5

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Perangkat Keras

Perangkat keras adalah bagian komponen-komponen dari sebuah alat yang

berfungsi untuk memberikan masukan, mengolah, dan menampilkan keluaran.

Dan digunakan oleh sistem untuk menjalankan perintah yang diprogramkan.

Dalam hal ini penulis akan menjelaskan perangkat keras apa saja yang digunakan

dalam pembuatan alat ini, maka penulis memasukkan perangkat menjadi beberapa

kelompok yaitu sumber tegangan, komponen elektronika,Modul RFID

MFRC522,tag RFID, relay, led, buzzer, magnetic door dan arduino uno r3.

2.1.1. Fixed Voltage Regulator

Menurut Fadillah dkk. (2018:62) “ Voltage Regulator atau pengukur

tegangan adalah salah satu rangkaian yang sering dipakai dalam peralatan

elektronika. Fungsi Voltage regulator adalah untuk mempertahankan atau

memastikan tegangan pada level tertentu secara otomatis. artinya tegangan output

(keluaran) DC pada voltage regulator tidak dipengaruhi oleh perubahan tegangan

input (masukan), beban pada output dan juga suhu.

Fixed Voltage Regulator adalah jenis IC regulator tetap atau pengatur

tegangan tetap. Batas output tegangan yang dihasilkan oleh IC nilanya

tetap. Contoh IC 7805 memiliki batas nilai output 5 volt dan tidak bisa

dibuah-ubah lagi.

Fixed Voltage Regulator dibedakan menjadi dua jenis yakni Positive

Voltage Regulator dan Negative Voltage Regulator. Contoh dari Positive

Voltage Regulator adalah IC 78xx. Nilai yang ada di belakang tipe IC atau

6

nilai xx menunjukkan batas nilai tegangan IC tersebut. Misal 7805

punya batas nilai 5 volt, 7809 punya batas 9 volt, dan 7812 punya batas

12 volt

Sedangkan contoh Negative Voltage Regulator adalah IC tipe 79xx seperti

7905 dan 7912. Sebenarnya Positive Voltage Regulator dan Negative

Voltage Regulator punya fungsi sama. Yang membedakan antara dua jenis

IC fixed regulator tersebut hanyalah polaritas yang ada pada tegangan

outputnya.

Sumber: https://www.bukalapak.com/p/elektronik/komponen-elektronik/1d4fa1-

jual-ic-regulator-7812-l7812-l7812cv-positif-voltage-12v

Gambar II.1. IC Regulator 7812

7

2.1.2. Sumber Tegangan

Menurut Tuwaidan,dkk (2015:39), ”Catu daya merupakan suatu rangkaian

yang paling penting bagi rangkaian elektronika. Ada dua sumber catu daya,

yaitu sumber AC (Alternating Current) dan sumber DC (Direct Current).

Sumber AC adalah sumber tegangan bolak-balik, sedangkan sumber tegangan

DC adalah sumber tegangan searah. Tegangan DC juga dapat diperoleh dari

baterai. Perangkat elektronik seharusnya dicatu oleh suplai arus searah DC

yang stabil agar dapat bekerja dengan baik. Baterai adalah sumber daya catu

yang paling baik. Namun, untuk aplikasi yang membutuhkan catu daya lebih

besar, sumber dari baterai tidak cukup. Sumber catu daya yang besar adalah

sumber AC dari pembangkit tenaga listrik. Untuk itu, diperlukan suatu

perangkat catu daya yang dapat mengubah tegangan AC menjadi DC.”

Berikut gambar dari rangkaian adapator:

Sumber : Hasil Penelitian

Gambar II.2. Rangkaian Adapator

2.1.3. Komponen Elektronika

Menurut Maulana & Purnama, (2017:93) ”Kompoenen elektronika adalah

elemen terkecil dalam suatu rangkaian elektronika. Dalam rangkaian elektronika

pada umumnya terdiri dari komponen aktif dan komponen pasif.” Setiap

komponen elektronika dibuat dengan nilai dan fungsi yang berbeda

8

berdasarkan produsen pembuat komponen elektornika tersebut. Setiap

komponen elektronika memiliki tipe, nilai dan simbol yang berbeda-beda. Tipe

dan nilai yang melekat pada suatu komponen elektronika memberi arti fungsi

dan pabrikan pembuatnya. Sedangkan simbol komponen elektronika ditentukan

berdasarkan jenis dan fungsinya tanpa membedakan pabrikan pembuatan

komponen elektornika tersebut. Komponen elektronika dapat dibedakan

berdasarkan bentuk dan cara pemasangannya dan dibedakan berdasarkan fungsi

dan cara kerjanya.

Berdasarkan bentuk dan cara pemasangan komponen elektronika

dibedakan dalam 2 jenis yaitu jenis SMD (Surface Mount Device) dan jenis

umum atau regular.

1. Komponen Elektronika Jenis Umum (Reguler)

Komponen jenis umum adalah komponen elektronika yang secara fisik

memiliki pin atau kaki dengan tujuan cara pemasangannya menggunakan

PCB yang berlubang. Yaitu posisi komponen diletakan pada PCB kemudian

pin atau kaki komponen pada sisi PCB yang lain untuk disolder pada jalur

PCB tersebut. Beberapa komponen elektronika jenis umum dapat dilihat

dalam gambar dbawah.

9

Sumber : http://zonaelektro.net/mengenal-komponen-elektronika-dan-fungsinya/

Gambar II.3. Komponen Elektronika Reguler

Komponen elektronika jenis ini pada umumnya digunakan untuk

membuat sistem sederhana yang tidak menuntut fisik perangkat yang kecil

atau digunakan pada perangkat atau sistem elektronik dengan daya besar.

2. Komponen Elektronika Jenis SMD (Surface Mount Divice)

Komponen elektronika jenis SMD (Surface Mount Device) ini adalah

komponen elektronika yang cara pemasangannya langsung ditempelkan dan

disolder dengan PCB pada sisi jalur PCB. Komponen elektronika jenis

SMD ini juga dilengkapi pin atau kaki, akan tetapi sisik kaki atau pin

komponen jenis SMD ini didesain kecil dengan tujuan untuk dipasang pada

permukaan jalur PCB. Pada umumnya komponen elektronika jenis SMD

adalah komponen elektronika jenis terbaru seperti pada gambar dibawah ini.

10

Sumber : http://zonaelektro.net/mengenal-komponen-elektronika-dan-

fungsinya/

Gambar II.4. Komponen Elektronika SMD

Komponen elektronika jenis SMD didesain untuk memenuhi tuntutan bentuk

fisik perangkat elektronik dengan bentuk fisik yang kecil. Salah satu penerapan

komponen elektronika jenis SMD ini dapat dilihat pada perangkat komputer

seperti RAM, VGA dan motheboard komputer.

2.1.4. Reader RFID MFRC522

Menurut Anjarrahman dkk. (2015:2) Teknologi Radio Frequency

Identification (RFID) merupakan suatu teknologi yang memanfaatkan frekuensi

radio sebagai identifikasi otomatis terhadap suatu objek. RFID dapat dipandang

sebagai salah satu cara dalam pelebelan suatu objek secara eksplisit dengan

menggunakan peralatan-peralatan komputer. atau bisa juga disebut RFID Reader

adalah teknologi penagkapan data yang dapat digunakan secara elektronik untuk

mengidentifikasi, melacak dan menyimpan informasi yang tersimpan dalam tag

RFID. Reader RFID jenis MFRC522 ini menggunakan Frekuensi 13,56 Mhz.

11

Sedangkan RFID tag atau objek RFID yang bisa digunakan pada reader ini adalah

tag RFID mifare yang mempunyai frekuensi 13,56 Mhz 1K.

Sumber : https://randomnerdtutorials.com/security-access-using-mfrc522-rfid-

reader-with-arduino/

Gambar II.5. Reader RFID MFRC522

2.1.5. Relay

Menurut Mubarok dkk. (2018:138) Relay merupakan saklar

elektromagnetik yang dapat membuka dan menutup untuk kemudian dapat

mengendalikan suatu peralatan elektris maupun peralatan elektronis. Prinsip

kerja relay secara umum adalah merubah arus listrik yang mengalir dalam

kumparan menjadi medan magnet sehingga inti yang berada ditengah

kumparan berubag menjadi magnet dan mampu menarik pelat logam,

karenanya terminal-terminal saklar yang semula bersifat normally open akan

menutup dan sebaliknya terminalterminal yang semula bersifat normally close

juga akan membuka.

Selain digunakan sebagai saklar, relay juga berfungsi sebagai pemisah

(isolator) antara rangkaian digital yang bertegangan rendah dengan rangkaian

yang bertegangan tinggi 220 Volt dan berdaya besar (arus yang melewatinya

12

besar), sehingga apabila terjadi hubung singkat pada rangkaian elektris maupun

elektronis, rangkaian digital tidak akan mengalami kerusakan. Pada relay

umumnya terdapat nilai tegangan yang harus diberikan pada terminal kumparan

sepaya relay dapat bekerja dengan nilai tegangan dan arus maksimum yang

dapat melalu terminal saklar. Misalnya pada relay terdapat nilai 12 VDC, 220

Volt dan 5 Ampere, maka untuk mengaktifkan saklar dibutuhkan tegangan

sebesar 12 VDC dan arus 5 ADC sehingga kumparan pada terminal-terminal

saklar akan menghantarkan tegangan 220 Volt.”

Sumber : Hasil Penelitian

Gambar II.6. Module relay

2.1.6. Magnetic Doorlock

Menurut Heri heryadi,(2017:132) “Selenoid berfungsi sebagai kunci

elektronik. Kunci elektronik ini akan mengunci otomatis pada saat pintu ditutup dan

akan membuka pada saat RFID tag didekatkan ke RFID reader atau push button

ditekan.” Didalam alat ini penulis menggunakan magnetic doorlock dimana magnetic

ini sama cara kerja dan fungsinya.

13

Magnetic doorlock adalah kunci dengan kekuatan magnet, dengan

memberikan sumber tegangan maka magnetic doorlock ini akan menghasilkan daya

rekat/magnet yang sangat kuat. yang dapat mengunci pintu dengan kekuatan hingga

1200 Lbs (545 Kgs).

Sumber : https://www.robotshop.com/en/magnetic-door-lock.html

Gambar II.7. Magnetic Doorlock

2.1.7. Tag RFID

Menurut Martias, (2015:191) RFID tag yang diprogram secara elektronik

dengan informasi unik. Jantung dari sistem adalah tag RFID yang dapat tetap

didalam sampul belakang buku atau langsung ke CD dan video. Tag ini dilengkapi

dengan chip dan programmeable antena. Setiap tag setipis kertas berisi berukir

antena dan microchip dengan kapasitas minimal 64 bit.

Tag RFID adalah sebuah benda yang dipasang atau dimasukkan didalam

sebuah objek bisa berupa kartu, gantungan kunci atau media yang lain dengan tujuan

untuk identifikasi menggunakan gelombang radio. Label RFID berisi informasi yang

disimpan secara electronik dan dapat dibaca hingga beberapa meter jaraknya. Sistem

14

pembaca RFID tidak memerlukan kontak langsung seperti sistem pembaca kode

batang (Barcode). Tag RFID terdiri dari microchip silikon dan antena,dan memeiliki

banyak ukuran, mulai dari sebesar kartu sampai sekecil butir beras.

Sumber : http://www.tarjetasplasticasbaratas.com/rfid/5-rfid-tags

Gambar II.8. Tag RFID

2.1.8. Arduino

Menurut Mulyana & Kharisman, (2014:172) Mikrokontroler sebuah

pengembangan lebih lanjut mengenai mikroprosesor adalah mikrokontroler. bila

dalam penggunaannya, mikroprosesor membutuhkan RAM (Random Akses

Memory) dan ROM (Read Only Memory) untuk membuat suatu alat yang

sederhana. Akan tetapi dalam sebuah chip mikrokontroler, piranti-piranti

tersebut telah terintegrasi cukup lengkap didalamnya, bahkan sekarang

mikrokontroler ada yang memiliki piranti-piranti tambahan lain yang

terintegrasi di dalamnya, seperti ADC (Analog Digital Converter), RTC (Real

15

Time Clock), dan lain-lain. Penggunaan mikrokontroler dapat mengurangi

komponen yang akan digunakan bila kita akan membuat suatu alat atau

rangkaian elektronik. Arduino adalah sebuah papan mikrokontroler yang sudah

didesain dan dibuat oleh salah satu perusahaan dari Italia yang memudahkan

pengguna dalam mengembangkan proyek-proyek automasi dan mikrokontroler

lainnya dengan mudah dan bersifat open source.”

Sumber:https://www.tweaking4all.nl/wp-content/uploads/sites/2/2016/03/Arduino-

Uno-R3-front-and-back.jpg

Gambar II.9. Papan Arduino Uno R3

2.2. Perangkat Lunak

Menurut Herliana & Rasyid, (2016:43) bahwa, “perangkat lunak adalah

intruksi langsung komputer untuk melakukan pekerjaan dan dapat ditemukan

disetiap aspek kehidupan modern dari aplikasi yang kritis untuk hidup (life-

critical), seperti perangkat pemantauan medis dan pembangkit tenaga listrik

sampai perangkat hiburan, seperti video game (Simarmata, 2010). Dalam arti

yang lebih singkat lagi perangkat lunak dapat didefinisikan sebagai sebuah

istilah dalam dunia komputer yang merepresentasikan data yang diformat

secara khusus, disimpan secara digital dan untuk membuatnya diperlukan

bahasa pemrograman tertentu. Bahasa pemrograman ini kemudian diolah oleh

16

sebuah alat yang disebut compiler sehingga bahasa pemrograman yang berupa

perintah yang dibuat oleh programmer dapat dimengerti oleh bahasa mesin

(komputer)”.

2.2.1. Bahasa Pemrograman

Menurut Afrizal Subhan, (2017:3), “dalam Suniarti didalam M Rahman

(2014:18) Bahasa pemrograman merupakan untaian kata-kata berupa instruksi

atau perintah-perintah yang biasanya terdiri dari banyak baris yang bisa

dimengerti oleh computer

Menurut Yulikuspartono dalam Fandella Winda (2015:29) mengemukakan

bahwa, “pemrograman merupakan sederetan instruksi atau statement dalam

bahasa yang dimengerti oleh komputer yang bersangkutan”.

Jadi berdasarkan pengertian diatas pemrograman merupakan suatu

kumpulan urutan perintah ke komputer untuk mengerjakan sesuatu. Perintah-

perintah ini membutuhkan suatu bahasa tersendiri yang dapat dimengerti oleh

komputer”.

2.2.2. Bahasa pemrograman C Sharp (C#)

Menurut Nakov (2013) dalam Rachmat Adi Purnama, (2018:22) bahwa,

“Pengertian C sharp adalah sebagai berikut : “C# is a modern object-oriented,

general-purpose programming language, created and developed by Microsoft

together with the .NET platform. There is highly diverse software developed

with C# and on the .NET platform: office applications, web applications,

websites, desktop applications, mobil applications, games and many others.”

17

Sebenarnya bahasa C# adalah gabungan yang kuat antara bahasa C++

dan Java, tidak heran jika bahasa C# memiliki kemiripan diantara C++ dan

Java. Seperti yang dijelaskan oleh Miles (2016) tentang kemiripan bahasa

pemrograman C Sharp “C# bears a strong resemblance to the C++ and Java

programming languages, having borrowed (or improved) features provided by

these languages.” Jika diterjemahkan dan disimpulkan berdasarkan pendapat

Miles, bahasa C Sharp adalah bahasa gabungan yang kuat antara C++ dan

Java.

Bahasa C# tidak didistribusikan sebagai produk mandiri, C# bagian dari

Microsoft .NET Framework platform (diucapkan "Microsoft Dot Net

Framework") .NET Framework umumnya terdiri dari lingkungan untuk

pengembangan dan pelaksanaan program, ditulis dalam bahasa C # atau yang

lainnya Bahasa, kompatibel dengan .NET (seperti VB.NET, Managed C ++, J

# atau F #). Yang terdiri dari :

1. Bahasa pemrograman NET. (C #, VB.NET dan lainnya);

2. Lingkungan untuk eksekusi kode yang dikelola, yang mana menjalankan

program C # secara terkendali;

3. Satu set perpustakaan standar, seperti ADO.NET, yang memungkinkan akses

ke Database (seperti MS SQL Server atau MySQL) dan WCF yang

terhubung aplikasi melalui kerangka komunikasi str dan menggunakan blok

sederhana, untuk membangun program yang lebih besar, yang dimana

menyelesaikan masalah yang lebih kompleks dan canggih”.

2.2.3 Software Editor

18

Dalam pembuatan alat menggunakan Arduino ini sudah dilengkapi software

yang difungsikan untuk memprogram arduino tersebut, Sehingga para pengembang

tidak perlu bingung dalam mencari tool atau aplikasi dalam membuat program.

Adapun cara dan fungsi software yang dimiliki arduino ini adalah sebagai berikut:

1. Arduino (IDE)

IDE merupakan kependekan dari Integrated Development Environment, atau

secara bahasa mudahnya merupakan lingkungan terintegrasi yang digunakan

untuk melakukan pengembangan. Disebut sebagai lingkungan karena melalui

software inilah Arduino dilakukan pemrograman untuk melakukan fungsi-

fungsi yang dibenamkan melalui sintaks pemrograman. Arduino

menggunakan bahasa pemrograman sendiri yang menyerupai bahasa C.

Bahasa pemrograman Arduino (Sketch) sudah dilakukan perubahan untuk

memudahkan pemula dalam melakukan pemrograman dari bahasa aslinya.

Sebelum dijual ke pasaran, IC mikrokontroler Arduino telah ditanamkan

suatu program bernama Bootlader yang berfungsi sebagai penengah antara

compiler Arduino dengan mikrokontroler.

Arduino IDE dibuat dari bahasa pemrograman JAVA. Arduino IDE juga

dilengkapi dengan library C/C++ yang biasa disebut Wiring yang membuat

operasi input dan output menjadi lebih mudah. Arduino IDE ini

dikembangkan dari software Processing yang dirombak menjadi Arduino

IDE khusus untuk pemrograman dengan Arduino.

http://www.sinauarduino.com/artikel/mengenal-arduino-software-ide/

2. Instalasi Arduino Desktop IDE

19

Aplikasi ini dapat diunduh secara gratis pada situs resmi Arduino, versi

terbaru saat ini adalah versi 1.8.5. dapat memilih paket antara Installer

(.exe) atau paket Zip (portable) tanpa perlu diinstalasi. disarankan

mengunduh berupa file installer secara otomatis akan menginstal langsung

semua paket yang dibutuhkan termasuk driver tanpa perlu diinstalasi secara

manual.

Setelah unduhan selesai, lanjutkan dengan instalasi dan izinkan proses

penginstalan driver apabila mendapatkan peringatan dari sistem operasi.

Sumber: Hasil Penelitian

Gambar II.10. Langkah Pertama Proses Instalasi

Gambar diatas merupakan komponen-komponen yang akan diinstalasi, untuk

hal ini dibiarkan saja centang semua lalu pilih Next.

20

Sumber: Hasil Penelitian

Gambar II.11. Langkah Kedua Proses Instalasi

Pilih direktori instalasi yang diinginkan dengan mengklik tombol browse,

namun disarankan agar tetap pada pengaturan default atau tidak dirubah,

setelah menentukan direktori kemudian pilih Install.

Sumber: Hasil Penelitian

Gambar II.12. Proses Instalasi Software

21

Gambar diatas adalah proses instalasi mengekstrak dan menginstal semua

file yang diperlukan untuk menjalankan Arduino Software (IDE). Setelah

diinstal dengan benar, langkah selanjutnya adalah memilih papan Arduino

dan port yang digunakan, hubungkan terlebih dahulu papan Arduino dengan

kabel USB Arduino ke komputer atau laptop maka lampu LED daya atau

power akan menyala dan driver secara otomatis terdeteksi di aplikasi ini,

lalu klik menu Tools > Board pada aplikasi pilih papan sesuai dengan

Arduino yang dipakai.

Sumber: Hasil Penelitian

Gambar II.13. Pengaturan Papan Arduino

Setelah papan Arduino dikonfigurasi selanjutnya menentukan serial device

pada menu Tools > Port. Maka akan terlihat serial device COM

(Communication) Ports yang digunakan.

22

Sumber: Hasil Penelitian

Gambar II.14. Mendeteksi Port Arduino

3. Menulis Sketsa (Writing Sketch)

Setelah di terjemahkan ke bahasa Indonesia Pada situs resminya

https://www.arduino.cc/en/Guide/Environment dijelaskan bahwa program yang

ditulis dengan menggunakan Arduino (IDE) disebut sebagai Sketch. Sketch

ditulis dalam suatu editor teks dan disimpan dalam file dengan ekstensi

*.ino. Teks editor pada Arduino IDE memiliki fitur-fitur seperti cutting,

paste, searching dan replacing sehingga memudahkan dalam menulis kode

program.

Pada Arduino IDE, terdapat semacam message box (kotak pesan) berwarna

hitam yang berfungsi menampilkan status, seperti pesan error (kesalahan),

compile (penyusunan), dan upload (unggahan) program. Di bagian bawah

paling kanan Arduino IDE menunjukkan papan Arduino yang terkonfigurasi

beserta COM Ports yang digunakan.

23

Sumber: Hasil Penelitian

Gambar II.15. Sketch Arduino IDE v1.8.5

a. Verify

mengecek kode jika terdapat kesalahan sintaks setelah itu mulai di

compile (disusun).

b. Upload

Menyusun kode yang telah dibuat dan mengunggahnya ke papan

arduino yang terkonfigurasi.

c. New

berfungsi untuk membuat Sketch baru.

d. Open

Membuka dan memilih salah satu sketsa kode yang sebelumnya sudah

dibuat setelah itu klik file yang ingin dibuka kembali.

e. Save

Berfungsi untuk menyimpan Sketch yang telah dibuat.

24

f. Serial Monitor

Menampilkan serial atau data yang dikirim dari papan Arduino melalui

USB atau konektor serial ke komputer. Pada jendela serial monitor

terdapat kotak teks dan tombol "Send" jika progam membutuhkan

perintah-perintah secara manual atau mengecek perintah kode yang

dibuat sudah berfungsi atau belum sesuai dengan modul alat yang

dipakai setelah itu tekan enter maka akan terlihat dibawah kotak teks.

Pilih baudrate dari menu drop-down sesuai dengan inisialisasi baudrate

pada Serial.begin kode program.

Struktur sketch software Arduino ini mempuyai tiga elemen apabila

akan memulai sketch baru antara lain :

1) Header

Header merupakan file library utama untuk memanggil fungsi-fungsi

pada pemrograman agar fungsi tersebut dapat dideklarasi apabila

diperlukan, Pustaka (library) Arduino IDE ditulis dalam bahasa C

atau C++ (.c, .cpp) yang telah disediakan pada sketsa dengan fungsi

tambahan misalnya kemampuan untuk mengontrol matriks LED. File

header dibagi menjadi dua, file header yang sudah tersedia dalam

software dan file header yang dibuat oleh programmer sendiri untuk

kepentingan tertentu.

Penulisan header diawali dengan pernyataan #include “FileName.h”

di bagian awal sketsa dengan ekstensi (.h) yang terdapat pada folder

pustaka (library) Arduino. Pernyataan-pernyataan ini membuat fungsi

baik berupa output dan input konstanta, maupun sintaks. Untuk

menggunakan pustaka yang ada dalam sketsa, cukup buka menu

25

sketch, pilih "Import Library", lalu pilih salah satu pustaka yang

dibutuhkan.

2) Setup

Setup adalah inisialisasi fungsi pada pemrograman Arduino atau

disebut juga pengaturan (settings), blok setup sangat diperlukan

dalam setiap pembuatan sketsa Arduino diantaranya inisialisasi

variabel, baudrate, menentukan pin yang dijadikan sebagai input atau

output maupun kondisi pin pertama kali dalam keadaan low atau

high, fungsi setup hanya berjalan sekali setelah papan Arduino

mendapat tegangan atau di-reset.

3) Loop

Loop adalah program utama pada Arduino IDE, Setelah membuat

fungsi setup, menginisialisasi dan menetapkan nilai awal, maka

fungsi loop akan mengeksekusi program dan melakukan perulangan

secara terus menerus dari awal kembali ke awal blok loop, program

akan berhenti apabila tombol reset pada papan arduino ditekan atau

tidak mendapatkan tegangan dari power supply