi yang

dibutuhkan juga tidak sama. Jumlah lubang ventilasi itu berhubungan

dengan tinggi-rendahnya angka kelembapan. Apabila jumlah lubang

ventilasi terlalu banyak, angka kelembapan menjadi turun. Apabila

lubang ventilasi terlalu sedikit, angka kelembapan akan naik.

Lubang-lubang ventilasi dapat menggunakan pipa PVC atau

paralon. Umumnya ukuran yang digunakan 4 dim. Namun, lubang

ventilasi ini juga berpotensi untuk dilalui binatang pengganggu

seperti tikus atau tokek. Untuk itu biasanya lubang ventilasi ini

ditutup dengan ram kawat.

Lubang ventilasi dengan menggunalan pipa PVC haruslah

disambung dengan pipa lengkung (kni). Tujuan digunakannya kni

adalah agar cahaya yang masuk melalui pipa PVC dapat dibelokkan

ke bawah sehingga ruangan menjadi redup atau gelap. Dengan kata

lain, manfaat digunakannya kni adalah untuk menekan cahaya yang

masuk ke dalam ruangan.

2.1.8. Lubang Pintu

Lubang pintu adalah tempat walet keluar masuk gedung tiap

harinya. Penentuan arah pintu yang tepat, dan ukuran lebar

12

sempitnya, akan sangat berpengaruh dalam budidaya walet. Lubang

pintu biasanya diletakan di bagian atas tembok gedung. Ada kalanya,

untuk lebih menunjang keberhasilan budi daya, bagian dalam lubang

pintu dilengkapi dengan semacam “cerobong” untuk menekan

cahaya yang masuk.

Berkaitan dengan cahaya, beberapa hal yang perlu

diperhatikan mengenai pintu walet, yaitu :

• Jumlah pintu walet tidak perlu banyak. Pintu masuk yang telalu

banyak tidak hanya membuat ruangan menjadi terlalu terang,

tetapi suhu dan kelembapannya juga menjadi labil, mudah

terpengaruh oleh kondisi di luar rumah walet.

• Ukuran pintu walet yang ideal adalah 15 cm x 30 cm. untuk

pemancing awal pintu walet dapat dibuat lebih besar, setelah itu

pintu walet dapat dikecilkan sedikit semi sedikit.

• Jika mungkin, sebaiknya pintu walet dibuat menghadap utara

atau selatan agar cahaya matahari tidak banyak masuk ke ruangan

pada pagi hari dan sore hari.

Gambar 2.3 Denah Lubang Pintu Walet

13

Jumlah pintu untuk walet di sebuah gedung dikenal dengan istilah

pintu tunggal dan pintu majemuk. Untuk penjelasan lebih lanjut mengenai

pintu tunggal dan pintu majemuk dapat dilihar dari penjelasan lanjutan

dibawah ini :

2.1.8.1. Pintu Tunggal

Sebuah gedung walet yang hanya menggunakan satu buah

pintu dinamakan pintu tunggal. Pertimbangan menggunakan pintu

tunggal kemungkinan disebabkan hal-hal berikut :

a. lokasi gedung walet yang sempit atau terjepit diantara gedung-

gedung walet yang lain sehingga hanya satu bagian depan yang

memungkinkan dibuat pintu burung. Sebagai contoh, bangunan

ruko (rumah toko) yang difungsikan untuk budi daya walet

biasanya menggunakan pintu tuggal.

b. Ukuran gedung walet yang tidak terlalu luas, sehingga lebih baik

menggunakan satu pintu saja. Hal itu dimaksudkan agar cahaya

atau sinar yang masuk ke dalam gedung tidak terlalu banyak.

2.1.8.2. Pintu Majemuk

Sebuah gedung walet yang menggunakan lebih dari satu pintu

disebut menggunakan pintu majemuk. Pertimbangan menggunakan

pintu majemuk ini disebabkan hal-hal berikut :

a. Bangunan gedung walet masih baru, sehingga masih sedang

dalam proses awal memancing walet agar masuk gedung. Jumlah

pintu yang lebih dari satu memang memiliki kelebihan, yaitu

walet bebas memilih pintu mana saja yang lebih disukai. Dalam

sebuah bangunan beru kadang-kadang terdapat 6-8 buah pintu

masuk. Namun, akibat terlalu banyak pintu, cahaya di dalam

gedung menjadi terang, dan suhu di dalamnya juga relative naik.

14

b. Bangunan walet yang luas dan bertingkat harus menggunakan

lebih dari satu buah pintu masuk walet. Apalagi apabila populasi

walet di gedung tersebut sudah sangat banyak.

2.1.8.3. Pintu Lebar

Gedung walet yang masih baru biasanya menggunakan pintu

lebar. Pintu lebar ini ada yang menggunakan ukuran lebar 80 cm dan

panjang 100 cm. Ukuran pintu yang lebar di gedung yang masih

kosong membuat walet yang hendak coba-coba untuk masuk ke

dalam gedung tidak memiliki rasa takut sama sekali. Pembuatan

pintu yang lebar ini didasari pada pengalaman bahwa walet yang

bersarang di rumah hunian penduduk melewati pintu utama rumah

atau jendela yang terbuka, yang jelas memiliki ukuran cukup lebar.

Dengan ukuran pintu yang lebar, walet dengan bebas bisa keluar

masuk gedung.

2.1.8.4. Pintu Sempit

Gedung walet yang populasi waletnya banyak biasanya

menggunakan ukuran pintu yang sempit. Alasannya dengan ukuran

pintu yang sempit, cahaya dan sinar yang masuk dapat ditekan

serendah mungkin. Sinar yang terlalu banyak masuk akan membuat

ruang menjadi terang dan suhu ruangan juga akan naik. Selain itu,

ukuran pintu yang sempit dimaksudkan untuk menyulitkan para

pencuri yang masuk melalui pintu burung. Banyak pencuri yang

berhasil memasuki gedung lewat pintu ini. Karena itu, ukuran pintu

yang sempit, lebar sekitar 14 cm atau 15 cm dan panjang sekitar 40

cm atau 60 cm, dimaksudkan sebagai langkah pencegahan terhadap

pencurian sarang burung walet.

15

2.2. Mikrokontroler AVR

2.2.1. Penjelasan Mikrokontroler AVR

AVR merupakan salah satu jenis mikrokontroler yang beredar

di pasaran saat ini. AVR merupakan mikrokontroler RISC (Reduced

Instruction Set Computer) yang berbasiskan arsitektur Harvard

dimana program dan data disimpan secara terpisah. Alat-alat yang

berbasiskan arsitektur Havard menyimpan program pada memori

yang permanent atau semi permanent dan data pada memori yang

volatile. Hal ini sangat cocok untuk diterapkan pada embedded

system (sistem digital), karena memori yang menyimpan program

terlindungi dari spike-spike tegangan yang terjadi karena

ketidakstabilan dan faktor-faktor lingkungan yang mungkin saja

dapat merusak program yang tersimpan.

AVR terdiri dari tiga keluarga, yaitu :

• AVR Tiny, ciri-cirinya adalah sebagai berikut :

Memiliki memori sebesar 1-8 kB (kilo Byte).

Mempunyai pin bervariasi dari 8-20 pin.

Jumlah perangkat yang dapat terhubung ke

mikrokontroler terbatas.

• AVR Mega, ciri-cirinya adalah sebagai berikut :

Memiliki memori sebesar 4-256 kB

Mempunyai pin bervariasi dari 28-100 pin.

Memiliki instruksi-instruksi yang lebih bervariasi dan

lebih banyak.

Jumlah perangkat yang dapat terhubung ke

mikrokontroler lebih banyak.

• AVR yang dirancang secara khusus, merupakan AVR jenis AVR

Mega yang mempunyai fitur-fitur khusus yang tidak dimiliki oleh

AVR jenis lain, seperti USB controller, LCD controller, dan lain-

lain.

16

2.2.2. Fitur-fitur AVR

• Memiliki On-chip In System Programmable Flash Memory yang

digunakan sebagai program memory. Semua jenis mikrokontroler

AVR memiliki fitur ini. Dengan adanya fitur ini, maka EEPROM

atau RAM eksternal untuk menyimpan program memory tidak

perlu dipasang lagi. Selain itu, fitur ini juga memungkinkan

untuk menuliskan program ke dalam mikrokontroler selagi

mikrokontroler tersebut dipasang di tengah-tengah rangkaian. Hal

ini memungkinkan proses pembaharuan perangkat lunak di dalam

mikrokontroler menjadi lebih mudah dan lebih cepat.

• Memiliki 32x8 general purpose register. Kumpulan register yang

banyak berarti veriabel-variabel dapat disimpan di dalam CPU

dari pada di dalam memory. Hal ini akan membuat

mikrokontroler lebih jarang mengakses memori, sehingga

menghemat waktu lebih banyak dan program pun akan berjalan

lebih cepat.

• Memiliki EEPROM dan RAM hampir pada semua

mikrokontroler. EEPROM dan RAM berfungsi sebagai tempat

menyimpan data.

• Mempunyai kecepatan operasi clock 0 MHz sampai 10 MHz.

kebanyakan instruksi bekerja dalam satu siklus clock dan hal ini

merupakan peningkatan kinerja sebesar hampir 10 kali dari

mikrokontroler konvensional yang bekerja pada kecepatan clock

yang sama.

• Memiliki rangkaian Power On RESET.

• Memiliki On-chip Timer yang dapat diprogram.

• Memiliki sumber interrupt baik internal maupun eksternal.

• Memiliki watchdog timer yang dapat diprogram dengan osilator

yang independent. Fitur ini digunakan untuk memulihkan

keadaan apabila perangkat lunak mengalami crash.

17

• Memiliki mode operasi SLEEP dan POWER DOWN. Hal ini

membuat mikrokontroler menghemat daya listrik apabila dalam

keadaan tidak sedang bekerja.

• Memiliki On-chip RC Clock Oscillator. Menggunakan fitur ini

dapat menghemat jumlah komponen yang harus digunakan.

• Memiliki jangkauan komponen yang luas (dari mokrokontroler

sederhana dengan hanya 8 pin sampai mikrokontroler yang

memiliki 68 pin). Hal ini dapat membuat user dapat memilih

mikrokontroler yang sesuai dengan kebutuhan aplikasi yang ingin

dikembangkan.

2.2.3. Arsitektur AVR

Mikrokontroler AVR menggunakan arsitektur Havard,

dimana bus memori data dan program dipisah. Bus memori data

berukuran 8 bit dan menghubungkan hampir semua komponen

peripheral dengan register file. Data yang terdapat dalam program

memori mempunyai ukuran 16 bit dan diteruskan ke Instruction

Register. Hal ini berlaku sama pada semua jenis mikrokontroler

AVR, dan berbeda hanya pada jumlah komponen peripheral yang

dimiliki, juga jumlah program memory dan data memory.

Program memory menggunakan flash memory yang besarnya

bervariasi antara mikrokontroler yang satu dengan mikrokontroler

yang lainnya. Sebagai contoh, AT90S1200 memiliki program

memory yang besarnya 1Kbyte yang disusun sebagai 64 kbit x 16 bit.

Program memory diakses setiap siklus clock dan sebuah instruksi

dimasukan ke Instruction Register, lalu diteruskan ke register file,

memilih register mana yang akan digunakan oleh ALU untuk

melaksanakan perintah. Hasil dari Instruction Register juga di-

decode oleh Instruction Decoder untuk memutuskan mana signal

pengandali yang akan diaktifkan untuk menyelesaikan instruksi yang

sedang dijalankan.

18

Program memory, selain menyimpan instruksi, juga

menyimpan interrupt vector yang dimulai dari alamat $0000.

program yang ingin dijalankan seharusnya dimulai pada lokasi

memory di luar yang telah dimaksudkan untuk interrupt vector.

Jumlah dari interrupt vector ini bervariasi dari mikrokontroler yang

satu dengan mikrokontroler yang lain. Sebagai contoh, AT90S1200

mempunyai 3 vektor dan AT90S8515 mempunyai 13 vector. Namun,

data memory dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu :

a. Sebuah Register File dengan lebar 8 bit.

b. 64 buah I/O register dengan lebar masing-masing 8 bit. Tidak

semua mikrokontroler memiliki semua 64 register tersebut.

Register-register ini merupakan bagian dari On-chip SRAM dan

bias diakses sebagai SRAM dengan alamat $20h dan $5Fh atau

sebagai I/O register dengan alamat dari $00h sampai $3F.

c. SRAM internal, terdapat hamper disemua mikrokontroler AVR,

kecuali pada mikrokontroler sederhana. Jumlah dari SRAM ini

bervariasi dari 128 Byte sampai 4 kByte. SRAM digunakan untuk

stack dan juga menyimpan variable. Selama interrupt dan

panggilan-panggilan subroutine, nilai program counter pada saat

tersebut akan disimpan pada stack. Ukuran dari stack ini dibatasi

oleh SRAM yang tersedia. Lokasi dari stack yang sedang dipakai

ditunjukan oleh stack pointer. Stack pointer berukuran 1 byte

pada mikrokontroler yang sederhana, seperti AT90S2313 dan 2

byte pada mikrokontroler yang cukup besar, seperti AT80S8515.

Stack pointer harus diinialisasi setelah reset sebelum stack dapat

digunakan. Untuk mikrokontroler yang tidak mempunyai SRAM

di dalamnya, tersedia hardware stack untuk menyimpan alamat

program yang dikembalikan. Namun, hardware stack hanya bisa

menyimpan sampai 3 alamat.

d. SRAM eksternal, hanya tersedia pada mikrokontroler yang cukup

besar dari keluarga mikrokontroler AVR. Mikrokontroler tersebut

19

mempunyai port-port untuk mengakses data eksternal dan

memori eksternal dapat mengakses SRAM-SRAM eksternal yang

tersedia.

e. EEPROM, tersedia hampir di semua mikrokontroler AVR dan

diakses pada pemetaan memori yang berbeda. Alamat awal selalu

dimulai dari $0000. Berbagai mikrokontroler mempunyai

beragam ukuran EEPROM, mulai dari 64 Byte sampai 4 kByte.

EEPROM ini dapat ditulis dan dibaca oleh semua program.

Sebagai informasi, EEPROM dapat ditulis sampai kira-kira

100.000 kali

Hampir semua instruksi pada mikrokontroler berukuran 1

word (2 byte) dan memerlukan 1 lokasi program memory. Banyak

instruksi yang berkerja pada 1 siklus clock dan sedikit yang bekerja

pada 2 atau lebih siklus clock. Pelaksanaan dalam 1 siklus clock ini

dicapai dikarenakan penggunaan pipeline 2 tingkat. Pipeline ini

bekerja dengan mengambil instruksi yang baru sementara instruksi

yang lain sedang dikerjakan. Dengan demikian, proses instruction

fetch dan instruction decode dilakukan secara bersama-sama.

20

Gambar 2.4 Diagram Blok dari Arsitektur AVR

2.2.4. Register AVR

Semua mikrokontroler AVR memiliki general-purpose

register sebanyak 32 buah. Register-register ini dinamakan R0

sampai R31. Register file dibagi menjadi dua bagian, dimana masing-

masing memiliki 16 buah register, R0 sampai R15 dan R16 sampai

R31. Semua instruksi yang bekerja pada register memiliki akses

langsung dan akses yang bersifat single-cycle. Pengecualian terjadi

21

pada instruksi-instruksi SBCI, SUBI, CPI, ANDI, ORI, dan LDI.

Instruksi-instruksi ini hanya bekerja pada R16 sampai R31.

Register R0 dan R26 sampai R31 memiliki fungsi-fungsi

tambahan. R0 digunakan dalam instruksi LPM (load program

memory), sementara R26 sampai R31 digunakan sebagai pointer

register yang sering digunakan dalam instruksi indirect.

2.3. LCD (Liquid Crystal Display)

2.3.1. Penjelasan dan jenis-jenis LCD

LCD (liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media

tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama.

LCD terdiri dari lapisan-lapisan cairan kristal diantara dua pelat kaca.

Film transparan yang dapat menghantarkan listrik atau back plane,

diletakkan pada lembaran belakang kaca. Bagian trasparan dari film

yang dapat menghantarkan arus listrik pada bagian luar dari karakter

yang diinginkan dilapiskan pada pelat bagian depan. Pada saat

terdapat tegangan antara segmen dan back plane, bagian yang

berarus listrik ini mengubah transmisi cahaya melalui daerah di

bawah segmen film. Berdasarkan jenis tampilan, LCD dapat

dikelompokkan menjadi beberapa jenis, yaitu :

• Segment LCD

LCD jenis ini terbentuk dari beberapa seven-segment display

atau sixteen segment display, namun ada juga yang menggunakan

gabungan dari keduanya. LCD jenis ini sering dipakai pada jam

digital dan alat ukur digital

• Dot Matrix Character LCD

LCD jenis ini terbentuk dari beberapa dot matrix display

berukuran 5x7 atau 5x9, yang membentuk sebuah matriks yang

lebih besar dengan berbagai kombinasi jumlah kolom dan baris.

Kombinasi ini menentukan jumlah karakter yang dapat

22

ditampilkan oleh LCD tersebut, seperti 2 baris x 20 karakter atau

4 baris x 20 karakter.

• Graphic LCD

LCD jenis ini masih terus berkembang sampai saat ini.

Resolusi LCD jenis ini bervariasi, diantaranya 128x64, 128x128,

240x64, 240x128. sekarang ini, graphic LCD banyak dipakai

pada handycam, laptop, telepon selular (cellphone), monitor

komputer, dan lain-lain.

2.3.2. Register LCD

Register-register yang terdapat dalam LCD adalah sebagai

berikut :

• IR (Instruction Register), digunakan untuk menentukan fungsi

yang harus dikerjakan oleh LCD serta pengalamatan DDRAM

atau CGRAM.

• DR (data register), digunakan sebagai tempat data DDRAM atau

CGRAM yang akan dituliskan ke atau dibaca oleh komputer atau

sistem minimum. Saat dibaca, DR menyimpan data DDRAM

atau CGRAM, setelah itu data alamat berikutnya secara otomatis

ke DR. Pada waktu menulis, cukup lakukan inisialisasi DDRAM

atau CGRAM sejak alamat awal tersebut.

• BF (Busy Flag), digunakan untuk memberi tanda bahwa LCD

dalam keadaan siap atau sibuk. Apabila LCD sedang melakukan

operasi internal, BF di-set menjadi 1, sehingga tidak akan

menerima perintah dari luar. Jadi, BF harus di-cek apakah telah

direset menjadi 0 ketika akan menulis LCD (memberi data pada

LCD). Cara untuk menulis LCD adalah dengan mengeset RS

menjadi 0 dan mengeset R/W menjadi 1.

• AC (address counter), digunakan untuk menunjuk alamat pada

DDRAM atau CGRAM dbaca atau ditulis, maka AC secara

23

otomatis menunjukkan alamat berikutnya. Alamat yang disimpan

AC dapat dibaca bersamaan dengan BF.

• DDRAM (Display Data Random Access Memory), digunakan

sebagai tempat penyimpanan data sebesar 80 byte. AC

menunjukan alamat karakter yang sedang ditampilkan.

• CGROM (Character Generator Read Only Memory), pada LCD

telah terdapat ROM untuk menyimpan karakter-karakter ASCII

(American Standard Code for Interchange Information),

sehingga cukup memasukan kode ASCII untuk menampilkannya.

• CGRAM (Character Generator Random Access Memory),

sebagai data storage untuk merancang karakter yang dikehendaki.

Untuk CGRAM terletak pada kode ASCII dari 00h sampai 0Fh,

tetapi hanya delapan karakter yang disediakan. Alamat CGRAM

hanya 6 bit, 3 bit untuk mengatur tinggi karakter dan 3 bit tinggi

menjadi 3 bit rendah DDRAM yang menunjukan karakter,

sedangkan 3 bit rendah sebagai posisi data CGRAM untuk

membuat tampilan satu baris dalam dot matrix 5x7 karakter

tersebut, dimulai dari atas. Sehingga karakter untuk kode ASCII

00h sama dengan 09h sampai 07h dengan 0Fh. Dengan demikian,

untuk perancangan satu karakter memerlukan penulisan data ke

CGRAM sampai delapan kali.

• Cursor and Blink Control Circuit, merupakan rangkaian yang

menghasilkan tampilan kursor dan kondisi blink (berkedip-

kedip).

24

Tabel 3.1 Fungsi Pin LCD

Berikut ini adalah blok diagram dari LCD 20x4 yang digunakan,

Gambar 2.5 Blok Diagram LCD

25

2.4. Photodioda

Photodioda merupakan suatu dioda semiconductor yang mempunyai

fungsi sebagai photodetector. Photodioda tersebut satu paket dengan

windows atau koneksi fiber optik untuk menghalangi cahaya yang akan

masuk ke bagian sensitif dari alat tersebut.photodioda ini juga biasanya

digunakan tanpa window untuk deteksi vacuum UV atau X-rays.

Gambar 2.6 Simbol Photodioda

Prinsip dari cara kerja photodioda yang merupakan persimpangan

antara struktur p-n atau struktur n-p. Ketika suatu proton menerima cukup

energi ke dioda maka electron-electron tersebut menciptakan mobile elektron

dan lubang pengisian electron positif. Jika terjadi suatu penyerapan dalam

persimpangan atau terjadi penyebaran didalamnya. Ini akan membawa jalan

elektron tersebut dari persimpangan tersebut.

Gambar 2.7 Respon Photodioda

26

Photodioda juga bisa digunakan bias dibawah nol (mode

photovoltaic) atau pembiasan balik (mode photoconductive). Dalam bias nol,

cahaya tersebut jatuh ke dioda sebab terdapat jalur lintasan arus dalam alat

tersebut, penting untuk menyerang bias yang mana merupakan penyebab

terjadinya ‘dark current’ (arus hitam) dalam melawan langsung

photocurrent. Ini biasanya dikenal dengan efek photovoltaic dan merupakan

basis dari sel solar (solar cell). Dalam faktanya solar cell hanya merupakan

nomor besardari photodioda besar.

Tabel 2.1 Bahan pembuat Photodioda

Gambar 2.8 Photodioda

2.5. Relay

Gambar 2.9 Relay

27

Relay merupakan rangkaian yang bersifat elektronis sederhana dan

tersusun oleh

• saklar.

• medan elektromagnet (kawat koil).

• poros besi.

Gambar 2.10 Blok Diagram Relay

Cara kerja komponen ini dimulai pada saat mengalirnya arus listrik

melalui koil, lalu membuat medan magnet sekitarnya merubah posisi saklar

sehingga menghasilkan arus listrik yang lebih besar. Disinilah keutamaan

komponen sederhana ini yaitu dengan bentuknya yang minimal bisa

menghasilkan arus yang lebih besar

Komponen sederhana ini dalam perkembangannya digunakan (atau

pernah digunakan) sebagai komponen dasar berbagai perangkat elektronika,

lampu kendaraan bermotor, jaringan elektronik, televisi, radio, bahkan pada

tahun 1930an pernah digunakan sebagai perangkat dasar komputer yang

keberadaannya kini digantikan oleh mikroprosesor seperti IntelCorp. Dan

AMD. Semua itu karena pemakaian relay mempunyai Keuntungan yaitu ;

• Dapat mengontrol sendiri arus serta tegangan listrik yang diinginkan

• Dapat memaksimalkan besarnya tegangan listrik hingga mencapai batas

maksimalnya

• Dapat menggunakan baik saklar maupun koil lebih dari satu, disesuaikan

dengan kebutuhan

28

2.6. I2C

I2C merupakan singkatan dari Inter-Integrated Circuit, yang disebut

dengan I-two-C. I2C merupakan protokol yang digunakan pada multi-master

serial computer bus yang diciptakan oleh Philips yang digunakan untuk

saling berkomunikasi dengan perangkat low-speed lainnya yang

diaplikasikan pada motherboard, embedded system, atau cellphone. Jalur I2C

bus hanya merupakan 2 jalur yang disebut dengan SDA line atau SCL line,

dimana SCL merupakan jalur untuk clock dan SDA line merupakan jalur

untuk data. Semua peralatan yang akan digunakan dihubungkan seluruhnya

pada jalur SDA line dan SCL line dari I2C bus tersebut. Jenis komunikasi

yang dilakukan antar peralatan dengan menggunakan protokol I2C

mempunyai sifat serial synchronoushalf duplex bidirectional, dimana yang

data ditransmisikan dan diterima hanya melalui satu jalur data SDA line

(bersifat serial), setiap penggunaan jalur data bergantian antar perangkat

(bersifat bidirectional). Sumber clock yang digunakan pada I2C bus hanya

berasal dari satu perangakat master melalui jalur clock SCL line (bersifat

synchronous). Kedua jalur SDA dan SCL merupakan driver yang bersifat

”open drain”, yang berarti bahwa IC yang digunakan dapat mendrive

outputnya low, tetapi tidak dapat mendrive menjadi high. Untuk dapat

mendapatkan output yang high maka harus disediakan resistor pull-up pada

tegangan power supply sebesar 5 volt terhadap jalur SDA dan SCL tersebut.

Jika resistor-resistor tersebut tidak ada, maka jalur SCL dan SDA akan selalu

mendekati low – mendekati 0 volt dan jalur-jalur I2C bus tidak dapat bekerja.

Nilai resistor yang digunakan berkisar antara 1K8Ω hingga 47KΩ. Biasanya

nilai 1K8, 4K7 dan 10K merupakan nilai-nilai yang umum digunakan tetapi

semua nilai yang berada dalam range nilai di atas dapat digunakan dan

bekerja dengan baik.

Kecepatan transfer dari protokol I2C ditentukan oleh besarnya clock

speed yang digunakan pada jalur SCL line. Kecepatan clock standar yang

diberikan pada jalur SCL line pada I2C sebesar 100 KHz. Philips sebagai

pencipta protocol I2C ini membuat standar kecepatan I2C lainnya yaitu Fast

29

Mode yang mempunyai kecepatan clock sebesar 400 KHz dan High Speed

Mode yang mempunyai kecepatan hingga sebesar 3.4 MHz.

Untuk melakukan transmisi data pada sebuah jalur I2C bus, dimulai

dengan mengirimkan sebuah start sequence dan diakhiri dengan

mengirimkan stop sequence. Start sequence dan stop sequence menandakan

awal dan akhir dari proses trasmisi data dengan perangkat yang lainnya

dalam sebuah jalur I2C bus. Berikut merupakan gambar dari start sequence

dan stop sequence.

Gambar 2.11 Start Sequence dan Stop Sequence

Transmisi data antar perangkat terjadi setelah start sequence dan sebelum

stop sequence. Data yang ditransmisikan sejumlah 8 bit dengan MSB (Most

Significant Bit) yang dikirim terlebih dahulu hingga kepada LSB (Least

Significant Bit) kemudian selalu terdapat tambahan satu bit yang meupakan

Acknowledgement bit (ACK bit). ACK bit digunakan untuk mengetahui

kondisi transmisi data, jika ACK bit berupa kondisi low maka perangkat

yang ada sudah menerima data dan siap untuk menerima data yang

selanjutnya, sedangakan ACK bit berupa kondisi high maka perangkat yang

ada sudah tidak dapat melakukan transmisi data dan master harus

mengirimkan stop sequence untuk menghentikan komunikasi yang sedang

berlangsung. Pada saat berlangsung komunikasi antar perangkat dalam

sebuah jalur I2C bus, bit data dikirimkan pada saat jalur SCL line dalam

kondisi high dan pergantian bit data terjadi pada saat jalur SCL line dalam

kondisi low, yang seperti dilihat pada gambar berikut.

30

Gambar 2.12 Kondisi Pergantian Bit Pada Transmisi Data I2C

Pada sebuah jalur I2C bus ditunjukan untuk mengendalikan beberapa

perangkat slave dengan menggunakan sebuah perangkat master. Setiap

perangkat slave pada jalur I2C bus masing-masing mempunyai alamat I2C

yang berbeda-beda. Jumlah pengalamatan yang umumnya digunakan pada

sebuah protokol I2C sebesar 7 bit alamat, sehingga sebuah jalur I2C bus

dapat digunakan perangkat slave sebanyak 27 perangkat dengan alamat

antara 0 sampai dengan 127. Pada saat mengirimkan 7 bit alamat sebuah

perangkat slave selalu mengirimkan 8 bit data, yaitu 7 bit alamat + 1 bit R/W

(Read/Write). Bit R/W digunakan untuk memberitahukan kepada perangkat

slave yang dipanggil tindakan yang akan dilakukan perangkat master kepada

perangkat slave tersebut, dimana saat Read, perangkat master akan

melakukan pembacaan data dari perangkat slave tersebut dan Write,

perangkat master akan melakukan pengiriman data pada perangkat slave

tersebut. Untuk melakukan Read maka pada bit R/W diberikan kondisi logic

high, sedangkan untuk melakukan Write maka pada bit R/W diberikan

kondisi logic low. Pengiriman alamat perangkat slave pada sebuah sequence

protocol I2C dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 2.13 Pengiriman Alamat Perangkat Slave Pada Sequence Protokol

I2C

31

Untuk melakukan write pada sebuah perangkat slave maka langkah-langkah

yang harus dilakukan oleh sebuah perangkat master sebagai berikut:

o Mengirimkan start sequence.

o Mengirimkan alamat perangkat slave dengan bit R/W low.

o Mengirimkan (write) command register yang diinginkan.

o Mengirimkan (write) data byte ke perangkat slave.

o [Optional, mengirimkan (write) data bytes lainnya].

o Mengirimkan stop sequence.

Gambar 2.14 Write Pada Sebuah Perangkat Slave

Untuk melakukan read pada sebuah perangkat slave, pertama kali perangkat

master harus memberitahukan internal address perngakat slave yang ingin

dibaca. Jadi untuk melakukan read dari sebuah slave, sebenarnya dimulai

dengan melakukan write pada perangkat slave tersebut. Untuk melakukan

read pada sebuah perangkat slave maka langkah-langkah yang harus

dilakukan oleh sebuah perangkat master sebagai berikut:

o Mengirimkan start sequence.

o Mengirimkan alamat perangkat slave dengan bit R/W low.

32

o Mengirimkan (write) commend register yang diinginkan.

o Mengirimkan start sequence kembali (repeated start).

o Mengirimkan alamat perangkat slave dengan bit R/W high.

o Membaca (read) data byte dari perangkat slave

o [Optional, membaca (read) data bytes lainya]

o mengirimkan stop sequence.

Gambar 2.15 Read Pada Sebuah Perangakat Slave