bab ii konsep dan landasan teori - repository.bsi.ac.id · 15 bab ii konsep dan landasan teori 2.1...

41
15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika yang terdiri dari modul power supply, sistem minimum AT89S52, pengkondisi sinyal, LCD interface, LCD display. 2.1.1 Integrated Circuit (IC) Menurut Chandra dan Arfianto (2010a:25) “Intergrated Circuit” adalah suatu komponen elektronika yang dibuat dari bahan semikonduktor dan merupakan pengembangan dari teransistor”. Dalam sebuah IC terdapat bebrapa jenis komponen pasif maupun aktif yang tersusun dalam kemasan (package). Jenis-jenis kemasan pada IC yang umumnya digunakan antara lain: single in-line package (SIP),Dual in-line package (DIP), Quad In-Line Package (QIP),dan Flat Packs. 2.1.1.1 Ic ATMega 328p ATMega328 merupakan mikrokontroler keluarga AVR 8 bit. Beberapa tipe mikrokontroler yang sama dengan ATMega8 ini antara lain ATMega8535, ATMega16, ATMega32, ATmega328, yang membedakan antara mikrokontroler antara lain adalah, ukuran memori, banyaknya GPIO (pin input/output), peripherial (USART, timer, counter, dll). Dari segi ukuran fisik, ATMega328 memiliki ukuran fisik lebih kecil dibandingkan

Upload: others

Post on 04-Dec-2020

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

15

BAB II

KONSEP DAN LANDASAN TEORI

2.1 Perangkat Keras

Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika yang

terdiri dari modul power supply, sistem minimum AT89S52, pengkondisi sinyal, LCD

interface, LCD display.

2.1.1 Integrated Circuit (IC)

Menurut Chandra dan Arfianto (2010a:25) “Intergrated Circuit” adalah suatu

komponen elektronika yang dibuat dari bahan semikonduktor dan merupakan

pengembangan dari teransistor”. Dalam sebuah IC terdapat bebrapa jenis komponen pasif

maupun aktif yang tersusun dalam kemasan (package). Jenis-jenis kemasan pada IC yang

umumnya digunakan antara lain: single in-line package (SIP),Dual in-line package (DIP),

Quad In-Line Package (QIP),dan Flat Packs.

2.1.1.1 Ic ATMega 328p

ATMega328 merupakan mikrokontroler keluarga AVR 8 bit. Beberapa tipe

mikrokontroler yang sama dengan ATMega8 ini antara lain ATMega8535, ATMega16,

ATMega32, ATmega328, yang membedakan antara mikrokontroler antara lain adalah,

ukuran memori, banyaknya GPIO (pin input/output), peripherial (USART, timer, counter,

dll). Dari segi ukuran fisik, ATMega328 memiliki ukuran fisik lebih kecil dibandingkan

Page 2: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

16

dengan beberapa mikrokontroler diatas. Namun untuk segi memori dan periperial lainnya

ATMega328 tidak kalah dengan yang lainnya karena ukuran memori dan periperialnya

relatif sama dengan ATMega8535, ATMega32, hanya saja jumlah GPIO lebih sedikit

dibandingkan mikrokontroler diatas.

ATMega328 memiliki 3 buah PORT utama yaitu PORTB, PORTC, dan PORTD

dengan total pin input/output sebanyak 23 pin. PORT tersebut dapat difungsikan sebagai

input/output digital atau difungsikan sebagai periperal lainnya.

1. Port B

Port B merupakan jalur data 8 bit yang dapat difungsikan sebagai

input/output. Selain itu PORTB juga dapat memiliki fungsi alternatif seperti di

bawah ini.

1.ICP1 (PB0), berfungsi sebagai Timer Counter 1 input capture pin.

2.OC1A (PB1), OC1B (PB2) dan OC2 (PB3) dapat difungsikan sebagai

keluaran PWM (Pulse Width Modulation).

3.MOSI (PB3), MISO (PB4), SCK (PB5), SS (PB2) merupakan jalur

komunikasi SPI.

4.Selain itu pin ini juga berfungsi sebagai jalur pemograman serial (ISP).

5.TOSC1 (PB6) dan TOSC2 (PB7) dapat difungsikan sebagai sumber clock

external untuk timer.

6.XTAL1 (PB6) dan XTAL2 (PB7) merupakan sumber clock utama

mikrokontroler.

2. Port C

Port C merupakan jalur data 7 bit yang dapat difungsikan sebagai

input/output digital. Fungsi alternatif PORTC antara lain sebagai berikut.

Page 3: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

17

1. ADC6 channel (PC0,PC1,PC2,PC3,PC4,PC5) dengan resolusi sebesar 10

bit. ADC dapat kita gunakan untuk mengubah input yang berupa tegangan

analog menjadi data digital

2. I2C (SDA dan SDL) merupakan salah satu fitur yang terdapat pada PORTC.

I2C digunakan untuk komunikasi dengan sensor atau device lain yang

memiliki komunikasi data tipe I2C seperti sensor kompas, accelerometer

nunchuck.

3. Port D

Port D merupakan jalur data 8 bit yang masing-masing pin-nya juga dapat

difungsikan sebagai input/output. Sama seperti Port B dan Port C, Port D juga

memiliki fungsi alternatif dibawah ini.

1.USART (TXD dan RXD) merupakan jalur data komunikasi serial dengan

level sinyal TTL. Pin TXD berfungsi untuk mengirimkan data serial,

sedangkan RXD kebalikannya yaitu sebagai pin yang berfungsi untuk

menerima data serial.

2.Interrupt (INT0 dan INT1) merupakan pin dengan fungsi khusus sebagai

interupsi hardware. Interupsi biasanya digunakan sebagai selaan dari

program, misalkan pada saat program berjalan kemudian terjadi interupsi

hardware/software maka program utama akan berhenti dan akan

menjalankan program interupsi.

3.XCK dapat difungsikan sebagai sumber clock external untuk USART,

namun kita juga dapat memanfaatkan clock dari CPU, sehingga tidak perlu

membutuhkan external clock.

Page 4: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

18

4.T0 dan T1 berfungsi sebagai masukan counter external untuk timer 1 dan

timer 0.

5.AIN0 dan AIN1 keduanya merupakan masukan input untuk analog

comparator.

Fitur ATmega328

ATMega328 adalah mikrokontroler keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur RISC

(Reduce Instruction Set Computer) yang mana setiap proses eksekusi data lebih cepat dari pada

arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer). Mikrokontroler ini memiliki beberapa fitur

antara lain:

1. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)

sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanen karena EEPROM

tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.

2. Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.

3. Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width

Modulation) output.

4. 32 x 8-bit register serba guna.

5. Dengan clock 16 MHz kecepatan mencapai 16 MIPS.

6. 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan

2 KB dari flash memori sebagai bootloader.

2.1.2 Komponen Elektronika

Menurut Chandra dan Arifianto (2010b:9) “Komponen pasif adalah komponen

yang dapat digunakan tanpa tegangan minimal. Contoh komponen pasif yaitu resistor dan

Page 5: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

19

kondensator (kapasitor). Komponen aktif adalah komponen yaitu diode,transistor.dan

operation amplifier (op-amp)”

2.1.2.1 Microkontroler Arduino

Arduino adalah platform prototype elektronik Open Source, yang berdasarkan

perangkat keras dan lunak yang fleksible dan mudah digunakan.Arduino diperuntukan bagi

seniman, desainer, hobiis, dan siapapun yang tertarik untuk membuat alat yang interaktif .

Arduino secara fisik adalah mikrokontroler. Arduino adalah perangkat keras

berbentuk rangkaian elektronik dengan ukuran yang kecil dan berfungsi sebagai

kontroler.Dihubungkan dengan sensor yang akan memberikan informasi keadaan obyek

atau lingkungan di sekitarnya, kemudian mengolah informasi tersebut lalu menghasilkan

suatu aksi.Proses ini akan dilakukan berulang-ulang dalam tugas akhir ini penulis

menggunakan board mikrokontroler Arduino Mega 2560 R3.

2.1.2.2 Arduino Uno

Arduino adalah platform perangkat keras open source yang dikembangkan oleh para ahli

dan institusi riset di Ivrea Italia. Menurut (Bender P,Kussmann K,2012) lingkup pengembangan

dari Arduino menggunakan bahasa pemrograman C dan java. (Lorschieter,Aguirre T,Paim, 2011)

ini dapat digunakan untuk mengembangkan produk interaktif dan membaca banyak sinyal dari

kedua switchings dan sensor, mengontrol lampu, motor dan bentuk lain dari perangkat fisik.

Arduino berarti satu dalam bahasa Italia, dipakai untuk menandai referensi Arduino. Untuk

lebih

Page 6: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

20

jelas bisa dilihat dari gambar 2.3 sebagai berikut :

Gambar 2.1. Arduino Uno

Sumber: https://www.robomart.com/image/catalog/RM0058/01.jpg

Spesifikasi :

1. mikrokontroler ATmega328

2. Operasi Voltage 5V

3. Tegangan masukan (dianjurkan) 7-12V

4. Tegangan masukan (batas) 6-20V

5. Digital I / O Pins 14 (dimana 6 memberikan output PWM)

6. Analog Pins Masukan 6

7. DC Current per I / O Pin 40 mA

8. DC saat ini untuk 3.3V Pin 50 mA

Page 7: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

21

9. Flash Memory 32 KB (ATmega328) yang 0,5 KB digunakan oleh

bootloader

10. SRAM 2 KB (ATmega328)

11. EEPROM 1 KB (ATmega328)

12. Kecepatan Jam 16 MHz

13. Panjang 68,6 mm

14. Lebar 53,4 mm

15. Berat 25 g

16. Skema & Referensi Desain

Gambar 2.2. Arduino Uno Board

Sumber: https://startingelectronics.org/articles/arduino/uno-r3-r2-differences/connector-

comparison-r2-r3.jpg

Tabel 2.1. menunjukkan beberapa produk board yang diproduksi Arduino yang ada di

pasaran :

Page 8: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

22

Tabel 2.1 Produk Board Arduino

No Nama Board No Nama Board

1 Arduino Uno 14 Lilypad Arduino

2 Arduino Leonardo 15 Arduino NG (Nuova Generazione)

3 Arduino Due 16 Arduino Extreme

4 Arduino Yun 17 Arduino Diecimila

5 Arduino Tre 18 Arduino Mega

6 Arduino Micro 19 Arduino Mega 2560

7 Arduino Robot 20 Arduino Pro

8 Arduino Esplora 21 Arduino Pro Mini

9 Arduino Mega ADK 22 Arduino Ethernet

10 Arduino Fio 23 Arduino Duemilanove

11 Arduino USB 24 Arduino Shields

12 Arduino Nano 25 Arduino Singel Side Serial

13 Arduino Serial 26 Arduino Mini

Sumber: https://startingelectronics.org/articles/arduino/uno-r3-r2-differences/connector-

comparison-r2-r3.jpg

Gambar 2.2.memperlihatkan bagian utama dari papan Arduino uno, yakni terminal

power supply, port USB, pin digital I/O, tombol reset, mikrokontroler ATmega328 dan pin

analog input.

Gambar 2.3. Bagian Utama Arduino Uno Board

Sumber: http://3.bp..com/-

Fl1cPtNSHsI/VLc95oajINI/AAAAAAAA4/M4Nyh_PnvEY/s1600/Board%2BArduino%2BUNO.jpg

Page 9: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

23

Berikut ini adalah penjelasan beberapa bagian utama dari papan Arduino uno, yaitu:

1. Power Supply.

Pada Arduino board, ada 2 (dua) pilihan sumber tegangan yang dapat digunakan,

yakni dari port USB maupun dari power supply eksternal. Dengan menghubungkan port

USB di komputer/laptop dengan Arduino maka secara otomatis power supply Arduino

bersumber dari port USB. Untuk sumber tegangan eksternal (non-USB) yakni dengan

menghubungkan Arduino board dengan sumber tegangan DC. Tegangan yang

direkomendasikan adalah 7 sampai 12 V, jika kurang dari 7V akan menyebabkan

ketidakstabilan tegangan, sedangkan jika lebih dari 12V akan menyebabkan panas dan

akibat fatal berupa kerusakan pada board Arduino.

2. Input – Output.

Port Arduino berbeda penamaannya dengan sistem minimum mikrokontroler atau

microntroller development system. Sebagai contoh pada system minimum ATmega8535

penamaan port adalah PORTA, PORTB, PORTC dan PORTD, untuk akses per-bit maka

PORTA.0 s/d PORTA.7, contoh lain pada AT89S51 maka PORT0, PORT1 dan

seterusnya. Sistem penamaan port pada Arduino merupakan urutan nomor port, mulai dari

nomor nol (0), satu (1) dan seterusnya. Untuk digital I/O dengan nama pin 1, 2 sampai 13,

sedangkan untuk analog input menggunakan nama A0, A1 sampai A5.

Pada Arduino uno terdapat 14 pin digital input – output. Secara umum berfungsi

sebagai port input – output biasa, namun ada beberapa pin yang mempunyai fungsi

Page 10: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

24

alternatif. Sebagai contoh, pin 2 dan 3 juga sebagai pin interupsi eksternal. Kemudian pin

5,6,9,10 dan 11 dapat dipakai untuk PWM (Pulse Width Modulation) yang sering dipakai

untuk kendali motor DC maupun motor servo. Tabel 4.2.menunjukkan nomor dan fungsi

pin pada Arduino uno.

Tabel 2.2. Konfigurasi Pin Arduino Uno

Sumber: https://ecs7..net/img/product-_826a669c-1202-4d2d-8f78

No Pin Fungsi Fungsi alternatif

0 Digital I/O 0 RX (serial – receiver)

1 Digital I/O 1 TX (serial – transmiter)

2 Digital I/O 2 Interupsi external

3 Digital I/O 3 Interupsi external & PWM

4 Digital I/O 4 –

5 Digital I/O 5 PWM

6 Digital I/O 6 PWM

7 Digital I/O 7 –

8 Digital I/O 8 –

9 Digital I/O 9 PWM

10 Digital I/O 10 SPI – SS & PWM

11 Digital I/O 11 SPI – MOSI & PWM

12 Digital I/O 12 SPI – MISO

13 Digital I/O 13 SPI – SCK & LED

3. Analog Input.

Arduino memiliki 6 pin analog input, berfungsi membaca sinyal masukan analog

seperti sensor analog. Meskipun demikian pin analog input dapat pula digunakan untuk

keperluan digital I/O. Tabel 2.3. menunjukkan nomor dan fungsi pin input analog.

Page 11: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

25

Tabel 2.3. Konfigurasi Pin Analog Input

No pin Fungsi Fungsi Alternatif

A0 Analog Input 1 –

A1 Analog Input 2 –

A2 Analog Input 3 –

A3 Analog Input 4 –

A4 Analog Input 5 TWI – SDA

A5 Analog Input 6 TWI – SCL

Sumber: https://ecs7..net/img/product-_826a669c-1202-4d2d-8f7

Arduino memberikan kemudahan bagi penggunanya untuk membuat berbagai

proyek berbasis mikrokontroler. Contohnya yang dapat dibuat dengan Arduino antara lain,

untuk membuat simulasi lampu, membuat robot, mengontrol motor dc, mengontrol motor

stepper, pengatur suhu, display LCD, dan masih banyak yang lainnya. Gambar 2.3 adalah

contoh produk alat menggunakan Arduino.

2.1.2.3 Shield Arduino

Shield adalah istilah untuk modul tambahan pada mikrokontroler Arduino.karena

cara menggunakan modul tambahan pada Arduino adalah dengan cara menumpuk bagian

atas board mikrokontroler Arduino, maka diberi istilah Shield.

2.1.2.4 Bread Board (Project Board)

Project Board atau yang sering disebut sebagai BreadBoard adalah dasar konstruksi

sebuah sirkuit elektronik dan merupakan prototipe dari suatu rangkaian elektronik.

Breadboard banyak digunakan untuk merangkai komponen, karena dengan menggunakan

breadboard, pembuatan prototipe tidak memerlukan proses menyolder ( langsung tancap ).

Karena sifatnya yang solderless alias tidak memerlukan solder sehingga dapat digunakan

kembali dan dengan demikian sangat cocok digunakan pada tahapan proses pembuatan

prototipe serta membantu dalam berkreasi dalam desain sirkuit elektronika.

Page 12: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

26

Berbagai sistem elektronik dapat di modelkan dengan menggunakan breadboard,

mulai dari sirkuit analog dan digital kecil sampai membuat unit pengolahan terpusat

(CPU). Secara umum breadbord memiliki jalur seperti berikut ini

Gambar 2.4 Bread Broad (Project Board)

Sumber: https://ecs7..net/img/product-_826a669c-1202-4d2d-8f78

Bagian atas dari baris logam memiliki klip pengunci kecil yang tersembunyi dibalik

lubang plastik. Klip ini memungkinkan kabel atau kaki komponen yang masuk melalui

lubang plastik atas breadboard akan terkunci dengan kuat pada bagian dalam breadboard.

Setiap komponen yang dimasukan maka komponen akan tersambung secara

elektrik ke titik lain pada baris tersebut. Hal ini karena logam konduktif mengalirkan arus

di setiap titik pada jalur tersebut.

Page 13: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

27

Breadboard memiliki lima klip pengunci pada setiap setengah barisnya. Ini berlaku

untuk semua jenis dan ukuran breadboard. Dengan demikian, kita hanya bisa

menghubungkan lima komponen dalam satu bagian atau setengah dari satu baris pada

breadboard. Setiap barisnya ada sepuluh lubang, dengan setiap strip memiliki lima lubang.

Itulah mengapa kita hanya bisa menghubungkan lima komponen dalam setiap stripnya.

Setiap satu baris horisontal dipisahkan oleh ngarai atau selokan ditengah-tengah

breadboard. Selokan ini memisahkan atau mengisolasi setiap baris menjadi dua strip dan

tidak terhubung secara elektrik satu strip kiri dengan satu strip sebelah kanannya. Ini berarti

kita hanya bisa memasangkan lima komponen dalam setiap strip yang saling terhubung,

namun setiap lima lubang pada strip tidak terhubung dengan lima lubang pada strip lainnya.

Jika diperhatikan pada breadboard akan kita lihat banyak sekali angka dan huruf

yang tertera pada kolom dan barisnya. Ini sebenarnya tidak memiliki tujuan apapun, hanya

untuk memandu saat membuat rangkaian, hal ini jelas mempermudah dalam membuat

rangkaian elektronika. Sirkuit yang dibuat mungkin saja rumit dan kompleks dan bisa saja

terjadi kesalahan rangkaian yang bisa berpengaruh secara total atau bahkan kerusakan fatal

pada komponen.

Jika menelusuri rangkaian dengan mengikuti koneksi nomor baris dan huruf kolom

mungkin kesalahan tersebut akan dengan cepat ditemukan. Penomoran baris dan huruf

kolom juga akan membantu untuk membuat rangkaian dengan melihatnya langsung dari

skema. Banyak buku dan panduan yang menyertakan diagram sirkuit sebagai acuan pada

saat kita membuat rangkain pada breadboard

Dengan memahami fungsi dari breadboard ini, tentunya akan menunjang mereka

yang akan mulai melakukan praktek dengan proyek rangkaian dasar elektronika. Hal ini

Page 14: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

28

juga termasuk yang harus dikuasai pada tahap awal pengenalan dasar robotika yang

pastinya juga akan memanfaatkan begitu banyak komponen elektronika yang terangkai

bersama. Tetaplah kreatif dan inovatif bersama RobotEdukasi. Express your creativity with

RobotEdukasi.

2.1.2.5 Motor Servo

Sebuah motor servo adalah alat yang dapat mengendalikan posisi, dapat membelokkan

dan menjaga suatu posisi berdasar penerimaan pada suatu signal elektronik itu. Pada

perancangan gripper digunakan 2 buah motor servo pada bagian kanan dan kiri untuk

mencapit sebuah box. Pada saat robot dijalankan motor servo akan membuka bagian kiri

dan bagian kanan, ketika tidak ada box maka servo akan menutup bagian kiri dan bagian

kanan sehingga mencapit box.

Berikut ini adalah tampilan motor servo.

Gambar 2.5. Bentuk fisik motor servo HiTec HS-5645MG

Sumber: https://ecs7..net/img/product-_826a669c-1202-4d2d-8f78

https://www.servocity.com/assets/images/HS-311.jpg

HS-5645MG adalah motor servo yang dibuat oleh HiTec. Berikut

merupakan spesifikasi dari motor servo tersebut :

Page 15: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

29

1. Jenis motor adalah 3 pole ferrite

2. Jenis bearing adalah dual ball bearing

3. Torsi 10.3 kg/ cm di 4,8 V

4. Kecepatan 0,23 detik/ 60º di 4,8 V

5. Ukuran 40.6 X 19.8 X 37.8 mm

6. Berat 60 g

Sebuah motor servo standard adalah alat yang dapat mengendalikan posisi, dapat

membelokkan dan menjaga suatu posisi berdasar penerimaan pada suatu signal elektronik

itu. Karena motor servo merupakan alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi

mekanik, maka magnet permanent motor servo yang mengubah energi listrik ke dalam

energi mekanik melalui interaksi dari dua medan magnet. Berikut ini adalah tampilan motor

servo.

Gambar 2.6. Bentuk fisik motor servo standar

http:// nurhadi..pcr.ac.id/wp-content/uploads/sites/200/2017/06/1-5-300x176.jpg

Bagian-bagian dari sebuah motor servo standard adalah sebagai berikut:

1. Konektor yang digunakan untuk menghubungkan motor servo dengan Vcc, Ground dan

signal input yang dihubungkan ke Basic Stamp.

2. Kabel menghubungkan Vcc, Ground dan signal input dari konektor ke motor servo.

Page 16: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

30

3. Tuas menjadi bagian dari motor servo yang kelihatan seperti suatu bintang four-pointed.

Ketika motor servo berputar, motor servo akan bergerak ke bagian yang dikendalikan

sesuai dengan program.

4. Cassing berisi bagian untuk mengendalikan kerja motor servo yang pada dasarnya

berupa motor DC dan gear. Bagian ini bekerja untuk menerima instruksi dari basic stamp

dan mengkonversi ke dalam sebuah pulsa untuk menentukan arah atau posisi servo.

2.1.2.6 Motor Dc / Fan

Motor Dc/Fan adalah rangkaian electronik yang disusun pada PCB yang berfungsi

untuk memberikan output tegangan pada coil/kumparan/lilitan, sehingga pada lilitan

timbul force (daya dorong ) untuk memutar baling-baling (inpeller).

Dari rangkaian PCB, DC brushless Fan motor mempunyai banyak option

(pilihan),yaitu :

1. Option nol (0), yaitu suatu fan yang hanya difungsikan untuk berputar

dengan kecepatan tertentu, sesuai dengan spesifikasinya, misalnya harus

berputar 4000 rpm, dengan max arus 300mA.Pada fan jenis ini, terdapat dua

kabel, yaitu kabel power positif )V+, dan kabel ground (-)

2. Option satu (1), yaitu suatu fan yang berputar, tetapi fan tersebut

mengeluarkan signal (tegangan), yang berbentuk gelombang kotak (sering

disebut tachometer type), pada fan ini terdapat tiga kabel,yaitu V+,-, dan S

(signal). Signal akan keluar jika fan berputar. Pada rangkaian dapat dilihat

pada pin IC (integrated Circuit) ditulis dengan FG (fungtion generator).

Output signal (tegnagan signal), dapat disetiing sesuai dengan kebutuhan,

Page 17: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

31

dengan cara mengatur output signal dengan menggunakan prinsip voltage

devide (pembagi tegangan). Sehingga dikenal TTL, OC (open colector), VH

(half voltage), VO (output voltage).

3. TTL adalah Transistor-transistor Logic. Pada Fan jenis ini output signal

diatur supaya output signal=5Vp-p(pick to pick), OC (open colector), yaitu

outpun signal dibuat mengambang, dan hanya akan keluar jika pada Vinput

dan colector dipasang jumper resistor. VH (Voltage half), tegangan signal

harus setengah (1/2) tegangan input fan (Vs=1/2Vinput). VO (Voltage

output), yaitu tegangan signal besarnya harus sama dengan tegangan input

(Vs=Vinput), dengan catatan bahwa Vs harus Vp-p

4. Detail informasi dapat dilihat pada IC yang dipakai.

5. Option dua(2), yaitu suatu fan yang dapat mengeluarkan signal, jika fan itu

ditahan putarnya (Rotated detection), Output signalnya berupa gelombang

DC murni. Variasi dari signal option 2, sama seperti option 1, yaitu VH,VO,

TTL. Output signal pada pin IC ditulis dengan RD (rotated detection). Lama

berhenti (keluar signal), dapat diatur dengan mengatur besarnya capacitans

(C-restart) pada IC.

6. Option tiga (3), yaitu suatu fan yang kecepatan putarnya (speed rpm-nya),

dapat berubah sesuai dengan temperatur ruangan, karena pada rangkaiannya

ini terdapat thermistor, yang diletakkan di PCB bar. Ada dua jenis

thermistor yaitu tipe NTC (Negatif Thermal Coefisien), PTC (Positif

Thermal Coefisien)

Page 18: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

32

7. Option empat (4), yaitu suatu fan yang kecepatan putarnya berubah sesuai

dengan temperatur ruangan, dan thermistor diletakkan dan dihubungkan ke

PCB dengan kabel. Sehingga sensornya dapat ditaruh di suatu tempat yang

mengalami perubahan temperatur.

8. Option lima (5), yaitu suatu fan yang bersifat dual speed (dengan 2

kecepatan), dengan diatur padakai control.

9. Option enam (6) atau PWM control, yaitu suatu fan yang kecepatan

putarnya dapat diatur, dengan menggunakan pulsa (PWM=modulasi lebar

pulsa). Kecepatan putarnya dapat diatur dengan mengatur duty cycle pulsa

PWM tersebut.

Gambar 2. 13 Fan/Motor DC 12V

Sumber: https://www.dhresource.com

Page 19: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

33

2.1.2.7 Fitting Lampu

Fitting digunakan sebagai dudukan lampu agar tersambung ke sumber

listrik.

Gambar 2.14 Fitting Lampu

https://www.bhineka.com

2.1.2.8 Lampu Pijar

Lampu pijar memiliki cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran

arus listrik melalui filmen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya.

Gambar 2.15 Lampu pijar

Sumber : https://www.bhineka.com

Page 20: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

34

2.1.2.9 Kabel Jumper

Kabel digunakan untuk menyalurkan listrik. Sebuah kabel listrik terdiri dari

isolator dan konduktor.Isolator adalah bahan pembungkus kabel yang biasa terbuat

dari karet plastik atau karet, sedangkan konduktor terbuat dari tembaga.

Gambar 2.16 Kabel Jumper

Sumber : https://www.bhineka.com

2.1.3 Bluetooth Module atau IEEE 802.15.1

Bluetooth, juga dikenal sebagai 802.15.1 standar IEEE adalah didasarkan pada sistem radio

nirkabel dirancang untuk jarak pendek dan perangkat murah untuk menggantikan kabel untuk

peripheral komputer, seperti mouse, keyboard, joystick, dan printer. Kisaran Aplikasi ini

dikenal sebagai jaringan area pribadi nirkabel (WPAN). Dua topologi konektivitas

didefinisikan dalam

Bluetooth:

piconet dan scatternet. Sebuah piconet adalah WPAN dibentuk oleh perangkat Bluetooth yang

berfungsi sebagai master dalam piconet dan satu atau lebih perangkat Bluetooth yang melayani

sebagai slave.

Page 21: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

35

Dua piconet dapat dihubungkan untuk membentuk scatternet a. Sebuah Bluetooth perangkat

dapat berpartisipasi dalam beberapa piconet pada saat yang sama, sehingga memungkinkan

untuk kemungkinan bahwa informasi dapat mengalir di luar wilayah cakupan piconet tunggal.

Perangkat dalam scatternet bisa menjadi slave di beberapa piconet, tetapi master dalam hanya

salah satu dari mereka. Bisa dilihat dari gambar 2.1 sebagai berikut .

Gambar 2.17.Piconet dan scatternet a pada bloetooth

Sumber: https://ecs7..net/img/product-_826a669c-1202-4d2d-8f78

Komunikasi Protokol Sebuah ponsel Android mengirimkan perintah ke perangkat

Bluetooth melalui modul Bluetooth HC06 yang tertanam pada mikrokontroler.Ponsel ini

digunakan sebagai host kontroler yang menetapkan komunikasi dengan modul Bluetooth

melalui HC06. Komunikasi antara master dan slave perangkat Bluetooth meliputi proses

perangkat power-up dan pertukaran data sedangkan protokol didirikan pada software stack

Bluetooth. Model lapisan protokol adalah ditentukan oleh Bluetooth Special Interest Group

( SIG ) untuk mendukung komunikasi umum antara perangkat Bluetooth yang berbeda.

Gambar 2.18. komunikasi Protokol Bluetooth

https://ecs7.net/img/product-_826a669c-1202-4d2d-8f78

Page 22: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

36

Pada gambar 2.2 Arsitektur protokol Bluetooth yang digunakan dalam aplikasi

mengadopsi Logical Link Control Protocol dan Adaptasi (L2CAP), Session Description

Protocol (SDP) dan Radio Frekuensi komunikasi (RFCOMM). Selain protokol ini,

protokol tingkat atas Serial Port Profile (SPP) digunakan untuk berkomunikasi

dengan lapisan aplikasi.

Proses power- up perangkat Bluetooth mengadopsi SDP protokol untuk meminta

area modul Bluetooth sedangkan protokol L2CAP menyediakan data layanan pertukaran

dengan aplikasi Bluetooth, SSP digunakan pada tingkat atas untuk berkomunikasi dengan

lapisan aplikasi.

2.1.4 Relay

Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronika yang digerakan oleh

arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang

besi (solenoid) di dekatnya.Ketika solenoid dialiri listrik, tuas akan tertarik Karena adanya

gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup.Pada saat

arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak

saklar akan kembali terbuka.Relay biasanya digunakan untuk menggerakan arus / tegangan

yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan memakai arus/tegangan

yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 VOLT DC). Relay yang paling sederhana ialah relay

elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik.

Secara sederhana relay elektromrkanis ini didefinisikan sebagi berikut:

Page 23: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

37

1. Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup (atau

membuka ) kontak saklar.

2. Saklar yang digerakan (secara mekanis) oleh daya / energi listrik

3. Dalam pemakaiannya biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC

dilengkapi dengan sebuah diode yang di-paralel dengan lilitannya dan

dipasang terbalik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan

(+).Ini bertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada

saat relay berganti posisi dari on ke off agar tidak merusak komponen

disekitarnya.

Konfigurasi dari kontak-kontak relay ada 3 jenis. Yaitu:

• Normally Open (NO), apabila kontak-kontak tertutup saat relay dicatu.

• Normally Closed (NC), apabila kontak-kontak terbuka saat relay dicatu.

• Change Cover (CO), relay mempunyai kontak tengah yang normal tertutup,

tetapi ketika relay dicatu kontak tengah tersebut akan membuat hubungan

dengan kontak-kontak yang lain.

Pengunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta kekuatan

relay men-switch arus / tegangan. Biasanya ukuranya tertera body relay. Misalnya relay

12VDC/4 A 220V, artinya tegangan yang diperlukan sebagai pengontrolanya adalah

12Volt DC dan mampu men-switch arus listrik (maksimal) sebesar 4 ampere pada tegangan

220 Volt. Sebaiknya relay difungsikan 80% saja dari kemampuan maksimalnya agar aman,

lebih rendah lagi lebih aman. Relay jenis lain ada yang namanya reedswitch atau relay lidi.

Relay jenis ini berupa batang kontak terbuat dari besi pada tabung kaca kecil yang dililit

Page 24: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

38

kawat. Pada saat lilitan kawat dialiri arus, kontak besi tersebut akan menjadi magnet dan

saling menempel sehingga menjadi saklar yang on. Ketika arus pada lilitan dihentikan

medan magnet hilan dan kontak kembali terbuka (off).

Gambar 2.19. Bentuk Fisik Relay

Sumber : https://www.espruino.com/refimages/Relays_2x.jpg

Prinsip Kerja Relay

Coil adalah gulungan kawat yang mendapat arus listrik, sedang contact adalah jenis

saklar yang pergerakanya tergantung dari ada tidaknya arus listrik di coil. Contact ada 2

jenis : Normaly Open (kondisi awal sebelum diaktifkan open), dan Normally Closed

(kondisi awal sebelum diaktifkan close). Secara sederhana berikut ini prinsip kerja dari

relay : ketika Coil mendapat energi listrik (energized), akan timbul gaya electromagnet

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

Gambar 2.20. Inside SPST Relay

Sumber : https://arduinoinfo.com/file/view/RelayInternals.jpg/550419620/RelayInternals.jpg

Page 25: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

39

2.1.5 Mikrokontroler

Mikrokontroler berfungsi sebagai pengontrolan elektronika dan pada umumnya

dapat menyimpan program didalamnya. Mikrokontroler juga umumnya terdiri dari

CPU,memory,I/O,dan unit pendukung seperti analog-to-digital converter (ADC) yang

sudah terintegrasi didalamnya.

Tidak seperti system computer yang mampu menangani berbagai macam program

aplikasi seperti mengedit gambar, video, suara. Mikrokontroler hanya bias digunakan

untuk satu program saja. Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM.

Pada saat system computer perbandingan ROM dan RAM-nya besar, sedangkan rutin-rutin

antarmuka perangkat keras disimpan dalam ROM yang ukurannya relative besar,

sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara, termasuk register-

register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.

Agar mikrokontroler dapat digunakan dibutuhkan perangkat eksternal yang disebut

system minimum. Sistem minimum yang digunakan bersamaan dengan mikrokontroler

untuk menjalankan suatu program yang sudah jadi .Contoh mikrokontroler yang biasa

digunakan adalah ATMega 328p.

ATmega328 memiliki fitur cukup lengkap,mulai dari kapasitas memori program

dan memory data yang cukup besar, interupsi, Timer/Counter, PWM, USART, TWI,

analog comerator, EEPROM internal dan juga ADC internal.Di bawah ini merupakan

penjelasan melalui gambar mengenai konfigurasi pin-pin yang merupakan bagian dari

mikrokontroler ATMega328 yang digunakan dalam modul perancangan ini adalah, sebagai

berikut:

Page 26: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

40

Gambar 2.21. Konfigurasi Pin ATmega 328

Sumber :https://2.bp.com/7SO82l7qBQ/ /bkjp5gAUTYU/s1600/atmega328.png

2.2 Perangkat Lunak

Perangkat lunak atau piranti lunak (Software) adalah istilah khusus untuk data yang

diformat, dan disimpan secara digital, termasuk program computer, dokumentasinya, dan

berbagai informasi yang bias dibaca, dan ditulis oleh computer.Dengan kata lain, bagian dari

system computer yang tidak terwujud.Istilah ini menonjolkan perbedaan dengan perangkat

keras computer.

Pembuatan perangkat lunak itu sendiri memerlukan “Bahasa pemrograman” yang ditulis

oleh seorang pemrogram untuk selanjutnya.dikompilasi dengan aplikasi komplier sehingga

menjadi kode yang bias dikenali oleh mesin hardware.

Page 27: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

41

2.2.1 Perangkat Lunak (Arduino IDE)

Arduino dapat digunakan untuk mengembangkan objek interaktif, mengambil

masukan dari berbagai switch atau sensor, dan mengendalikan berbagai lampu, motor, dan

output fisik lainnya. Proyek Arduino dapat berdiri sendiri, atau berkomunikasi dengan

perangkat lunak (software) yang berjalan pada komputer (misalnya: Flash, Pengolahan,

MaxMSP, database, dsb). Board dapat dirakit sendiri atau dibeli; open-source IDE dapat

didownload secara gratis.

Arduino adalah software open source yang memudahkan untuk menulis kode

program dan meng-upload-nya ke board Arduino. Software Arduino dapat berjalan pada

Windows, Mac OS X, dan Linux. Software ini ditulis dalam bentuk Java dan berbasis

processing, avr-gcc, dan perangkat lunak open source lainnya.

Software Arduino yang ada dalam situs Arduino telah memiliki versi 1.6.6, seperti

terlihat pada Gambar 2.4. Software Arduino IDE (Integrated Development Environment)

adalah sebuah perangkat lunak yang memudahkan dalam mengembangkan aplikasi

mikrokontroler mulai dari menuliskan source program, kompilasi, upload hasil kompilasi,

dan uji coba secara terminal serial. Arduino dapat dijalankan di komputer dengan berbagai

macam platform karena didukung atau berbasis Java. Source program yang dibuat untuk

aplikasi mikrokontroler adalah bahasa C/C++ dan dapat digabungkan dengan assembly.

Page 28: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

42

Gambar 2.22 Tampilan Software Arduino 1.6.6

Lingkungan open-source Arduino memudahkan untuk menulis kode dan

meng-upload ke board Arduino. Ini berjalan pada Windows, Mac OS X, dan Linux.

Berdasarkan Pengolahan, avr-gcc, dan perangkat lunak sumber terbuka lainnya.

Gambar 2.23 Tampilan Arduino Sketch

Di samping IDE Arduino sebagai jantungnya, bootloader adalah jantung dari

Arduino lainnya yang berupa program kecil yang dieksekusi sesaat setelah mikrokontroler

diberi catu daya. Bootloader ini berfungsi sebagai pemonitor aktifitas yang diinginkan oleh

Arduino. Jika dalam IDE terdapat file hasil kompilasi yang akan di-upload, bootloader

Page 29: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

43

secara otomatis menyambutnya untuk disimpan dalam memori program. Jika pada saat

awal mikrokontroler bekerja, bootloader akan mengeksekusi program aplikasi yang telah

diupload sebelumnya. Jika IDE hendak mengupload program baru, bootloader seketika

menghentikan eksekusi program berganti menerima data program untuk selanjutnya

diprogramkan dalam memori program mikrokontroler.

Hubungan komunikasi data antara IDE arduino dengan board Arduino digunakan

komunikasi secara serial dengan protokol RS232. Jika board arduino sudah dilengkapi

dengan komunikasi serial RS232 (biasanya USB), maka dapat langsung ditancapkan ke

USB komputer. Piranti serial RS232 ini digunakan jika board arduino atau arduino buatan

sendiri tidak dilengkapi dengan piranti serial 232.

Prosedur Menggunakan Arduino Board

1. Menyiapkan Arduino Board dan Kabel USB (Gambar 2.5)

Gambar 2.24 Arduino dan Kabel USB

Sumber : https://www.bhineka.com

2. Men-download Software Arduino

Dapatkan versi terbaru dari halaman download yang tersedia di situs resmi Arduino,

https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Setelah download selesai, unzip file yang

Page 30: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

44

didownload (jika mendownload file tipe .zip). Pastikan untuk mempertahankan struktur folder.

Klik dua kali pada folder untuk membukanya, dan akan ada beberapa file dan sub-folder di

dalam.

3. Menghubungkan Arduino Board ke Komputer

Arduino Uno, Mega Duemilanove dan Arduino Nano memerlukan sumber listrik dari salah

satu koneksi USB komputer atau power supply eksternal. Sumber daya dipilih dengan jumper,

plastik kecil yang terdapat antara USB dan jack listrik. Periksa apakah jumper diatur pada dua

pin paling dekat dengan port USB atau tidak. Hubungkan papan Arduino ke komputer

menggunakan kabel USB. LED indikator daya hijau (berlabel PWR) akan menyala.

4. Membuka Software Arduino (Gambar 2.6)

Klik dua kali aplikasi Arduino, lalu dapat dilakukan simulasi dengan hal-hal sebagai berikut :

▪ Buka contoh blink

▪ Buka LED berkedip contoh sketsa: File > Examples > 1.Basics > Blink.

▪ Pilih Board yang digunakan dengan memilih entri dalam menu Tools > Board yang sesuai

dengan Arduino. Misalnya dipilih Arduino Uno (Gambar 2.22).

Gambar 2.25 Memilih Port

Page 31: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

45

▪ Upload program dengan meng-klik tombol "Upload". Tunggu beberapa detik – akan

terlihat akan berkedip LED RX dan TX pada Arduino Board.

Gambar 2.26 Upload Program

2.2.1.1 Konsep Dasar Pemrograman Arduino

Software/program yang ditulis menggunakan Arduino disebut sketsa (sketch).

Sketsa ini ditulis dalam editor teks. Sketsa disimpan dengan ekstensi file .ino, yang

memiliki fitur untuk meng-cut, meng-copy, mem-paste, mencari/ mengganti teks, dll. Area

pesan (console) memberikan umpan balik, menyimpan dan mengekspor juga menampilkan

kesalahan.

Konsol menampilkan teks output dalam lingkungan Arduino termasuk detail pesan

error dan informasi lainnya. Bagian sudut bawah sebelah kanan jendela menampilkan

board dan port serial yang sedang dipakai. Tombol-tombol toolbar (Gambar 3.1.)

memungkinkan untuk memverifikasi dan meng-upload program, membuat, membuka, dan

menyimpan sketsa, juga membuka monitor serial.

Page 32: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

46

Gambar 2.27 Toolbar dan Menu Arduino

Code Program Arduino biasa disebut sketch dan dibuat menggunakan bahasa

pemrograman C. Program atau sketch yang sudah selesai ditulis di Arduino IDE dapat

langsung di-compile dan di-upload ke Arduino Board.

Gambar 2.28 Sketch dalam Arduino IDE

Secara sederhana, sketch dalam Arduino dikelompokkan menjadi 3 blok (Gambar

3.2.), yakni : Header, Setup dan Loop. Untuk program yang lebih kompleks akan ada blok

lain berupa fungsi-fungsi pendukung.

Header

Pada bagian ini biasanya ditulis definisi-definisi penting yang akan digunakan

selanjutnya dalam program, misalnya penggunaan library dan pendefinisian variable.

Code dalam blok ini dijalankan hanya sekali pada waktu compile. Di bawah ini contoh

code untuk mendeklarasikan variable led (integer) dan sekaligus di isi dengan angka 13 .

Page 33: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

47

int led = 13;

Setup

Di sinilah awal program Arduino berjalan, yaitu di saat awal, atau ketika power

on Arduino board. Biasanya di blok ini diisi penentuan apakah suatu pin digunakan

sebagai input atau output, menggunakan perintah pinMode. Initialisasi variable juga bisa

dilakukan di blok ini.

// the setup routine runs once when you press

reset:

void setup() { // initialize the digital pin

as an output.

pinMode(led,

OUTPUT); }

OUTPUT adalah suatu makro yang sudah didefinisikan Arduino yang berarti = 1.

Jadi perintah di atas sama dengan pinMode(led, 1);

Suatu pin bisa difungsikan sebagai OUTPUT atau INPUT. Jika difungsikan sebagai

output, dia siap mengirimkan arus listrik (maksimum 100 mA) kepada beban yang

disambungkannya. Jika difungsikan sebagai INPUT, pin tersebut memiliki impedance

yang tinggi dan siap menerima arus yang dikirimkan kepadanya.

Loop

Blok ini akan dieksekusi secara terus menerus. Apabila program sudah sampai

akhir blok, maka akan dilanjutkan dengan mengulang eksekusi dari awal blok. Program

Page 34: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

48

akan berhenti apabila tombol power Arduino di matikan. Di sinilah fungsi utama program

Arduino kita berada.

void loop() {

digitalWrite(led, HIGH); // nyalakan LED

delay(1000); // tunggu 1000 milidetik

digitalWrite(led, LOW); // matikan LED

delay(1000); // tunggu 1000 milidetik }

Perintah digitalWrite(pinNumber,nilai) akan memerintahkan arduino untuk

menyalakan atau mematikan tegangan di pinNumber tergantung nilainya. Jadi perintah di

atas digitalWrite(led,HIGH) akan membuat pin nomor 13 (karena di header dideklarasi led

= 13) memiliki tegangan = 5V (HIGH). Hanya ada dua kemungkinan nilai digitalWrite

yaitu HIGH atau LOW yang sebetulnya adalah

nilai integer 1 atau 0 .

2.2.2 MIT AppInventor 2

App Inventor adalah sebuah tool untuk membuat aplikasi android, yang

menyenangkan dari tool ini adalah karena berbasis visual block programming, jadi kita

bisa membuat aplikasi tanpa kode satupun. Mengapa disebut visual block programming?,

karena kita akan melihat, menggunakan, menyusun dan drag-drops “blok” dalam

membuat aplikasi, dan secara sederhana kita bisa menyebutnya tanpa menuliskan kode

program / coding.

Page 35: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

49

Sebelum memulai pembuatan disini ada beberapa menu yang perlu di ketahui :

1. Project (warna hitam) -> adalah menu awal berisi antara lain start new project, save

project, Delete Project.

2. Connect (merah) -> menu untuk menghubungkan project kita dengan

menggunakan media antara lain. MIT App Inventor Companiaon (bisa didownload

di Google Playstore). Berfungsi sebagai emulator untuk project kita. Jadi kita bisa

langsung mencoba aplikasi yang kita buat tanpa harus mendownloadnya terlebih

dahulu.

3. Build (kuning)-> menu untuk download aplikasi kita. Dengan save project kita

kekomputer. Atau melalui scan Barcode yang akan menuju ke link download yang

bisa langsung di download dari Smartphone.

4. (biru) -> untuk menambah screen dan menghapus screen jika membutuhkan

beberapa screen.

5. Menu Designer untuk mendisain aplikasi kita dalam pengaturan layout, tombol,

gambar dan lain-lain.

6. Block akan berisi logika dari aplikasi kita.

a Sebelum memulai pembuatan Aplikasi kita harus mempunyai akun Gmail terlebih

dahulu. Karena MIT App Inventor dibuat oleh google lalu dikembangkan oleh

MIT.

b Masuk web MIT App Inventor http://appinventor.mit.edu/explore/ setelah itu klik

Create apps! (pojok kanan atas diweb)

Page 36: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

50

c Menu Projects klik Start new Project lalu beri nama project kalian misalnya kali ini

kita akan membuat aplikasi agar dapat berbicara menggunakan beberapa media.

Sebut saja dengan Aplikasi Talk to Me.

Gambar 2.29 Tampilan APK

Designer akan membutuhkan :

Palette -> User Interface -> Button

Palette -> Media -> TextToSpeech

Dengan cara drag n drop di viewer.

Di Menu Components kita ganti nama tombol tadi, dengan cara rename. Missal. Click Me!

Menu Propertis berguna untuk merubah tombol / button yang kita masukkan tadi. Ada

beberapa menu contohnya mengganti background, warna, ukuran, atau text pada tombol.

• Setelah itu pindah di Menu Blocks (pojok kanan atas) untuk mengisi logic dari tombol tadi.

• Klik Button tadi (Click Me!) lalu pilih Click_me!.click. dengan cara drag n drop.

Page 37: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

51

• Lalu Klik TextToSpeech dan pilih call TextToSpeech.speech lalu pasang pada blok button

Click me tadi. Seperti gambar dibawah ini.

• Setelah itu pada menu Block pojok kiri pilih text. Drag n drop blok yang kosong.

• Isi Blok tersebut dengan kata. Yang nantinya akan dikeluarkan menjadi suara.

Misalnya hello.

• lalu kita coba dengan app inventor companion yang telah didownload lagi. Atau disave

menjadi apk. Dan saat kita menekan tombol akan mengeluarkan suara

Hello.

Selanjutnya Kita akan memasukkan TextBox, agar kita bisa mengeluarkan suara dengan

inputan yang kita masukkan tanpa merubah logic di blocks.

• Pertama kembali ke menu Designer lalu tambahkan TextBox di menu pallete.

• Lalu kembali ke menu Blocks.

• Message yang berisi blok text tadi kita hapus terlebih dahulu Lalu klik textbox dimenu

Blocks.

• Masukkan TextBox.text drag ke blok message.

• Kita bisa memasukkan kata melalui TextBox tadi lalu ketika diklik akan membaca isi dari

textbox yang kita isikan.

Page 38: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

52

Membuat Smartphone kita mengeluarkan suara ketika digoyangkan

• Di Menu Desainer kita akan menambahkan Pallate -> Sensor -> AccelerometerSensor

• Lalu langkah di menu blocks

• Pilih AccelerometerSensor ->

AccelerometerSensor.Shaking

• Selanjutnya isi dengan blok dari TextToSpeech.Speak Lalu isi message dengan Text.

• Misalnya Do not shake me. Jadi setiap kita menggoyangkan smartphone kita, maka akan

keluar suara do not shake me.

Mengubah Suara menjadi Text menggunakan Speech Recognizer

• Sebelum mulai kita masukkan beberapa media yaitu :

Pallate -> User Interface -> Button: untuk memanggil fitur SpeechRecognizer

Pallate -> User Interface -> Label: yang nanti akan berisi hasil suara menjadi text

Pallete -> Media -> SpeechRecognizer

• Berikutnya kita masuk ke menu Blocks. Lalu pilih Button -> button.click

• Selanjutnya pilih SpeechRecognizer pilih SpeechRecognizer.GetText dan pasangkan di

Button.

Seperti gambar dibawah ini

Page 39: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

53

logic ini akan berfungsi untuk memanggil fitur SpeechRecognizer yang di sediakan oleh

MIT App Inventor

2.

• Selanjutnya kita pilih SpeechRecognizer -> SpeechRecognizer.AfterGettingText

(setelah mendapatkan text apa yang akan dilakukan)

• Kita set label tadi dengan pilih label lalu klik -> label.text

• Pilih SpeechRecognizer -> SpeechRecognizer.Result. Jadi label yang ada di Designer

akan di set menjadi hasil dari pengenalan suara yang telah direkam tadi. Seperti

digambar berikut.

Membuat Aplikasi untuk Merekam Suara

• Ada Beberapa media yang akan di tambahkan di Menu Designer:

Pallete -> User Interface -> Button (2 tombol : tombol Record untuk memulai merekam,

dan tombol Play untuk memulai hasil rekaman.

Pallete -> Media -> Sound Recorder

Pallete -> Media -> Player : untuk memainkan hasil rekaman.

Pallete -> Storage -> TinyDB (database) : berfungsi untuk menyimpan hasil rekaman.

Page 40: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

54

• Selanjutnya pindah ke menu Blocks

• Pilih Button recorder : Button -> Touch Down : tombol akan melakukan perintahnya

ketika disentuh.

• Lalu Pilih SoundRecorder : call SoundRecorder.Start pasang ke Button Touch Down.

• Selanjutnya kita tambahkan warna agar ketika ditekan dan memulai perintah tombol

akan berubah warna sebagai tanda tombol berfungsi. Dengan cara klik button recorder

tadi lalu cari set button (recorder).BackgroundColor. lalu pilih di menu blok color beri

warna sesuai keinginan kalian.

• Pilih Button Recorder lagi : Button.TouchUp : tombol akan melakukan perintah ketika

dilepas / tidak disentuh.

• pilih SoundRecorder lalu pilih call Soundrecorder.Stop. jadi ketika button dilepas berarti

rekaman suara akan berhenti.

• Kita juga akan menambahkan background color agar kita bisa tau saat SoundRecorder telah

berhenti.

• Langkah selanjutnya adalah menyimpan hasil rekaman tadi di TinyDB

pertama pilih Blok SoundRecorder. Lalu Pilih when Sound Recorder.After SoundRecorded

:Fungsi ini berarti setalah SoundRecorder berjalan dia akan melakukan apa? Lalu kita isi

Page 41: BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI - repository.bsi.ac.id · 15 BAB II KONSEP DAN LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari sebuah rangkaian elektronika

55

dengan TinyDB -> Call TinyDB.StoreValue : yang berarti kita memanggil TinyDB tadi

dengan perintah Menyimpan Nilai yang dalam konteks ini adalah hasil rekaman tadi.

• Didalam tag kita isi dengan Rekaman (contoh) tag berupa Text. Tag berfungsi sebagai

Key/id (misalnya Id Makanan : isinya adalah roti, nasi, mie, dsb)

• ValueToStore kita isi dengan sound. Yang berarti hasil yang kita simpan adalah suara yang

kita rekam tadi. Dengan cara mengarahkan cursor ke sound diatas perintah do, lalu akan

keluar pop up seperti contoh dibawah.

• Langkah berikutnya pilih SoundRecorder.Lalu pilih SoundRecorder. StartedRecording.

• Lalu pilih SoundRecorder set

SoundRecorder.SaveRecording to

• diisi dengan menu Player -> Player.Source

▪ Fungsi ini berarti ketika SoundRecorder mulai merekam,dia akan mengatur rekaman

lalu dikirim ke Player.

▪ Langkah terakhir kita akan memanggil hasil rekaman tadi dengan tombol play.

▪ Pilih button Play -> pilih Button.click

▪ Lalu isi blok dengan Player -> set Player.Source

▪ Lalu panggil TinyDb masukkan di blok player.source tadi dengan tag yang sama yaitu

rekaman.