bab ii dasar teori 2.1. pengenalan traffic light 2.1.1

33
Laporan Tugas Akhir BAB II STT Telematika Telkom D309007 12 BAB II DASAR TEORI 2.1. PENGENALAN TRAFFIC LIGHT 2.1.1. Traffic Light Melakukan kegiatan berlalu lintas adalah suatu kegiatan yang tidak bisa dihindari. Pergi dari satu tempat ke tempat lain merupakan suatu kewajiban manusia dalam kehidupan sehari-hari. Pergi berangkat dari rumah pagi hari untuk bekerja ataupun yang lain kemudian pulang pada sore hari merupakan hakekat dari transportasi dalam kehidupan nyata. Transportasi yang paling sering digunakan adalah dengan menggunakan jalan raya sebagai prasarananya [1] . Di jalan raya seluruh transportasi darat bercampur, mulai dari mobil pribadi, sepeda motor, bus, truk, sepeda hingga becak. Percampuran inilah yang menyebabkan adanya aturan lalu lintas (traffic rules), seperti rambu lalu lintas, marka, arah arus, hingga parkir. Aturan menjadi lebih rumit ketika satu ruas jalan bertemu dengan ruas jalan lain, yang disebut persimpangan. Hal yang perlu dicermati adalah keberadaan lampu merah (selanjutnya disebut lampu lalu lintas) di persimpangan yang telah menjadi bagian kehidupan sehari-hari. Tanpa disadari adalah tidak pernah menghitung berapa banyak melintas di simpang jalan dengan lalu lintas dalam sehari. Atau tidak memperhatikan berapa detik nyala waktu hijau, waktu merah, waktu kuning pada suatu persimpangan jalan. Yang sering terdengar adalah gerutu apabila nyala lampu merah terlalu lama, atau nyala lampu hijau terlalu singkat. Secara umum, simpang terdiri dari simpang bersinyal dan simpang tak bersinyal. Untuk simpang bersinyal yaitu simpang yang dilengkapi dengan lampu lalu lintas atau Alat Pemberi Isyarat Lampu Lalulintas (APILL), sedangkan simpang tak bersinyal yakni simpang tanpa APILL, dan biasanya diatur dengan rambu. Dari sejarah, sebelum adanya APILL, yang berperan sebagai pengatur lalu lintas adalah petugas polisi lalu lintas. Awal penemuannya diawali

Upload: others

Post on 30-Nov-2021

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

12

BAB II

DASAR TEORI

2.1. PENGENALAN TRAFFIC LIGHT

2.1.1. Traffic Light

Melakukan kegiatan berlalu lintas adalah suatu kegiatan yang tidak

bisa dihindari. Pergi dari satu tempat ke tempat lain merupakan suatu

kewajiban manusia dalam kehidupan sehari-hari. Pergi berangkat dari rumah

pagi hari untuk bekerja ataupun yang lain kemudian pulang pada sore hari

merupakan hakekat dari transportasi dalam kehidupan nyata. Transportasi

yang paling sering digunakan adalah dengan menggunakan jalan raya sebagai

prasarananya[1]

.

Di jalan raya seluruh transportasi darat bercampur, mulai dari mobil

pribadi, sepeda motor, bus, truk, sepeda hingga becak. Percampuran inilah

yang menyebabkan adanya aturan lalu lintas (traffic rules), seperti rambu lalu

lintas, marka, arah arus, hingga parkir. Aturan menjadi lebih rumit ketika satu

ruas jalan bertemu dengan ruas jalan lain, yang disebut persimpangan.

Hal yang perlu dicermati adalah keberadaan lampu merah (selanjutnya

disebut lampu lalu lintas) di persimpangan yang telah menjadi bagian

kehidupan sehari-hari. Tanpa disadari adalah tidak pernah menghitung berapa

banyak melintas di simpang jalan dengan lalu lintas dalam sehari. Atau tidak

memperhatikan berapa detik nyala waktu hijau, waktu merah, waktu kuning

pada suatu persimpangan jalan. Yang sering terdengar adalah gerutu apabila

nyala lampu merah terlalu lama, atau nyala lampu hijau terlalu singkat.

Secara umum, simpang terdiri dari simpang bersinyal dan simpang tak

bersinyal. Untuk simpang bersinyal yaitu simpang yang dilengkapi dengan

lampu lalu lintas atau Alat Pemberi Isyarat Lampu Lalulintas (APILL),

sedangkan simpang tak bersinyal yakni simpang tanpa APILL, dan biasanya

diatur dengan rambu.

Dari sejarah, sebelum adanya APILL, yang berperan sebagai pengatur

lalu lintas adalah petugas polisi lalu lintas. Awal penemuannya diawali

13

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

ketika suatu hari seseorang melihat tabrakan antara mobil dan kereta kuda.

Kemudian orang tersebut berpikir bagaimana cara menemukan suatu pengatur

lalu lintas yang lebih aman dan efektif. Sebenarnya ketika itu telah ada sistem

perngaturan lalu lintas dengan sinyal stop and go.

Sinyal lampu ini pernah digunakan di London pada tahun 1863.

Namun, pada penggunaannya sinyal lampu ini tiba-tiba meledak, sehingga

tidak dipergunakan lagi. Morgan juga merasa sinyal stop dan go memiliki

kelemahan, yaitu tidak adanya interval waktu bagi pengguna jalan sehingga

masih banyak terjadi kecelakaan. Penemuan Morgan ini memiliki kontribusi

yang cukup besar bagi pengaturan lalu lintas, ia menciptakan lampu lalu

lintas berbentuk huruf T. Lampu ini terdiri dari tiga lampu, yaitu sinyal stop

(ditandai dengan lampu merah), go (lampu hijau), posisi stop (lampu kuning).

Lampu kuning inilah yang memberikan interval waktu untuk mulai berjalan

atau mulai berhenti. Lampu kuning juga memberi kesempatan untuk berhenti

dan berjalan secara perlahan. Secara teknis, pengaturan lampu memang

berkembang pesat dari pengoprasian secara manual oleh manusia, semi-

otomatis, otomatis, hingga sistem kamera. Lampu isyarat lalu lintas ini

merupakan Standar Internasional, seperti juga rambu lalu lintas yang berada

di tepi jalan.

Di negara kita yaitu Indonesia, pengaturan lampu lintas ini tertuang

dan dilindungi oleh Undang-Undang Lalu Lintas dan Angkutan Jalan Nomor

22 Tahun 2009, yaitu Pasal 25, Pasal 103, serta Pasal 106. Umumnya

pengaturan pergantian nyala hijau pada suatu ruas jalan dalam suatu

persimpangan biasanya searah jarum jam. Misalnya dalam persimpangan

empat urutan nyala hijau adalah Utara-Timur-Selatan-Barat. Namun aturan

ini tidaklah baku, tergantung dari hasil analisis ahli lalu lintas berdasarkan

volume dan komposisi lalu lintas serta geometri simpang.

2.1.2. Tujuan Adanya Traffic Light[2]

Secara umum, lampu lalu lintas digunakan untuk mengatur arus lalu

lintas, menghindari hambatan karena adanya perbedaan arus jalan bagi

pergerakan kendaraan, memfasilitasi persimpangan antara jalan utama untuk

14

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

kendaraan dan pejalan kaki dengan jalan sekunder sehingga kelancaran arus

lalu lintas dapat terjamin dan meminimalisasi konflik kendaraan. Dalam

tujuannya meminimalisasi konflik, diperlukan adanya pemisahan berdasarkan

waktu untuk menghindari atau mengurangi adanya konflik primer maupun

sekunder. Dalam hal ini konflik primer adalah terjadinya pertemuan yang

didapat dari adanya aliran kelompok kendaraan dari persilangan jalan

(crossing). Sedangkan konflik sekunder adalah terjadinya pertemuan yang

didapat bukan berasal dari aliran kelompok kendaraan dari persilangan jalan.

Namun berasal dari pertemuan lalu lintas berlawanan lurus dengan jalan

belok (opposing straight-trought traffic), dan pertemuan dengan arus pejalan

kaki (crossing pedestrians). Gambar 2.1 adalah penjelasan tentang konflik

primer dan konflik sekunder.

Gambar 2.1 Konflik primer dan konflik sekunder pergerakan kendaraan pada

suatu simpang[2]

Pemisahan berdasarkan waktu untuk mengindari atau mengurangi

adanya konflik primer maupun sekunder dikenal dengan istilah pengaturan

fase. Pengaturan fase harus dilakukan analisis terhadap kelompok pergerakan

kendaraan dari seluruh yang ada sehingga dapat terwujud:

Pengurangan konflik baik primer maupun sekunder,

Urutan yang optimum dalam pergantian fase,

15

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

Mempertimbangkan waktu pengosongan (clearance time) pada daerah

persimpangan.

Jika hanya untuk memisahkan konflik primer yang terjadi maka

pengaturan fase dapat dilakukan dengan dua fase. Hal ini dilakukan dengan

masing-masing fase untuk masing-masing jalur jalan yang saling persilangan,

yaitu kaki simpang yang saling lurus menjadi dalam satu fase. Pengaturan dua

fase ini juga diterapkan untuk kondisi yang ada larangan belok kanan.

Pergantian antar fase diatur dengan jarak waktu atau penyela jeda

supaya terjadi kelancaran ketika pergantian antar fase. Istilah ini disebut

dengan waktu antar hijau (intergreen) yang berfungsi sebagai waktu

pengosongan (clearance time). Waktu antar hijau terdiri dari waktu kuning

dan waktu semua merah (all red) yang bertujuan untuk:

a) Waktu kuning: peringatan bahwa kendaraan akan berangkat maupun

berhenti. Besaran waktu kuning ditetapkan berdasarkan kemampuan

seorang pengemudi untuk dapat melihat secara jelas namun singkat

sehingga dapat sebagai informasi untuk ditindaklanjuti dalam

pergerakannya. Penentuan ini biasanya ditetapkan sebesar 3 detik

dengan anggapan bahwa waktu tersebut sudah dapat mengakomodasi

ketika terjadi kedipan mata.

b) Waktu semua merah (all red): untuk memberikan waktu pengosongan

(clearance time) sehingga resiko kecelakaan dapat dikurangi. Hal ini

dimaksudkan supaya akhir rombongan kendaraan pada fase

sebelumnya tidak berbenturan dengan awal rombongan kendaraan

pada fase berikutnya. Besaran waktu semua merah sangat tergantung

pada kondisi geometrik simpang sehingga benar-benar cukup untuk

sebagai clearance time. Pertimbangan yang harus diperhitungkan

adalah waktu percepatan dan jarak pada daerah clearance time pada

simpang.

Secara khusus, seluruh pengaturan nyala lampu lalu lintas merupakan

hasil analisis yang komprehensis dari ahli lalu lintas (traffic engineer) dan

harus selalu di perbaharui (update) sesuai dengan kondisi lalu lintas eksisting.

Ini akan mengurangi kemacetan serta menguntungkan pengguna jalan. Lampu

16

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

lalu lintas yang rusak harus segera diperbaiki untuk mencegah kecelakaan dan

agar pengguna jalan tidak merasa dirugikan apabila tiba-tiba lampu berfungsi

kembali setelah lama tidak berfungsi.

2.2. PERANGKAT KERAS

2.2.1. Mikrokontroler Atmega8[3]

Mikrokontroler Alf And Vegard’s Risc Processor (AVR) merupakan

salah satu jenis mikrokontroler yang didalamnya terdapat berbagai macam

fungsi. Mikrokontroler ATmega 8 ini diproduksi oleh ATMEL, ATMEL

merupakan salah satu vendor dibagian bidang mikro elektronika yang telah

mengembangkan seri AVR sekitar tahun 1997. Untuk sekarang ini

mikrokontroler jenis AVR merupakan prosesor paling banyak digunakan

dalam membuat aplikasi sistem kendali bidang instrumentasi,

dibandingkan dengan mikrokontroler keluarga MCS51 seperti AT 89C51/52.

AVR sendiri mempunyai keunggulan dibandingkan dengan

mikrokontroler lainnya. Oleh karena itu banyak kalangan yang menggunakan

mikrokontroler ini karena keunggulan mikrokontroler AVR yaitu AVR

memiliki kecepatan eksekusi program lebih cepat karena sebagian besar

instruksi dalam satu siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS51 yang

membutuhkan 12 siklus clock.

Secara teknis hanya ada 2 jenis mikrokontroler yaitu RISC dan CISC

dan masing-masing mempunyai keluarga sendiri-sendiri. RISC singkatan dari

Reduced Instruction Set Computer instruksi terbatas tapi memiliki fasilitas

yang lebih banyak. Sedangkan CISC merupakan singkatan dari Complex

Instruction Set Computer, instruksi bisa dikatakan lebih lengkap tapi dengan

fasilitas secukupnya.

Secara umum AVR dapat dikelompokan menjadi 4 kelas yaitu

keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT8RFxx. Pada

dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral

dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan hampir

sama. Untuk gambar blok diagram fungsional ditunjukan pada gambar 2.2.

17

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

Gambar 2.2. Blok Diagram Fungsional ATMega 8. [3]

Dari gambar blok diagram diatas dapat dilihat bahwa mikrokontroler

ATMega 8 memiliki fitur-fitur dibawah ini[3]

:

a. High-performance, Low-power Atmel AVR 8-bit Microcontroller

b. Advanced RISC Architecture

1) 130 Powerful Instructions – Most Single-clock Cycle Execution

2) 32 × 8 General Purpose Working Registers

3) Fully Static Operation

4) Up to 16MIPS Throughput at 16MHz

5) On-chip 2-cycle Multiplier

c. High Endurance Non-volatile Memory segments

1) 8Kbytes of In-System Self-programmable Flash program memory

2) 512Bytes EEPROM

3) 1Kbyte 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

18

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

6) Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits In-System

Programming by On-chip Boot Program True Read-While-Write

Operation

7) Programming Lock for Software Security

d. Peripheral Features

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

Mode

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

Mode, and Captur Mode

3) Real Time Counter with Separate Oscillator

4) Three PWM Channels

5) 8-channel ADC in TQFP and QFN/MLF package Eight Channels

10-bit Accuracy

6) 6-channel ADC in PDIP package Six Channels 10-bit Accuracy

7) Byte-oriented Two-wire Serial Interface

8) Programmable Serial USART

9) Master/Slave SPI Serial Interface

10) Programmable Watchdog Timer with Separate On-chip Oscillator

11) 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) 2.7V - 5.5V (ATmega8L)

2) 4.5V - 5.5V (ATmega8)

19

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

h. Speed Grades

1) 0 - 8MHz (ATmega8L)

2) 0 - 16MHz (ATmega8)

2.2.1.1.Konfigurasi pin ATMega 8

ATMega8 memiliki 28 Pin, dengan masing-masing pin nya

memiliki fungsi yang berbeda-beda baik sebagai port maupun fungsi

yang lainnya. Pada gambar 2.3 merupakan bentuk fisik dari

ATMega8.

Gambar 2.3. Bentuk fisik ATMega 8. [3]

Gambar 2.4. Konfigurasi pin ATMega 8. [3]

20

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

Gambar 2.4 merupakan gambar konfigurasi pin ATMega 8 yang

memiliki 28 pin, dengan masing-masing pin nya memiliki fungsi yang

berbeda-beda, berikut adalah penjelasanya[5]

:

a. VCC merupakan input catu daya.

b. GND Digunakan untuk dihubungkan ke ground.

c. AREF Merupakan referensi bila menggunkan ADC.

d. AVCC merupakan suplay tegangan ADC. Untuk pin ini

dihubungkan terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan

untuk analog saja. Jika ADC digunakan sebaiknya AVcc

disambung ke VCC melalui low-pass filter.

e. Port B (PB7-PB0)

Merupakan sebuah 8-bit (bi-directional) I/O dengan internal

pull-up resistor, jumlah port B adalah 8 buah pin mulai dari pin

B.0 sampai B.7. Pada tabel 2.1 merupakan fungsi khusus port B.

Tabel 2.1. Fungsi Khusus Port B

Pin Fungsi

PB7 XTAL2 (Timer Oscillator pin 2)

TOSC2 (Timer Osclilator pin 2)

PB6 XTAL1 (Chip Clock Oscillator pin 1 or External clock

input)

TOSC1 (Timer Oscillator pin 1)

PB5 SCK (SPI Bus Master clock Input)

PB4 MISO (SPI Bus Master Input/Slave Output)

PB3 MOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input)

OC2 (Timer/Counter2 Output Compare Match Output)

PB2 SS (SPI Bus Master Slave select)

OC1B (Timer/Counter1 Output Compare Match B

Output)

PB1 OC1A (Timer/Counter1 Output Compare Match A

Output)

PB0 ICP1 (Timer/Counter1 Input Capture Pin)

21

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

Didalam port B terdapat XTAL1, XTAL2, TOSC1,

TOSC2. Khusus untuk PB6 yaitu XTAL1/TOSC1 dapat

digunakan sebagai input Kristal (inverting oscillator amplifier)

dan input ke rangkaian clock internal, bergantung pada

pengaturan fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber

clock. Sedangkan untuk PB7 yaitu XTAL2/TOSC2 dapat

digunakan sebagai output Kristal (output oscillator amplifier)

bergantung pada pengaturan fuse bit yang digunakan untuk

memilih sumber clock.

f. Port C (PC6-PB0)

Merupakan sebuah 7-bit (bi-directional) I/O dengan

internal pull-up resistor, jumlah port C adalah 7 buah pin mulai

dari pin C.0 sampai C.6. Sebagai output C memiliki

karakteristik yang sama yaitu sebagai ADC . Pada tabel 2.2

merupakan fungsi khusus port C.

Tabel 2.2. Fungsi Khusus Port C

Pin Fungsi

PC6 RESET (Reset pin)TOSC1 (Timer Oscillator pin 1)

PC5 ADC5 (ADC Input Channel 5)

SCL (Two-wire Serial Bus Clock Line)

PC4 ADC4 (ADC Input Channel 4)

SDA (Two-wire Serial Bus Data Input/Output Line)

PC3 ADC3 (ADC Input Channel 3)

PC2 ADC2 (ADC Input Channel 2)

PC1 ADC1 (ADC Input Channel 1)

PC0 ADC0 (ADC Input Channel 0)

Sedangkan untuk PC6 beda dengan port-port C lainnya port

PC6 ini digunakan sebagai RESET dengan logika low yang

lebih lama dari minimum panjang atau clock tidak berjalan.

22

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

g. Port D (PD7-PD0)

Merupakan sebuah 8-bit (bi-directional) I/O dengan

internal pull-up resistor, jumlah port D adalah 8 buah pin mulai

dari pin D.0 sampai D.7. Pada port D ini hanya berfungsi

sebagai output dan input saja. Pada tabel 2.3 merupakan fungsi

khusus port D.

Tabel 2.3. Fungsi Khusus Port D

Pin Fungsi

PD7 AIN1 (Analog Comparator Negative Input)

PD6 AIN0 (Analog Comparator Positive Input)

PD5 T1 (Timer/Counter 1 External Counter Input)

PD4 XCK (USART External Clock Input/Output)

T0 (Timer/Counter 0 External Counter Input)

PD3 INT1 (External Interrupt 1 Input)

PD2 INT0 (External Interrupt 0 Input)

PD1 TXD (USART Output Pin)

PD0 RXD (USART Input Pin)

2.2.1.2.Serial Peripheral Interface (SPI)[4]

Serial Peripheral Interface (SPI) merupakan suatu metode

transfer data berkecepatan tinggi yang synchronous antara Atmega8

dan perangkat periperal atau ke beberapa perangkat AVR lain. Blok

diagram SPI ditunjukan pada gambar 2.5 dan fitur SPI pada Atmega8

meliputi:

Full-duplex sinkron melalui tiga kawat yaitu MOSI, MISO,

SCK

Dapat dikonfigurasi sebagai master atau sebagai slave

Pengiriman datanya bisa dimulai dari LSB atau MSB

Tersedia tujuh bit pengatur kecepatan clock

Terdapat flag interupsi penanda data telah dikirim atau

diterima

23

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

Terdapat flag pendeteksi terjadinya tabrakan penulisan data

Dapat membangunkan AVR dari mode idle.

Gambar 2.5. Blok diagram SPI[3]

Interkoneksi antara Master dan Slave dengan SPI ditunjukkan

pada gambar 2.6. Sistem ini terdiri dari dua Shift Register dan satu

Master clock Generator. SPI master memulai sistem kerja komunikasi

ditunjukan dengan membuat logika rendah pada SS pin dari Slave

yang dituju. Master dan slave menyiapkan data untuk dikirimkan ke

Shift Register yang sensitif dan master menghasilkan pulsa clock yang

diinginkan pada SCK untuk membelokan data. Data selalu digeser dari

master ke slave pada Master Output-Slave Input (MOSI), dan dari

Slave ke Master pada Master Input-Slave Output (MISO). Setelah

setiap paket data bersinergi, Master akan menyingkronkan Slave

dengan logika high pada SS (Slave Select).

Ketika dikonfigurasi dalam bentuk Master, SPI interface tidak

mempunyai kontrol otomatis pada SS line. Sistem ini harus

24

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

dikendalikan oleh user sebelum komunikasi dapat dimulai. Ketika

sistem telah dilakukan, penulisan 1 byte data ke SPI Data Register

dapat memulai SPI clock generator, dan perangkat keras menggeser

delapan bit ke Slave. Setelah 1 byte digeser, SPI clock generator

berhenti (Setting the end Transmission Flag/SPIF). Jika SPI Interrupt

Enable bit (SPIE) pada SPCR Register telah diatur, maka sistem ini

akan meminta perintah. Master mungkin akan melanjutkan menggeser

byte selanjutnya dengan menuliskannya ke SPDR atau sinyal paket

yang terakhir dengan berlogika high di Slave Select (SS line). Byte

yang terakhir masuk akan disimpan di Buffer Register untuk

digunakan lebih lanjut.

Ketika dikonfigurasikan sebagai Slave, SPI Interface akan

diulang dengan MISO tri-stated diatur dengan SS pin berlogika high.

Pada tahap ini, software akan memperbaharui isi dari SPI Data

Register, SPDR, tetapi data tidak akan digeser keluar dengan pulsa

clock yang masuk pada SCK pin sampai SS pin diatur ke logika low.

SPIF (Setting the end of Transmission Flag) akan diatur setelah

penggeseran 1 byte selesai. Jika SPIE (SPI Interrupt Enable bit),

SPCR Register telah diatur maka akan meminta perintah. Slave

mungkin akan melanjutkan membuat data baru untuk dikirimkan ke

SPDR sebelum membaca data yang masuk. Byte yang terakhir masuk

akan disimpan di Buffer Register untuk digunakan lebih lanjut.

Gambar 2.6. SPI Master-Slave Interconnection[3]

25

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

2.2.2. IC 4094[5]

IC 4094 adalah suatu komponen elektronik IC yang dimasukkan untuk

memasukkan data secara serial dan mengeluarkan data secara paralel. Data

dipindahkan secara serial pada shift register dalam posisi positive transition

dari clock. Output dari proses terakhir (QS) dapat digunakan untuk

memproses ke beberapa perangkat. Data pada output QS dikirim ke output

kedua Q’S, bersamaan dengan negative clock edge.

Output setiap tahapan dari shift register berkontribusi pada

penguncian, yang mengunci data pada negative edge dari STROBE input.

Ketika STROBE tinggi, data melipatgandakan penguncian menjadi 3-State

output gates.

Gambar 2.7 Konfigurasi Pin IC 4094[5]

Gambar 2.7 merupakan konfigurasi Pin IC 4094, dan pada tabel 2.4

merupakan penjelasan konfigurasi pin IC 4094.

Tabel 2.4 Konfigurasi Pin IC 4094

Pin Fungsi

OE Output Enable

QP0-QP7 Output Paralel 0 – Output Paralel 7

D Input Data Serial

26

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

Tabel 2.4 Konfigurasi Pin IC 4094 (lanjutan)

Pin Fungsi

CP Clock Input

QS1-QS2 Output Serial 1 – Output Serial 2

STR Strobe Input

VCC Input Catu Daya

GND Ground

2.2.3. INFRA MERAH

Dalam hal pembuatan prototipe traffic light ini tentu menggunakan

sensor, yaitu sebagai pendeteksi adanya obyek yang lewat. Sensor merupakan

sebuah alat yang dapat menghasilkan sinyal-sinyal tertentu pada suatu kondisi

tertentu. Sensor adalah suatu peralatan yang digunakan untuk merubah suatu

besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga dapat dianalisa dengan

rangkaian listrik tertentu. Sinar infra merah merupakan cahaya yang tidak

tampak atau sinar yang dipancarkan tidak dapat dilihat dengan mata

telanjang. Untuk dapat melihat pancaran dari infra merah dapat menggunakan

bantuan dari kamera handphone dengan memposisikan infra merah sejajar

dengan kamera yang ada pada handphone.

Salah satu komponen elektronika yang bekerja dalam pemancaran

sinar infra merah adalah Infrared Emitting Diode (IRED), sedangkan untuk

detektor sinar infra merah itu sendiri yaitu photodioda.

2.2.3.1.LED Infra Merah[6]

LED infra merah digunakan untuk menghasilkan radiasi infra

merah. Prinsip dasar kerja LED infra merah yaitu apabila pada anoda

dan katoda-nya dibias forward, mengakibatkan elektron dari pita

konduksi melewati junction dan jatuh kedalam hole pita valensi,

sehingga elektron-elektron tersebut memancarkan energi. Pada LED

biasa, energi yang dipancarkan berupa cahaya yang bisa dilihat oleh

mata manusia, namun pada LED infra merah cahaya yang dipancarkan

tidak tampak.

27

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

Gambar 2.8. Bentuk Fisik dan Lambang LED Infra Merah[6]

Gambar 2.8 merupakan bentuk fisik dan simbol dari infra

merah. Intensitas cahaya yang dipancarkan LED tergantung dengan

besar arus atau tegangan yang diberikan. LED mempunyai

kemampuan dihidupkan dan dimatikan dengan cepat sehingga sesuai

digunakan untuk pengiriman data informasi yang biasanya

membutuhkan kecepatan tinggi, selain itu LED memiliki ketahanan

hidup yang lama dan tahan terhadap dari goncangan (solid state).

Untuk menyalakan LED biasanya dikenakan arus maju pada

operasi kontinyu, sedangkan pada operasi pulsa LED dikenakan arus

maju sesaat. Amplitudo dari arus maju sesaat ini disebut dengan arus

puncak, makin sempit lebar arus puncak maka makin redup cahaya

LED. Untuk mengatasi hal tersebut dapat dilakukan dengan dua cara,

yaitu pertama dengan menaikkan arus puncak dan cara yang kedua

yaitu dengan menaikkan laju pengulangan (repetition rate), laju

pengulangan menyatakan banyaknya pulsa yang dikenakan pada LED

dalam satuan detik.

2.2.3.2.Photodiode[7]

Photodiode yang peka terhadap cahaya infra merah

mempunyai bentuk seperti dioda LED. Pada keadaan normal

photodioda berlaku sebagai dioda biasa yang dapat menghantarkan

arus listrik dari anoda ke katoda, namun mempunyai tahanan balik

yang besar. Bila cahaya luar mengenai junction photodioda, maka

28

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

tahanan balik akan mengecil dan menimbulkan arus balik sehingga

photodioda berlaku sebagai dioda yang dipasang balik atau dibias

reverse.

Gambar 2.9 merupakan bentuk fisik dari photodioda beserta

simbolnya. Photodioda ini memiliki kelebihan yang sangat membantu

dalam pembuatan prototipe ini yaitu respon yang cepat dari

photodioda terhadap cahaya LED infra merah yang dipancarkan. Dan

ini dapat digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan proses

transmisi cepat.

Gambar 2.9. Bentuk Fisik dan Lambang Photodioda[7]

2.2.4. SEVEN SEGMENT

Seven Segment adalah kumpulan sejumlah LED sebanyak tujuh buah

yang disusun dengan susunan tertentu, sehingga jika dinyalakan akan

membentuk suatu karakter tertentu seperti angka yang diinginkan.

Penyusunan LED tersebut disusun dengan cara menyambung pada semua

kutup anodanya yang mana sering disebut dengan common anode atau

29

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

dengan menyambung pada kutup katodanya yang biasa disebut dengan

common katode.

Gambar 2.10. Seven Segment dan dua jenis hubungan dalam seven segment[8]

Penggunaan seven segment sangat mudah dan praktis dikarenakan

penggunaan daya yang cukup kecil dan mudah dalam pemogramannya.

Untuk dapat menghidupkan sebuah segment, maka diharuskan untuk

mengirimkan logika “0” dan sebaliknya untuk mematikan segment maka

kirimkan logika “1” seperti ingin menampilkan angka satu maka pada

segment b dan c diberi logika “0”. Untuk lebih mudahnya seperti tampak

pada tabel 2.5.

Tabel 2.5. Menampilkan Bilangan di Seven Segment

Angka H G F e d c b a Heksa

0 0 0 1 1 1 1 1 1 3F

1 0 0 0 0 0 1 1 0 06

2 0 1 0 1 1 0 1 1 5B

3 0 1 0 0 1 1 1 1 4F

4 0 1 1 0 0 1 1 0 66

5 0 1 1 0 1 1 0 1 6E

6 0 1 1 1 1 1 0 1 7E

7 0 0 0 0 0 1 1 1 07

8 0 1 1 1 1 1 1 1 7F

9 0 1 1 0 1 1 1 1 6F

Tabel 2.5 akan membantu proses pemograman. Sehingga pada saat

ingin menampilkan karakter suatu angka diperlukan tabel yang akan

mempermudah dalam perancangan.

30

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

2.2.5. LED (Light Emitting Diode)

Light Emitting Diode atau dioda pemancar cahaya merupakan sebuah

jenis dioda yang dapat memancarkan cahaya apabila diberikan tegangan.

Kegunaan dari LED sendiri digunakan sebagai lampu indikator yaitu dalam

hal ini sebagai indikator lampu traffic light.

LED adalah salah satu komponen elektronik yang tidak asing lagi di

kehidupan manusia saat ini. Pada saat ini LED sudah banyak digunakan,

seperti untuk penggunaan lampu permainan anak-anak, untuk rambu-rambu

lalu lintas, lampu indikator peralatan elektronik hingga ke industri, untuk

lampu emergency, untuk televisi, komputer, pengeras suara (speaker), hard

disk eksternal, proyektor, LCD, dan berbagai perangkat elektronik lainnya

sebagai indikator bahwa sistem sedang berada dalam proses kerja, dan

biasanya berwarna merah atau kuning. LED ini banyak digunakan karena

komsumsi daya yang dibutuhkan tidak terlalu besar yaitu tegangan sebesar 3

Volt (normalitasnya) dengan arus 10-150 mA. Pada gambar 2.11 merupakan

bentuk fisik dan simbol dari LED.

Gambar 2.11. Bentuk Fisik dan simbol LED

Umumnya LED mempunyai penurunan tegangan dari 1,5 V sampai

2,5 V, sedangkan arusnya sendiri antara 10 dan 150 mA. Penurunan tegangan

yang tepat tergantung dari arus LED, warna, kelonggaran, dan lain

31

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

sebagainya. Gambar 2.12 memperlihatkan skematik rangkaian minimum

LED. Panah-panah disebelah luar melambangkan cahaya yang dipancarkan.

Gambar 2.12. Skematik Rangkaian Minimum LED[9]

Kecemerlangan LED tergantung dari arusnya. Untuk mengendalikan

kecemerlangan terdapat dua cara, yaitu pertama dengan menjalankan LED

dengan sumber arus. Selain menjalankan dengan sumber arus, cara yang

berikutnya yaitu tegangan catu yang besar dan resistansi seri yang besar.

Dalam hal ini, arus LED diberikan oleh persamaan 2.1[9]

:

𝐼 = 𝑉𝑆− 𝑉𝐿𝐸𝐷

𝑅𝑆 ...................................................................... 2.1

Semakin besar tegangan sumber, maka semakin kecil pengaruh VLED. Dengan

kata lain VS yang besar menghilangkan pengaruh perubahan pada tegangan

LED.

Selain konsumsi listrik rendah, keunggulan dari LED itu sendiri antara

lain tersedia dalam berbagai warna, murah dan umur panjang. Sehingga ini

membuat LED digunakan secara luas sebagai lampu indikator pada peralatan

elektronik. Namun LED punya kelemahan, yaitu intensitas cahaya (Lumen)

yang dihasilkannya termasuk kecil. Kelemahan ini membatasi LED untuk

digunakan sebagai lampu penerangan. Namun beberapa tahun belakangan

LED mulai dilirik untuk keperluan penerangan, terutama untuk rumah-rumah

32

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

di kawasan terpencil yang menggunakan listrik dari energi terbaru (surya,

angin, hidropower). Alasannya sederhana, konsumsi listrik LED yang kecil

sesuai dengan kemampuan sistem pembangkit energi terbarukan yang juga

kecil.

2.2.6. Liquid Crystal Display (LCD 16X2)

LCD ialah suatu display dari bahan cairan kristal yang

pengoprasiannya menggunakan sistem dot matriks. Penggunaan LCD sangat

praktis dikarenakan konsumsi daya yang rendah, lebih ringan dan tampilan

yang dihasilkan lebih bagus. Pada LCD terdapat dua susunan dimensi yang

dibagi menjadi dalam baris dan kolom yang mana pada pembuatan prototipe

ini, perancang menggunakan LCD 16x2.

Penggunaan LCD akan mempermudah menampilkan hasil dari

perancangan yang telah dilakukan, yaitu menampilkan hasil scanning berupa

jumlah obyek yang melintas di masing-masing ruas jalan baik itu utara, barat,

selatan, dan timur. Untuk perancangan prototipe dengan menggunakan LCD

16x2 dengan baris dan kolom-nya digunakan untuk menampilkan jumlah

obyek yang melintas di masing-masing ruas jalan. Gambar 2.13 merupakan

bentuk fisik dari LCD 16x2.

Gambar 2.13. Bentuk Fisik LCD 16x2

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, penggunaan LCD sangat

mudah dalam proses pengoprasiannya. Untuk dapat mengoprasikan LCD

hanya diperlukan daya yang sangat rendah. Selain itu untuk contrast dari

LCD tersebut dapat diatur dengan hanya menambahkan komponen

33

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

elektronika seperti resistor yang akan memberikan tegangan contrast pada

LCD tersebut. Selain itu LCD juga telah diengkapi dengan pengontrol yang

sudah menyatu dengan LCD tersebut.

LCD memiliki 16 PIN konektor yang memiliki fungsi masing-masing.

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, pengaturan kecerahan dari LCD

dapat diatur dengan menggunakan resistor trimpot. Untuk konfigurasi antara

LCD dan resistor trimpot biasa diatur oleh Contrast voltage (PIN VEE). Dan

gambar 2.14 merupakan konfigurasi LCD.

Gambar 2.14. Konfigurasi LCD Brightness dan Contrast

Berdasarkan gambar 2.14 dapat dilihat bahwa nilai resistor yang

dipergunakan adalah 10 kΩ, sedangkan tegangan berasal dari power supply

hanya 5 V untuk dapat mengoprasikan LCD tersebut dan kaki lainnya

diground-kan saja. Contrast yang dipasangkan pada LCD tidak berhubungan

langsung ke mikrokontroler, hanya kaki-kaki LCD yang lain yang terhubung

ke PIN mikrokontroler. Pengaturan backlight pada LCD akan diatur oleh pin

15 dan pin 16, dimana pin 15 merupakan tegangan positif backlight dan pin

16 sebagai tegangan negative backlight LCD.

Setting contrast dapat langsung dilakukan pada hardware karena

contrast tidak dikelola oleh program yang dipergunakan untuk menjalankan

prototipe ini. Sehingga jika tampilan pada LCD tidak terang maka dapat

dilakukan Setting contrast sampai kepada kondisi yang diinginkan langsung

34

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

pada hardware. Kondisi ini akan sangat memermudah perancangan tampilan

pada LCD menjadi redup. Tabel 2.6 merupakan konfigurasi PIN LCD. Fungsi

tabel ini akan mempermudah dalam proses pengoprasian LCD.

Tabel 2.6. Konfigurasi PIN LCD

No PIN Nama PIN Fungsi

1 GND Ground

2 VCC Tegangan

3 VEE Contras voltage

4 RS

Register select

0 = instruction Register

1 = data register

5 RW

Read / write, to choose write or read mode

0 = write mode

1 = read mode

6 E

Enable

0 = start to lacht data to LCD character

1 = disable

7 D0 Data bit ke – 0

8 D1 Data bit ke – 1

9 D2 Data bit ke – 2

10 D3 Data bit ke – 3

11 D4 Data bit ke – 4

12 D5 Data bit ke – 5

13 D6 Data bit ke – 6

14 D7 Data bit ke – 7

15 A Anoda (+5 V)

16 K Katoda (Ground)

Seperti tampak pada tabel 2.6 terdapat beberapa PIN, namun yang

menjadi PIN penting dari proses pengoprasian LCD dan mikro ialah PIN RS

dan RW.

35

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

RS merupakan Register Select, pada saat RS belogika “0” maka RS

akan berfungsi sebagai inisialisasi atau perintah khusus. Sedangkan pada saat

berlogika “1” maka RS akan berfungsi sebagai data yang nantinya akan

dimuncukan pada LCD.

RW merupakan Read/Write, seperti namanya baca dan tulis, pada saat

RW belogika “0” maka RW akan berfungsi sebagai penulis, dimana LCD

akan menampilkan informasi yang diperoleh. Sedangkan pada saat RW

berlogika “1” maka RW akan berfungsi sebagai pembaca yang akan

melakukan pembacaan memori pada LCD.

2.2.7. Catu Daya

Bagian terpenting pada sebuah rangkaian elektronika adalah Catu

daya, karena catu daya merupakan sumber energi dari sebuah rangkaian.

Terdapat dua buah sumber tegangan yaitu DC (Direct Current) dan AC

(Alternating Current). Sedangkan dalam kebiasaan sehari-hari banyak

menggunakan arus AC, maka dari itu diperlukan power supply untuk dapat

mengubah sumber tegangan AC menjadi DC. Power supply sendiri

merupakan kumpulan dari beberapa perangkat elektronika diantarnya ialah

trafo, penyearah (rectifier), filter dan regulator[10]

. Power supply

memperoleh sumber tegangan dari PLN sebesar 220 VAC yang kemudian

diturunkan menjadi 12 VAC dengan menggunakan trafo step down.

Tegangan 12 VAC lalu disearahkan dengan menggunakan dioda bridge

sehinggga menghasilkan tegangan DC keluaran dari diode bridge ini masuk

ke dalam IC regulator yang berfungsi untuk menstabilkan tegangan. IC

regulator yang digunakan adalah 7805 yang menghasilkan keluaran sebesar

+5 volt. Pada gambar 2.15 merupakan blok diagram rangkaian catu daya dan

cara kerja dari catu daya tersebut.

36

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

Gambar 2.15. Blok Diagram Rangkaian Catu Daya

Di bawah ini akan dijelaskan fungsi dari masing-masing blok, antara

lain adalah sebuah trafo, dioda penyearah, penataan arus tapis perata dan

regulator.

2.2.7.1. Transformator

Transformator atau trafo merupakan suatu peralatan listrik

elektromagnetik statis yang berfungsi untuk memindahkan dan

mengubah daya listrik dari suatu rangkaian listrik ke rangkian listrik

lainnya[10]

. Trafo sendiri terdiri dari dua buah lilitan yaitu lilitan

primer dan lilitan sekunder, dengan frekuensi yang sama dan

perbandingan transformasi tertentu melalui suatu magnet dan bekerja

berdasarkan prinsip induksi elektromagnetis dimana perbandingan

tegangan antara sisi primer dan sisi sekunder berbanding lurus dengan

perbandingan jumlah lilitan dan berbanding terbalik dengan

perbandingan arusnya. Trafo sendiri bekerja berdasarkan dari gaya

listriknya yang nantinya dapat dipergunakan untuk menaikan dan

menurunkan tegangan listrik AC. Pada gambar 2.16 merupakan

bentuk fisik transformator dan lilitan primer serta lilitan sekunder.

Gambar 2.16 Bentuk Fisik Transformator dan lilitan primer serta sekunder

37

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

2.2.7.2. Rectifier

Rectifier merupakan suatu komponen yang digunakan untuk

mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi sumber arus searah (DC)[10]

.

Pada dasarnya penyearah dibedakan menjadi 2 macam yaitu

penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh.

Penyearah Setengah Gelombang

Rangkaian penyearah setengah gelombang merupakan

rangkaian penyearah yang paling sederhana yaitu terdiri dari

satu dioda saja. Prinsip kerja dari penyearah setengah

gelombang ialah pada saat sinyal input berupa siklus positif

maka dioda mendapat bias maju sehingga arus (i) mengalir ke

beban (RL) dan sebaliknya jika sinyal input berupa siklus

negatif maka dioda mendapat bias mundur sehingga tidak

mengalir arus. Pada gambar 2.17 merupakan bentuk dari

penyearah setengah gelombang.

Gambar 2.17 Rangkaian penyearah setengah gelombang

Pada gambar 2.17 jika diode dianggap ideal artinya tidak

ada tegangan jatuh sebesar 0,7 volt pada kaki anode-katodenya

maka tenganan puncak keluaran sama dengan tegangan puncak

puncak keluaran[10]

.

𝑉𝑝 𝑜𝑢𝑡 = 𝑉𝑖𝑛 ............................ 2.2

Nilai rerata tegangan keluaran untuk enyearah setengah

gelombang (Vdc) atau nilai tegangan yang terbaca sesuai volt

38

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

meter arus searah (DC Voltmeter) adalah sesuai dengan

formula pada persamaan 2.3[10]

.

𝑉𝑑𝑐 = 𝑉𝑝

𝜋 ......................................... 2.3

Karena 1

𝜋 = 0,318 maka rumus diatas dapat diubah menjadi,

𝑉𝑑𝑐 = 0,318 𝑉𝑝 ...................................... 2.4

Gambar 2.18 merupakan bentuk penyearah setengah

gelombang.

Gambar 2.18 Tegangan Output Penyearah setengah

gelombang

Penyearah Gelombang Penuh

Pada penyearah gelombang penuh, susunan penyearah

jembatan adalah susunan penyearah gelombang penuh yang

sering digunakan. Untuk penyearah jembatan ini, jumlah dioda

yang akan digunakan sebanyak 4 buah dioda. Pada gambar

2.19 merupakan bentuk rangkaian penyearah gelombang

penuh.

Gambar 2.19 Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh

39

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

Penyearah gelombang penuh ini menghasilkan dua kali

siklus positif lebih banyak dibandingkan dengan penyearah

setengah gelombang, maka nilai rerata tegangan keluaran DC

(Vdc) adalah pada persamaan 2.5[10]

𝑉𝑑𝑐 = 2𝑉𝑝

𝜋 ....................................... 2.5

Karena nilai 2

𝜋 = 0,686 maka rumus diatas dapat diubah

menjadi seperti persamaan 2.6[10]

.

𝑉𝑑𝑐 = 0,686 𝑉𝑝 ........................... 2.6

Pada penyearah setengah gelombang frekuensi masukan

sama dengan frekuensi keluaran[10]

. Jika frekuensi masukan 50

Hz maka besarnya nilai periode masukan adalah:

𝑇𝑖𝑛 = 1

𝑓 =

1

50 𝐻𝑧 = 20 ms

Pada penyearah gelombang penuh, periode sinyal

gelombang adalah setengah dari periode masukan[10]

, sehingga

nilai periode keluaran sebesar:

𝑇𝑜𝑢𝑡 = 1

2 20 ms = 10 ms

Sehingga diperoleh nilai dari frekuensi keluaran pada

gelombang penyearah penuh adalah

𝑓𝑜𝑢𝑡 = 1

𝑇𝑜𝑢𝑡 =

1

10 𝑚𝑠 = 100 Hz

Sehingga nilai dari frekuensi keluaran adalah dua kali

frekuensi masukan, dengan persamaan 2.7[10]

.

𝑓𝑜𝑢𝑡 = 2𝑓𝑖𝑛 ................................. 2.7

Pada gambar 2.20 merupakan bentuk gelombang

penyearah penuh.

Gambar 2.20 Tegangan Output Penyearah Gelombang Penuh

40

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

2.2.7.3. Filter

Filter atau penyaring digunakan untuk mengurangi tegangan

kerut (ripple voltage) sehingga dapat diperoleh tegangan keluaran

yang lebih rata, baik untuk penyearah gelombang setengah maupun

gelombang penuh. Filter diperlukan karena rangkaian elektronik

memerlukan sumber tegangan DC yang tetap, baik untuk keperluan

sumber daya dan pembiasan yang sesuai operasi rangkaian. Terdapat

dua komponen yang umum digunakan sebagai rangkaian filter, yaitu

induktor dan kapasitor. Pada gambar 2.21 merupakan gambaran

rangkaian penyearah dengan filter.

Gambar 2.21 Gambaran pemakaian filter pada Penyerah

Berdasarkan gambar 2.21, keluaran dari penyearah yang

berfilter memiliki dua komponen yaitu komponen bolak-balik (AC)

dan komponen searah (DC). Komponen AC pada penyearah disebut

juga sebagai kerut (ripple). Semakin kecil kerut semakin baik kualitas

rangkaian penyearah tersebut. Tegangan kerut yang lebih kecil

terdapat filter kapasitor yang terpasang pada penyearah gelombang

penuh dibandingkan dengan yang terpasang pada penyearah setengah

gelombang.

Tegangan kerut atau ripple yang dihasilkan pada filter kapasitor

masukan dapat diperkirakan besarnya berdasarkan formula 2.8[10]

.

𝑉𝑟 = 𝐼. 𝑅. 𝐿𝑓. 𝐶 .................................. 2.8

Dengan :

Vr = Tegangan kerut puncak (Volt)

IRL = Arus beban DC (Ampere)

41

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

f = Frekuensi kerut (Hz)

C = Nilai kapasitansi terpasang (Farad)

2.2.7.4. Regulator

Regulator digunakan sebagai penstabil untuk memberikan

tegangan keluaran yang konstan walaupun terdapat fluktasi baik arus

beban maupun teganan nput sumber. IC Regulator yang digunakan

adalah LM 7805 untuk menghasilkan output tegangan sebesar 5 Volt.

IC regulator ini akan menstabilkan tegangan DC. Pada gambar 2.22

merupakan skema dari IC regulator dan bentuk fisik LM 7805.

Gambar 2.22 Regulator 7805[11]

Selain IC regulator 7805 juga terdapat IC regulator yang

lainnya, misal LM 7812 menghasilkan tegangan keluaran sebesar 12

Volt, LM 7809 menghasilkan tegangan keluaran sebesar 9 Volt.

2.3. PERANGKAT LUNAK

2.3.1. Bahasa Pemograman C

2.3.1.1.Sejarah Bahasa C

C merupakan hasil dari perkembangan bahasa sebelumnya

oleh Dennis Ricthie sekitar tahun 1970-an di Bell Telephone

Laboratories Inc. Bahasa C pertama digunakan di komputer Digital

Equipment Corporation PDP-11 yang menggunakan sistem operasi

UNIX.

C adalah bahasa program yang ssandar, artinya suatu program

yang ditulis dengan versi bahasa C tertentu akan dapat dikompilasi

dengan versi bahasa C yang lain dengan sedikit modifikasi. Standar

42

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

bahasa C yang asli adalah standar dari UNIX. Patokan dari standar

UNIX ini diambil dari buku yang ditulis oleh Brian Kerninghan dan

Dennis Ritchie berjudul “The C Programming Language”, diterbitkan

oleh prentice hall tahun 1978. Deskripsi C dari kerninghan dan ritchie

ini kemudian dikenal secara umum sebagai “K&R C”.

2.3.1.2.Struktur Program C

Untuk dapat memahami bagaimna suatu program ditulis, maka

struktur dari program harus dimengerti terlebih dahulu. jika struktur

dari program tidak diketahui, maka akan sulit bagi pemula untuk

memulai menulis suatu program. program C sendiri dapat dilihat

sebagai kumpulan dari sebuah atau lebih fungsi-fungsi.

Fungsi pertama yang harus ada di program C sudah ditentukan

namanya,yaitu bernama main(). Suatu fungsi di program C dibuka

dengan kurung kurawal “” dan ditutup dengan kurung kurawal tutup

“”. Diantara kurung-kurung kurawal dapat dituliskan statment

program C. Pada gambar 2.23 merupakan struktur umum untuk

program C.

Gambar 2.23. Struktur Umum Program C

Bahasa C dikatakan sebagai bahasa struktur karena strukturnya

menggunakan fungsi sebagai program bagian. Fungsi-fungsi selain

fungsi utama diletakan di file pustaka atau library. Jika fungsi-fungsi

diletakan di file pustaka dan akan di pakai di suatu program, maka file

43

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

judulnya (header file) harus dilibatkan di dalam program yang

menggunakan dengan preprocessor diverative #include.

2.3.2. ARDUINO[12]

Arduino merupakan pengendali mikro single board yang bersifat open

source yang dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam

berbagai bidang. Untuk arduino terdiri dari hadware dan software dimana

arduino memiliki bahasa pemrograman sendiri. Pada hadware-nya sendiri

terdiri dari mikrokontroler dan komponen elektronik lain sebagai tambahan.

Hardware dari arduino memiliki prosesor Atmel AVR. Untuk software

arduino yang berupa IDE (Integrated Devolpment Environment) yang

memiliki text editor yang digunakan untuk menulis program. Pada Gambar

2.24 merupakan tampilan IDE arduino.

Gambar 2.24. Tampilan IDE Arduino.

Pada Gambar 2.24 merupakan tampilan dari IDE Arduino. IDE

Arduino terdiri dari Tools yang berada di menu paling atas, kode atau

umumnya disebut dengan sketch berada pada jendela utama, dan Serial output

berada pada jendela paling bawah yang berwarna hitam. Toolbar ini terdiri

dari 6 tombol, di bawah Toolbar adalah tab, atau seperangkat tab, dengan

44

Laporan Tugas Akhir BAB II

STT Telematika Telkom D309007

nama file dari kode dalam tab. Pada menu paling atas adalah menu file

dengan menu drop-down yang terdiri dari File, Edit, Sketsa, Tools dan Help.

Verify /

Compile

Upload New Open Save Serial Monitor

Gambar 2.25 Toolbar IDE Arduino

Toolbar IDE Arduino tersebut terdiri dari:

1. Verify / Compile, merupakan sebuah modul yang mengubah kode

program (bahasa processing) menjadi kode-kode biner.

Mikrokontroler tidak akan bisa memahami bahasa processing.

Kode biner adalah yang bisa dipahami oleh Mikrokontroler. Maka

dari itu compiler diperlukan dalam hal ini.

2. Upload, merupakan sebuah modul yang digunakan untuk meng-

upload kode dalam sketch ke Arduino.

3. New, merupakan sebuah tombol untuk membuat sketch baru dan

sketch ini berupa sketch kosong yang nantinya digunakan untuk

memasukkan kode program ke dalamnya.

4. Open, merupakan sebuah tombol untuk membuka daftar sketch

pengguna maupun membuka contoh sketch yang sudah disediakan.

5. Save, merupakan tombol untuk menyimpan sketch. Setelah selesai

meyimpan akan muncul pesan di bagian bawah window.

6. Serial Monitor, merupakan tool yang sangat berguna, terutama

untuk debugging kode. Monitor menampilkan data serial yang

dikirim keluar dari Arduino (USB atau Serial Board). Ini juga

dapat mengirim data serial kembali ke Arduino menggunakan

Serial Monitor.