6

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Perangkat Keras

Dalam teori ini akan membahas tentang komponen apa saja yang digunakan

dalam “Pembuatan Alat Pendeteksi Kebocoran Listrik Rumah Dengan

Mikrokontroler Arduino”, baik fungsi maupun pengertiannya. Setiap komponen

memiliki peran penting dalam pembuatan alat ini, baik komponen pasif ataupun

aktif.

2.1.1. Sumber Tegangan

Menurut (Sitohang et al., 2018) ”Sumber Tegangan adalah sebuah perangkat

yang memasok listrik energi untuk satu atau lebih beban listrik. Catu daya menjadi

bagian yang penting bagi perangkat elektonik yang berfungsi sebagai sumber tenaga

listrik”.

Sedangkan menurut (Fadlilah & Arifudin, 2018) menyatakan bahwa :

Sumber tegangan atau catu daya atau sering disebut dengan power supply

adalah sebuah piranti yang berguna sebagai sumber listrik untuk piranti lain.

Pada dasarnya catu daya bukanlah sebuah alat yang menghasilkan energi

listrik saja, namun ada beberapa catu daya yang menghasilkan energi

mekanik, dan energi yang lain.

Menurut (Nawali, Sompie, & Tulung, 2015) Ada dua sumber tegangan atau

catu daya, yaitu :

1. Sumber DC (Direct Current).

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

baterai ataupun accu. Perangkat elektronik seharusnya dicatu oleh suplai arus

searah DC yang stabil agar dapat bekerja dengan baik. Namun, untuk aplikasi

7

yang membutuhkan catu daya lebih besar, sumber dari baterai atau accu tidaklah

cukup.

2. Sumber AC (Alternating Current)

Sumber AC adalah sumber tegangan bolak-balik. Tegangan AC merupakan catu

daya yang besar karena didapat dari pembangkit tenaga listrik. Karna pada

umumnya perangkat elektronik menggunakan sumber DC, maka diperlukan

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

Untuk mengoperasikan alat Pendeteksi Kebocoran Listrik Rumah ini,

diperlukan catu daya sekitar 5-12 volt, catu daya ini dapat berasal dari adaptor AC ke

DC atau baterai yang dapat memberikan catu daya antara 7-12 volt, sesuai dengan

ketentuan yang ditetapkan pada datasheet Arduino Uno. Atau dapat juga

menggunakan koneksi USB, namun hal ini tidak disarankan karena koneksi USB

hanya mampu memberikan catu daya sebesar 5 volt, yang nantinya dapat

memungkinkan kinerja alat kurang maksimal.

2.1.2 Komponen Elektronika

Menurut Afrianto dalam (E. Maulana & Purnama, 2017) “Komponen

Elektronika disimpulkan bahwa “rangkaian elektronika, komponen-komponen

elektronika dibagi dalam jenis komponen pasif dan komponen aktif”.

1. Komponen Aktif

Menurut (E. Maulana & Purnama, 2017) “Komponen aktif adalah komponen

yang dapat digunakan jika ada tegangan minimal”. Contoh komponen aktif,

yaitu :

a. Dioda

Dioda merupakan salah satu komponen aktif yang banyak digunakan sebagai

penyearah arus AC ke DC. Ketika sebuah dioda difungsikan menjadi

8

penyerarah tegangan AC ke DC, maka fungsi dioda akan aktif ketika dialiri

sinyal AC. Maka dari itulah dioda disebut sebagai komponen aktif. Selain

digunakan sebagai penyearah tegangan AC ke DC, dioda juga memiliki

banyak fungsi tergantung dari jenis dan tipe dioda tersebut (Angga, 2016).

Sumber : ecadio.com

Gambar II.1 Dioda

Dioda terbentuk dari bahan semikonduktor tipe P dan N yang digabungkan.

Dengan demikian dioda sering disebut PN junction. Dioda adalah gabungan

bahan semikonduktor tipe N yang merupakan bahan dengan kelebihan

elektron dan tipe P adalah kekurangan satu elektron sehingga membentuk

Hole. Hole dalam hal ini berfungsi sebagai pembawa muatan. Apabila kutub

P pada dioda (anoda) dihubungkan dengan kutub positif sumber maka akan

terjadi pengaliran arus listrik dimana elektron bebas pada sisi N (katoda) akan

berpindah mengisi hole sehingga terjadi pengaliran arus. Sebaliknya apabila

sisi P dihubungkan dengan negatif baterai/sumber, maka elektron akan

berpindah ke arah terminal positif sumber. Didalam dioda tidak akan terjadi

perpindahan elektron (Gurupendidikan, 2019).

Sumber : gurupendidikan.co.id

Gambar II.2 Simbol Dioda dan Konstruksi Dioda

9

Sumber : Teknikelektronika.com

Gambar II.3 Jenis-jenis Dioda

Berikut adalah jenis-jenis dioda menurut (Kho, 2017a) :

1) Dioda Normal

Dioda jenis ini merupakan dioda yang paling sering ditemui dalam

rangkaian elektronika, terutama pada rangkaian pencatu daya (power

supply) dan rangkaian frekuensi radio (RF). Dioda jenis ini disebut juga

Dioda Normal (Normal Diode) karena merupakan dioda standar yang

paling umum digunakan ataupun Dioda Penyearah (Rectifier Diode)

karena biasanya digunakan sebagai penyearah pada Pencatu Daya. Dioda

ini juga dikenal dengan nama PN Junction Diode.

2) Dioda Bridge

Dioda Bridge pada dasarnya adalah Dioda yang terdiri dari 4 dioda normal

yang umumnya digunakan sebagai penyearah gelombang penuh dalam

rangkaian Pencatu Daya (Power Supply). Dengan menggunakan Dioda

Bridge, kita tidak perlu lagi merangkai 4 buah dioda normal menjadi

rangkaian penyearah tegangan AC ke tegangan DC karena telah dikemas

menjadi 1 komponen. Dioda Bridge memiliki 4 kaki terminal yaitu 2 kaki

10

terminal Input untuk masukan tegangan/arus bolak-balik (AC) dan 2 kaki

terminal untuk Output Positif (+) dan Output Negatif (-).

3) Dioda Zener

Dioda Zener adalah jenis dioda yang dirancang khusus untuk dapat

beroperasi di rangkaian bias balik. Karakteristik Dioda Zener ini adalah

dapat melewatkan arus listrik pada kondisi bias terbalik apabila tegangan

mencapai titik tegangan breakdown-nya. Namun pada saat Forward

bias (bias maju), Dioda Zener ini dapat menghantarkan arus listrik seperti

Dioda normal pada umumnya. Dioda Zener dapat memberikan tegangan

referensi yang stabil sehingga banyak digunakan sebagai pengatur

tegangan (Voltage Regulator) pada pencatu daya (Power supply).

4) LED

LED atau Light Emitting Diode merupakan jenis dioda yang dapat

memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED

ada yang berwarna merah, jingga, kuning, biru, hijau dan putih tergantung

pada panjang gelombang (wavelength) dan jenis senyawa semikonduktor

yang digunakannya. Dalam kehidupan sehari-hari, kita dapat menemukan

aplikasi LED di lampu-lampu penerangan rumah maupun jalan raya,

lampu indikator peralatan elektronik dan listrik, lampu dekorasi dan iklan

serta backlight untuk TV LCD.

5) Dioda Foto

Dioda Foto atau Photodiode adalah jenis Dioda yang dapat mengubah

energi cahaya menjadi arus listrik. Dioda foto ini sering digunakan sebagai

sensor untuk mendeteksi cahaya seperti pada sensor cahaya kamera, sensor

penghitung kendaraan, scanner barcode dan peralatan medis. Dioda Foto

11

dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu Dioda Photovoltaic yang

menghasilkan tegangan seperti sel surya dan Dioda Photoconductive yang

tidak menghasilkan tegangan dan harus diberikan sumber tegangan lain

untuk penggerak beban.

6) Dioda Laser

Dioda Laser adalah jenis dioda yang dapat menghasilkan radiasi atau

cahaya koheren yang dapat dilihat oleh mata dan spektrum inframerah

ketika dialiri arus listrik. Dioda Laser ini sering digunakan pada perangkat

audio/video seperti DVD Player, Laser pointer, Scanner Barcode, Alat

ukur jarak dan Printer laser. Laser pada dasarnya adalah singkatan dari

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.

7) Dioda Varactor

Dioda Varactor atau kadang-kadang disebut juga dengan Dioda Varicap

adalah jenis dioda yang memiliki sifat kapasitas yang berubah-ubah sesuai

dengan tegangan yang diberikan. Dioda Varactor ini sering digunakan di

rangkaian-rangkaian yang berkaitan dengan frekuensi seperti osilator, TV

Tuner dan Radio Tuner. Simbol Dioda Varactor atau Dioda Varicap ini

dilambangkan dengan sebuah dioda yang ujungnya ditambahkan sebuah

kapasitor.

8) Dioda Tunnel

Dioda Tunnel atau Dioda Terowongan adalah jenis dioda yang mampu

beroperasi pada kecepatan yang sangat tinggi dan dapat berfungsi dengan

baik pada gelombang mikro (Microwave). Dioda Tunnel ini biasanya

digunakan di rangkaian pendeteksi frekuensi dan konverter.

12

9) Dioda Schottky

Dioda Schottky merupakan jenis dioda dengan tegangan maju yang lebih

rendah dari dioda normal pada umumnya. Pada arus rendah, tegangan

jatuh bisa berkisar diantara 0,15V hingga 0,4V. tegangan ini lebih rendah

dari dioda normal yang terbuat dari silikon yang memerlukan 0,6V. Dioda

ini banyak digunakan pada aplikasi rectifier (penyearah), clamping dan

juga aplikasi RF.

b. Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai

sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan. Secara

umum transistor berarti merubah suatu bahan campuran atom dalam proses

kimia, dari suatu bahan yang bukan penghantar menjadi bahan penghantar

atau setengah penghantar. Dari sebab ini, transistor disebut dengan

semikonduktor (Doni, Sumarna, & Lesmono, 2016).

Menurut (Angga, 2016) “Transistor disebut sebagai komponen aktif karena

transistor harus dialiri tegangan dan arus tertentu pada ketiga elektrodanya,

sehingga transistor dapat aktif.”

Sumber : tukangsolder.com

Gambar II.4 Transistor

13

Secara umum, Transistor dapat digolongkan menjadi dua keluarga besar yaitu

Bipolar Junction Transistors (BJT) dan Junction Field Effect Transistor

(JFET) (Angga, 2015a).

1) Bipolar Junction Transistors (BJT)

Transistor Bipolar atau BJT sering digunakan untuk penguatan sinyal

listrik serta pada saklar digital, Bipolar Junction Transistor (BJT) adalah

komponen semikonduktor yang dibuat dengan tiga terminal/kaki

Semikonduktor (Basis, Kolektor dan emitor), biasanya kaki/terminal basis

dan emitor memiliki tegangan penghalang sekitar 0,5 – 0,7 V, artinya

bahwa dibutuhkan tegangan listrik minimal antara 0,5 – 0,7 volt untuk bisa

membuat arus listrik mengalir melalui kaki emitor ke basis (basis ke

emitor) dan atau kolektor ke basis (basis ke kolektor).

Sumber : skemaku.com

Gambar II.5 Simbol Transistor Bipolar PNP dan NPN

14

Secara teknis cara kerja transistor adalah komponen aktif dengan tiga

terminal terbuat dari bahan semikonduktor yang berbeda yang dapat

bertindak bisa sebagai isolator atau konduktor dengan menggunakan

tegangan dan sinyal yang kecil. Kemampuan transistor membuat

komponen ini disering digunakan dalam saklar (elektronika digital) atau

penguat (elektronika analog).

2) Junction Field Effect Transistor (JFET)

Junction Field Effect Transistor (JFET) atau FET adalah transistor yang

menggunakan tegangan pada terminal input-nya, hal ini dalam istilah

dunia rangkaian elektronika disebut gerbang (gate), gerbang ini

mengontrol arus yang mengalir melalui kaki terminal komponen transistor

ini dan menghasilkan arus keluaran yang sebanding dengan tegangan

input. Oleh karena itu komponen ini disebut juga transistor yang bisa

mengatur tegangan.

Sumber : skemaku.com

Gambar II.6 Simbol Transistor Efek Medan (FET)

15

Transistor FET ini mempunyai tiga kaki terminal semikonduktor yang satu

arah serta memiliki karakteristik yang mirip dengan transistor BJT yaitu

punya esiensi kerja yang tinggi, penggunaan yang praktis, tahan lama dan

juga murah dan dapat digunakan pada hampir semua perangkat elektronika

yang ada saat ini dan dapat menggantikan fungsi transistor BJT. Ukuran

dari transistor FET ini bisa lebih kecil dari transistor BJT dengan konsumsi

daya yang lebih kecil serta disipasi daya (berubahnya tenaga listrik

menjadi tenaga panas per satuan waktu) yang rendah, sehingga membuat

transistor FET ini cocok atau banyak digunakan dalam rangkaian logika

digital.

c. IC (Integrated Circuit)

IC (Integrated Circuit), adalah komponen elektronika aktif yang terdiri dari

gabungan ratusan, ribuan bahkan jutaan transistor, dioda, resistor dan

kapasitor yang diintegrasikan menjadi suatu rangkaian elektronika dalam

sebuah kemasan kecil (Haryati & Fadlilah, 2016).

Sumber : rajalistrik.com

Gambar II.7 Integrated Circuit (IC)

16

2. Komponen Pasif

Menurut (E. Maulana & Purnama, 2017) “Komponen pasif adalah komponen

yang dapat digunakan tanpa teganggan minimal”. Contoh komponen pasif yaitu:

a. Resistor

Resistor merupakan komponen elektronika yang berfungsi untuk

menghambat arus listrik. Istilah resistor dikenal juga dengan hambatan.

Resistor pada rangkaian elektronika banyak digunakan sebagai pembagi

tegangan untuk menghasilkan nilai tegangan dan atau arus tertentu (Angga,

2016).

Sumber : skemaku.com

Gambar II.8 Resistor

Resistor bekerja dengan hukum Ohm yang diformulasikan sebagai berikut:

V = I x R

I = V / R

yang mana, V adalah tegangan listrik dalam satuan Volt (V), I adalah arus

yang mengalir dalam satuan Ampere (A), dan R adalah hambatan dari resistor

dengan satuan Ohm (Ω). Dari rumus diatas menunjukan bahwa resistansi

17

akan berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir. Sehingga dapat

dikatakan jika nilai resistansi yang mengalir pada suatu hambatan atau

resistor maka arusnya akan semakin kecil dan sebaliknya. Itulah kenapa

fungsi utama resistor adalah sebagai penghambat arus (Angga, 2015b).

Berdasarkan bentuknya dan proses pemasangannya pada PCB, resistor terdiri

2 bentuk yaitu bentuk komponen radial dan komponen chip. Untuk bentuk

komponen radial, nilai resistor diwakili oleh kode warna sehingga kita harus

mengetahui cara membaca dan mengetahui nilai-nilai yang terkandung dalam

warna tersebut sedangkan untuk komponen chip, nilainya diwakili oleh kode

tertentu sehingga lebih mudah dalam membacanya. Kita juga bisa mengetahui

nilai suatu Resistor dengan cara menggunakan alat pengukur Ohm Meter atau

MultiMeter (Kho, 2014).

1) Resistor Radial

Nilai resistor yang berbentuk radial diwakili oleh warna-warna yang

terdapat di tubuh resistor dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4

Gelang di tubuh resistor, tetapi ada juga yang 5 hingga 6 gelang. Gelang

warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna

lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga

merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.

18

Tabel II.1 Nilai Warna Resistor

Warna Nilai Pengali Toleransi

Hitam 0 1

Coklat 1 101 +/- 1%

Merah 2 102 +/- 2%

Orange 3 103

Kuning 4 104

Hijau 5 105 +/- 0,5%

Biru 6 106 +/- 0,25%

Ungu 7 107 +/- 0,1%

Abu-abu 8 +/- 0,05%

Putih 9

Emas 10-1

+/- 5%

Perak 10-2

+/- 10%

Tak Berwarna +/- 20%

Sumber : belajaeelektronika.net

a) Menghitung Resistor 4 Warna

Sumber : teknikelektronika.com

Gambar II.9 Contoh Menghitung Resistor 4 Warna

Gelang ke 1 : Coklat = 1

Gelang ke 2 : Hitam = 0

Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan

105

Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%

Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1

MOhm dengan toleransi 10%.

19

b) Menghitung resistor 5 warna

Sumber : teknikelektronika.com

Gambar II.10 Contoh Mengitung Resistor 5 Warna

Gelang ke 1 : Coklat = 1

Gelang ke 2 : Hitam = 0

Gelang ke 3 : Hijau = 5

Gelang ke 4 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan

105

Gelang ke 5 : Perak = Toleransi 10%

Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 105 = 10.500.000 Ohm atau

10,5 MOhm dengan toleransi 10%.

20

c) Menghitung resistor 6 warna

Sumber : panduancara.com

Gambar II.11 Contoh Menghitung Resistor 6 Warna

Cara menghitung resistor 6 warna sama seperti menghitung resistor 5

warna, hanya penambahan warna dibelakang sebagai temperatur.

2) Resistor Chip

Membaca nilai resistor yang berbentuk Chip lebih mudah dari resistor

bentuk Radial, karena tidak menggunakan kode warna sebagai pengganti

nilainya. Kode yang digunakan oleh Resistor yang berbentuk Chip

menggunakan Kode Angka langsung jadi sangat mudah dibaca atau

disebut dengan Body Code Resistor (Kode Tubuh Resistor).

Cara menghitung resistor bentuk chip adalah seperti pada contoh berikut :

21

Sumber : teknikelektronika.com

Gambar II.12 Resistor Chip

Kode Angka yang tertulis di badan Resistor Chip adalah 473.

Masukkan Angka ke-1 langsung = 4

Masukkan Angka ke-2 langsung = 7

Masukkan Jumlah nol dari Angka ke 3 = 000 (3 nol) atau kalikan dengan

10³

Maka nilainya adalah 47.000 Ohm atau 47 kilo Ohm (47 kOhm).

Ada juga yang memakai kode R yang menandakan letaknya koma

decimal.

4R7 = 4,7 Ohm, 0R22 = 0,22 Ohm

Keterangan :

Ohm = Ω

Kilo Ohm = KΩ

Mega Ohm = MΩ

1.000 Ohm = 1 kilo Ohm (1 KΩ )

1.000.000 Ohm = 1 Mega Ohm (1 MΩ)

1.000 kilo Ohm = 1 Mega Ohm (1 MΩ)

22

b. Kapasitor (kondensator)

Kapasitor (kondersator) adalah sebuah komponen elektronika pasif yang

dapat menyimpan listrik untuk sementara waktu. Kapasitor berisi sepasang

konduktor yang dipisahkan oleh lapisan dielektrik atau isolator. Ketika

perbedaan tegangan diberikan di kedua konduktor, akan terjadi medan listrik

di lapisan dielektrik. Medan listrik inilah akan menyimpan energi diantara

kedua konduktor didalam kapasitor Kapasitor disebut juga dengan

kondensator yang dapat menerima aliran listrik dan menyimpanya dalam

waktu tertentu sehingga berfungsi menyimpan tenaga listrik untuk sementara.

Satuan kapasitor adalah Farad dan disingkat F (Doni et al., 2016).

Menurut (Eric R, 2015) menyatakan bahwa :

Kapasitor atau sering disebut sebagai kondensator adalah suatu alat yang

dapat menyimpanenergi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan

ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan

yang disebut Farad dari nama Michael Faraday. Kondensator diidentikkan

mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki

cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung. Sedangkan jenis yang

satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai

kutub positif atau negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih

berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju.

Sumber : rumusrumus.com

Gambar II.13 Kapasitor

23

Untuk mengetahui besarnya nilai kapasitas atau kapasitansi pada kapasitor

dapat dibaca melalui kode angka pada badan kapasitor tersebut yang terdiri

dari 3 angka. Angka pertama dan kedua menunjukkan angka atau nilai, angka

ketiga menunjukkan faktor pengali atau jumlah nol, dan satuan yang

digunakan ialah pikofarad (pF). Pada badan kapasitor tertulis angka 103

artinya nilai kapasitas dari kapasitor tersebut adalah 10x103 pF = 10 x 1000

pF = 10nF = 0,01 µF (Fadlilah & Arifudin, 2018).

c. Induktor

Sebuah induktor adalah sebuah komponen elektronika pasif yang dapat

menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik

yang melintasinya. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet

ditentukan oleh induktansinya, dalam satuan Henry. Biasanya sebuah

induktor adalah sebuah kawat penghantar yang dibentuk menjadi kumparan,

lilitan membantu membuat medan magnet yang kuat di dalam kumparan

dikarenakan hukum induksi Faraday. Induktor adalah salah satu komponen

elektronik yang digunakan dalam rangkaian yang arus dan tegangannya

berubah-ubah dikarenakan kemampuan induktor untuk memproses arus

bolak-balik (Eric R, 2015).

Sumber : teknikelektronika.com

Gambar II.14 Induktor

24

2.1.3. Sensor

Menurut Setiawan dalam (Maarif & Fadlilah, 2015) “Sensor adalah alat yang

digunakan untuk mendeteksi dan berfungsi mengukur magnitude tertentu dan

mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia. Sensor dikategorikan

melalui pengukur dan memegang peranan penting dalam pengendalian proses

pabrikasi modern”.

Pada pembuataan Alat Pendeteksi Kebocoran Listrik Rumah ini, penulis

menggunakan sebuah sensor multi fungsi yang dapat mendeteksi tegangan, arus,

serta daya listrik, yaitu PZEM-004T. Menurut Innovatorsguru dalam (Alipudin & et.

al, 2019) “PZEM-004T adalah sensor yang dapat digunakan untuk mengukur

tegangan rms, arus rms dan daya aktif yang dapat dihubungkan melalui arduino

ataupun platform opensource lainnya“.

Sumber : amazon.co.uk

Gambar II.15 PZEM-004T

25

Berdasarkan datasheet yang ada, PZEM004-T memiliki spesifikasi sebagai

berikut :

1. Fungsi

a. Fungsi pengukuran parameter listrik seperti tegangan, arus, beban yang

terhubung, dan total konsumsi.

b. Tombol daya fungsi menghapus.

c. Power-down fungsi penyimpanan data (kumulatif mematikan sebelum

menyimpan).

d. Fungsi komunikasi serial (dilengkapi dengan antarmuka serial TTL, melalui

berbagai terminal berkomunikasi dengan pelat adaptor, membaca, dan

mengatur parameter).

2. Spesifikasi Pengukuran

a. Working Voltage : 80 ~ 260VAC

b. Pengukuran Arus : 0 - 100 A

c. Nilai daya : 22kW

d. Frekuensi operasi : 45-65Hz

e. Akurasi pengukuran : 1,0 grade

3. Diagram Pengkabelan

Sumber : Datasheet

Gambar II.16 Diagram Pengkabelan PZEM-004T

26

Perkabelan modul ini dibagi menjadi dua bagian, kabel terminal input tegangan

dan arus tes serta kabel komunikasi serial, seperti yang ditunjukkan pada gambar

sesuai dengan kebutuhan aktual klien, dengan papan pin TTL berbeda untuk bisa

berkomunikasi dengan terminal yang berbeda.

4. Perlu Diperhatikan

a. Modul ini cocok untuk penggunaan di dalam ruangan, bukan di luar ruangan.

b. beban yang diterapkan tidak boleh melebihi daya pengenal.

c. Kabel tidak bisa salah.

Selain sensor PZEM-004T, ada beberapa sesor lain yang memiliki fungsi

serupa, yaitu senor ACS172 yang berfungsi mendeteksi besaran arus listrik dan

sensor ZMPT101B yang berfungsi mendeteksi besaran tegangan listrik. Berdasarkan

datasheet-nya sensor ZMPT101B memiliki rentan ukur tegangan sebesar 100-220V

dan sensor ACS172 memiliki rentan ukur arus sebesar 0-30A.

PZEM-004T yang memiki fungsi pengukuran tegangan listrik dan arus listrik,

dengan rentan ukur tegangan 80-280V dan rentan ukur arus 0-100A, memiliki

keunggulan yang lebih dibandingkan sensor ZMPT101B dan sensor ACS172.

Dengan kelebihan tersebut, maka pada pembuatan alat Pendeteksi Kebocoran Listrik

Rumah ini, menggunakan sensor PZEM-004T jelas lebih efisien dibandingkan

dengan menggunakan sensor ZMPT101B dan ACS712. Singkatnya menggunakan

satu sensor dengan dua fungsi, lebih efisien dibandingkan harus menggunakan dua

sensor dengan fungsi yang berbeda.

27

2.1.4. Saklar

Saklar merupakan sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan arus

listrik dan untuk menghubungkan arus listrik. Pada pembuatan Alat Pendeteksi

Kebocoran Listrik Rumah ini, saklar yang digunakan adalah saklar model Push

Button.

Menurut (Suleman & Anwar, 2016) “Saklar adalah alat-alat elektronika yang

mempunyai fungsi sebagai pemutus dan penghubung arus. Ada 3 jenis saklar yaitu

saklar On Off, saklar Push On, saklar Push off”.

Push Button Switch (saklar tombol tekan) adalah perangkat sederhana yang

berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik dengan sistem

kerja tekan unlock (tidak mengunci). Sistem kerja unlock disini berarti saklar akan

bekerja sebagai perangkat penghubung atau pemutus aliran arus listrik saat tombol

ditekan, dan saat tombol tidak ditekan (dilepas), maka saklar akan kembali pada

kondisi normal (Sokop, Mamahit, Eng, & Sompie, 2016).

Push Button digunakan untuk memberikan perintah atau instruksi hanya ketika

tombol ditekan, seperti pada tombol menu yang akan digunakan pada pembuatan

Alat Pendeteksi Kebocoran Listrik Rumah ini, sebagai perintah untuk berpindah

menu pada layar LCD.

Sumber : tokopedia.com

Gambar II.17 Swich Tact Tactile Push Button

28

2.1.5. LCD (Liquid Crystal Display) 16x2

LCD adalah perangkat penampil yang difungsikan untuk menampilkan

karakter tertentu sesuai dengan kebutuhan dalam penggunaannya, seperti kata-kata

dalam bentuk huruf, data dalam bentuk angka, ataupun sebuah kalimat berjalan.

Menurut Budiharto dan Rizal dalam (Sutinah, 2014) menyatakan bahwa :

LCD adalah modul penampil yang banyak digunakan karena tampilanya lebih

menarik, LCD yang paling banyak digunakan adalah LCD M1632 refurbish

karena harganya yang relatif murah, LCD M1632 meurpakan modul LCD

dengan tampilan 16x2 (16 kolom dan 2 baris) dengan konsumsi daya rendah,

modul tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk

mengendalikan LCD.

Pada pembuatan Alat Pendeteksi Kebocoran Listrik Rumah ini penulis menggunakan

LCD 16x2 sebagai media penampilan data yang didapat dari hasil pendeteksian

sensor.

Sumber : lastminuteengineers.com

Gambar II.18 LCD 16x2

LCD 16x2 memiliki 16 PIN dengan fungsinya masing-masing sebagai media

penghubung antara LCD dengan perangkat pengontrol seperti Arduino atau yang

lainnya.

29

Tabel II.2 PIN LCD 16x2

Nama PIN Keterangan Port

VCC +5V VCC

GND 0V GND

VEE Tegangan Kontras LCD

RS Register Select, 0 = Input

Instruksi, 1 = Input Data

PD7

R/W 1 = Read, 0 = Write PD5

E Enable Clock PD6

D4 Data Bus 4 PC4

D5 Data Bus 5 PC5

D6 Data Bus 6 PC6

D7 Data Bus 7 PC7

Anode Tegangan Positif Backlight

Katode Tegangan Negatif Backlight

Sumber : Budiharto dan Rizal dalam (Sutinah, 2014)

Sumber : viruchi.com

Gambar II.19 PIN LCD 16x2

2.1.6. I2C LCD 16x2 Serial Module

I2C LCD adalah modul LCD yang dikendalikan secara serial sinkron dengan

protokol I2C/IIC (Inter Integrated Circuit) atau TWI (Two Wire Interface).

Normalnya, modul LCD dikendalikan secara paralel baik untuk jalur data maupun

kontrolnya. Namun, jalur paralel akan memakan banyak pin di sisi kontroller.

Setidaknya akan membutuhkan 6 atau 7 pin untuk mengendalikan sebuah modul

30

LCD. Dengan demikian untuk sebuah kontroller yang sibuk dan harus

mengendalikan banyak I/O, menggunakan jalur paralel adalah solusi yang kurang

tepat (Ajie, 2016).

Intinya modul ini digunakan untuk meminimalisir penggunaan port pada

kontroller serta memudahkan instalasi ketika akan menggunakan perangkat LCD

kususnya LCD 16x2 yang akan digunakan pada Alat Pendeteksi Kebocoran Listrik

Rumah ini.

Rincian I2C LCD Serial Module:

1. Kompatibel dengan LCD 16x2 dan 20x4

2. Memiliki alamat I2C standar = 0X27

3. Alamat dapat dipilih - Rentang 0x20 hingga 0x27

Sumber : saptaji.com

Gambar II.20 I2C LCD Serial Modul

31

2.1.7. Arduino

Saat ini ada banyak mikrokontroler maupun platform mikrokontroler tersedia,

misalnya saja Basic Stamp-nya Parallax, BX-24-nya Netmedia. Semua alat-alat

tersebut bertujuan untuk menyederhanakan berbagai macam kerumitan maupun detil

rumit pada pemrograman mikrokontroler sehingga menjadi paket mudah digunakan

(easy-to-use). Arduino juga menyederhanakan proses bekerja dengan mikrokontroler,

dibandingkan dengan mikrokontroler, arduino memiliki kelebihan yaitu perangkat

lunak dan perangkat kerasnya open source, pemrogramannya mudah, dan harganya

murah. Kontroler yang digunakan merupakan kit mikrokontroler arduino board tipe

Deumilanove dengan mikrokontroler Atmega328 (Fadlilah & Arifudin, 2018).

Berdasarkan situs resminya arduino adalah platform elektronik open source

yang didasarkan pada perangkat keras dan lunak yang mudah digunakan. Papan

arduino dapat membaca input cahaya pada sensor, jari pada tombol, atau pesan

twitter dan mengubahnya menjadi output untuk mengaktifkan motor, menyalakan

LED, atau menerbitkan sesuatu secara online. Kamu dapat memberi tahu papan

arduino apa yang harus dilakukan dengan mengirimkan serangkaian instruksi ke

mikrokontroler di papan arduino. Untuk melakukannya, kita menggunakan bahasa

pemrograman arduino (berdasarkan pengkabelan), dan perangkat lunak arduino

(IDE), berdasarkan pemrosesan.

Arduino dilahirkan di Ivrea Interaction Design Institute sebagai alat yang

mudah untuk membuat prototipe, yang ditujukan untuk siswa tanpa latar belakang

dalam bidang elektronik dan pemrograman. Segera setelah mencapai komunitas yang

lebih luas, papan Arduino mulai berubah untuk beradaptasi dengan kebutuhan dan

tantangan baru, membedakan penawarannya dari papan 8-bit sederhana hingga

produk untuk aplikasi IoT, wearable, pencetakan 3D, dan lingkungan tertanam.

32

Semua papan Arduino sepenuhnya open-source, memberdayakan pengguna untuk

membangunnya secara mandiri dan akhirnya menyesuaikannya dengan kebutuhan

khusus mereka. Perangkat lunak untuk Arduino ini juga bersifat open-source, dan

terus berkembang melalui kontribusi pengguna di seluruh dunia.

Arduino memiliki berbagai macam variasi produk yang terbagi kedalam

beberapa golongan, yaitu Entry Level, Enhanced Features, IoT, Education,

Wearable, Retired.

1. Entry Level

Untuk para pemula disarankan untuk menggunakan produk Entry level, karena

mudah digunakan dan siap digunakan untuk proyek kreatif. Papan dan modul ini

adalah yang terbaik untuk mulai belajar dan mengutak-atik elektronik dan

pengkodean. StarterKit termasuk buku dengan 15 tutorial yang akan membantu

mempelajari dasar-dasar hingga proyek yang kompleks. Jenis Arduino yang

termasuk kedalam golongan Entry Level yaitu : Arduino Uno, Arduino

Leonardo, Arduino 101, Arduino Explora, Arduino Micro, Arduino Nano,

MKR2UNO Adaptor, Arduino StarterKit.

2. Enhanced Features

Digunakan untuk proyek yang lebih kompleks dibandingkan dengan produk

Entry Level. Produk Enchanced Features memiliki rangkaian yang lebih lengkap

serta fungsionalitas yang lebih canggih atau kinerja yang lebih cepat. Jenis

Arduino yang termasuk kedalam golongan Enchanced Features yaitu : Arduino

Mega 2560, Arduino Zero, Arduino, Due, Arduino M0Pro, Arduino MKR Zero,

Arduino Motor Shield, Arduino USB Host Shield, Arduino Mega Proto Shield,

Proto Shield, Arduino ISP, Arduino 4 Relays Shield, Arduino USB 2 Serial

Micro.

33

3. IoT

Digunakan untuk membuat proyek yang saling terhubung dengan mudah.

Arduino yang termasuk kedalam golongan IoT yaitu : Arduino Yun, Arduino

Ethernet, Arduino Industrial 101, MKR FOX 1200, MKR WAN 1300, MKR GSM

1400, Arduino Yun Shield, Arduino Wireless SD Shield, Arduino Wireless Proto

Shield, MKR IoT Bundle.

4. Education

Produk Education adalah produk khusus yang disediakan serta didedikasikan

untuk membantu para pengajar dalam bidang elektronik dan pemrograman

dalam menciptakan lebih banyak pengalaman belajar yang inovatif. Produk

arduino yang termasik kedalam golongan Education yaitu : CTC 101,

Engineering Kit.

5. Wearable

Produk Wearable didesain agar dapat dikombinasikan dengan produk tekstil.

Arduino golongan ini dapat dijahit pada kain dan diberi aliran listrik

menggunakan bengang konduktor. Arduino yang termasuk kedalam golongan

Wearable yaitu : Lilypad Arduino Simple, Lilypad Arduino Mini Board, Lilypad

Arduino USB, Lilypad Arduino Simple Snap.

6. Retired

Adalah produk-produk arduino yang dirilis sejak tahun 2006. Arduino yang

termasuk kedalam golongan Retired yaitu : Arduino Gemma, Arduino Yun Mini,

Arduino Ethernet Shield V2, Arduino GSM Shield V2, Arduino Leonardo Eth,

Arduino Titan, Arduino USB2Serial Converter, Arduino M0, Arduino Mega

ADK, LCD Screen, Arduino Mini, Arduino Robot, Arduino Pro, Arduino Fio,

Arduino Pro Mini, Arduino GSM Shield V1, Arduino Ethernet Shield V1,

34

Arduino WiFi Shield, Arduino WiFi 101 Shield, Arduino Basic Kit, Older

Boards.

Pada pembuatan Alat Pendeteksi Kebocoran Listrik Rumah ini, penulis

menggunakan papan Arduino Uno sebagai pusat pengendali. Arduino Uno adalah

papan mikrokontroler berdasarkan ATmega328P. Papan ini memiliki 14 pin input

atau output digital (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input

analog, kristal kuarsa 16 MHz, koneksi USB, colokan listrik, header ICSP, dan

tombol reset. Papan ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung

mikrokontroler, cukup sambungkan ke komputer dengan kabel USB atau daya

dengan adaptor AC atau baterai untuk memulai. Anda dapat bermain-main dengan

Arduino Uno tanpa terlalu khawatir melakukan sesuatu yang salah, skenario terburuk

yang dapat diganti chip mulai lagi dari awal. "Uno" berarti satu dalam bahasa Italia

dan dipilih untuk menandai rilis Arduino Software (IDE) 1.0. Papan Uno dan versi

1.0 Arduino Software (IDE) adalah versi referensi Arduino, yang sekarang berevolusi

menjadi rilis yang lebih baru. Papan Uno adalah yang pertama dalam serangkaian

papan USB Arduino, dan model referensi untuk platform Arduino (Arduino, 2015).

Sumber : store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3

Gambar II.21 Arduino Uno 1

35

1. Spesifikasi Arduino Uno

Dibawah ini merupakan spesifikasi dari Arduino Uno berdasarkan situs resminya

(Arduino, 2015) :

a. Mikrokontroler : ATmega328P

b. Tegangan Pengoperasian : 5V

c. Tegangan Input (disarankan) : 7-12V

d. Tegangan Input (batas) : 6-20V

e. Pin I/O Digital : 14 (dimana 6 menyediakan output PWM)

f. Pin I/O Digital PWM : 6

g. Pin Input Analog : 6

h. Arus DC per Pin I/O : 20 mA

i. Arus DC untuk Pin 3.3V : 50 mA

j. Memori Flash : 32 KB (ATmega328P)

0,5 KB digunakan oleh bootloader

k. SRAM : 2 KB (ATmega328P)

l. EEPROM : 1 KB (ATmega328P)

m. Kecepatan Clock : 16 MHz

n. LED_BUILTIN : 13

o. Panjang : 68,6 mm

p. Lebar : 53,4 mm

q. Berat : 25 g

2. Daya

Papan Arduino Uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu

daya eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis. Daya eksternal (non-USB)

dapat berasal dari adaptor AC ke DC atau baterai. Adaptor dapat dihubungkan

36

dengan mencolokkan steker positif tengah 2,1mm ke colokan listrikpada board

Arduino. Petunjuk dari baterai dapat dimasukkan ke header pin GND dan Vin

pada konektor daya. Papan dapat beroperasi dengan suplai eksternal dari 6

hingga 20 volt. Namun, jika disediakan dengan kurang dari 7V, pin 5V mungkin

memasok kurang dari 5 volt dan papan mungkin menjadi tidak stabil. Jika

menggunakan lebih dari 12V, pengatur tegangan bisa menjadi terlalu panas dan

merusak papan. Kisaran yang disarankan adalah 7 hingga 12 volt (Arduino,

2015).

Pin daya adalah sebagai berikut:

a. Vin

Tegangan input ke papan Arduino ketika menggunakan sumber daya

eksternal (berbeda dengan 5 volt dari koneksi USB atau sumber daya yang

diatur lainnya). Anda dapat memasok tegangan melalui pin ini, atau jika ingin

memasok tegangan melalui colokan listrik, akseslah melalui pin ini.

b. 5V

Pin ini menghasilkan 5V yang diatur dari regulator di papan. Papan dapat

disuplai dengan daya baik dari colokan listrik DC (7 - 12V), konektor USB

(5V), atau pin Vin papan (7-12V). Memasok tegangan melalui pin 5V atau

3.3V melewati regulator, dapat merusak papan dan tidak disarankan.

c. 3V3

Pasokan 3,3 volt yang dihasilkan oleh regulator terpasang. Penarikan

maksimum saat ini adalah 50 mA.

d. GND

Pin Ground

37

e. IOREF

Pin ini pada papan Arduino memberikan referensi tegangan yang digunakan

mikrokontroler. Shield yang dikonfigurasi dengan benar dapat membaca

tegangan pin IOREF dan memilih sumber daya yang sesuai atau

mengaktifkan penerjemah tegangan pada output untuk bekerja dengan 5V

atau 3.3V.

Sumber : store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3

Gambar II.22 Arduino Uno 2

3. Input/Output

Arduino Uno memiliki 14 Pin Digital. Masing-masing dari 14 pin digital pada

Uno dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode

(), digitalWrite (), dan digitalRead (). Mereka beroperasi pada 5 volt. Setiap pin

dapat menyediakan atau menerima 20 mA sebagai kondisi operasi yang

direkomendasikan dan memiliki resistor pull-up internal (terputus secara default)

38

20-50k ohm. Maksimum 40mA adalah nilai yang tidak boleh dilampaui pada pin

I/O apa pun untuk menghindari kerusakan permanen pada mikrokontroler.

Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus :Serial : 0 (RX) dan 1 (TX).

Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) data serial TTL. Pin

ini terhubung ke pin yang sesuai dari chip Serial ATmega8U2 USB-to-TTL.

a. Interupsi Eksternal : Pin 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu

interupsi pada nilai rendah, naik atau turunnya tepi, atau perubahan nilai.

b. PWM : 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan output PWM 8-bit dengan fungsi

analogWrite ().

c. SPI : 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung

komunikasi SPI menggunakan perpustakaan SPI.

d. LED: 13. Ada LED internal yang digerakkan oleh pin digital 13. Ketika pin

bernilai TINGGI, LED menyala, ketika pin RENDAH, mati.

e. TWI: pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL. Mendukung komunikasi TWI

menggunakan Wire Library.

Uno memiliki 6 input analog, berlabel A0 hingga A5, yang masing-masing

memberikan 10 bit resolusi (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Secara default

mereka mengukur dari ground ke 5 volt, meskipun mungkin untuk mengubah

ujung atas rentang mereka menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference

().

Ada beberapa pin lain di papan tulis:

a. AREF, tegangan referensi untuk input analog. Digunakan dengan

analogReference ().

39

b. Reset, bawa Line ini RENDAH untuk mengatur ulang mikrokontroler.

Biasanya digunakan untuk menambahkan tombol reset ke shield yang

memblokir yang ada di papan.

Setiap perangkat arduino memiliki keunggulan masing-masing yang

disesuaikan dengan tiap golongan produk arduino. Secara fungsi, setiap arduino

tentunya memiliki fungsi yang tidak berbeda jauh bahkan sama antara tipe perangkat

yang satu dengan yang lainnya. Sebagai perbandingan spesifikasi penulis memilih

tiga tipe Arduino, yaitu Arduino Uno, Arduino Nano dan Arduino Mega. Tiga tipe

Arduino ini adalah perangkat yang umum digunakan sebagai pengendali utama

dalam sebuah proyek arduino.

Tabel II.3 Perbandingan Arduino Uno, Arduino Nano dan Arduino Mega

Spesifikasi Arduino

Uno Nano Mega

Mikrokontroler ATmega328P ATmega328 ATmega2560

Tegangan operasi 5V 5 V 5V

Pin I / O Digital 14 22 54

Pin I / O Digital PWM 6 6 15

Pin Input Analog 6 8 16

Memori Flash 32 KB 32 KB 256 KB

SRAM 2 KB 2 KB 8 KB

EEPROM 1 KB 1 KB 4 KB

Clock Speed 16 MHz 16 MHz 16 MHz

Konektivitas USB Standart A/B

USB

Standart A/B

USB

Micro-USB

Panjangnya 68.6 mm 45 mm 101.52 mm

Lebar 53.4 mm 18 mm 53.3 mm

Berat 25 g 7 g 37 g

Sumber : store.arduino.cc

Dari Tabel II.3 di atas, ketiga tipe Arduino ini memiliki perbedaan yang

lumayan menonjol, yaitu :

40

1. IC ATmega yang digunakan

Arduino Uno, Nano dan Mega memiliki IC yang sama, yaitu jenis ATMega

dengan tipe yang berbeda. Perbedaan IC ATMega ini akan berpengaruh pada

besarnya ukuran memori penyimpanan pada sebuah Arduino. Arduino Mega dengan

IC ATMega 2560, memiliki memori yang lebih besar yaitu sebesar 256KB,

dibandingkan dengan Arduino Uno dan Nano yang menggunakan IC ATMega 328

yang hanya memiliki memori sebesar 32KB.

Sumber : www.c-sharpcorner.com

Gambar II.23 Arduino Mega, Uno, Nano

2. Papan yang digunakan

Arduino Uno, Nano dan Mega memiliki ukuran papan yang sangat berbeda,

yang menyebabkan ketiga tipe ini memiliki pin I/O dan port konektivitas yang

berbeda. Arduino Mega menggunakan 16 pin input analog dan 54 pin I/O digital, lalu

Arduino Uno menggunakan 6 pin input analog dan 14 pin I/O digital, dan Arduino

Nano menggunakan 8 pin input analog yang nantinya akan digunakan sebagai pin

I/O digital dengan menambahkan ke 14 pin I/O digital yang sebelumnya sudah ada.

Kemudian pin I/O pada Arduino Nano menggunakan pin jenis male, sehingga

membutuhkan breadboard untuk menggunakannya, tidak seperti Arduino Uno dan

Mega yang menggunakan female port sehingga bisa langsung digunakan tanpa

memerlukan perantara breadboard. Selanjutnya dari port konektivitas, Arduino Uno

41

dan Mega menggunakan standart A/B USB sedangkan Arduino Nano menggunakan

Micro-USB yang disebabkan karena ukuran papan Arduino Nano yang lebih kecil,

karna itu juga Arduino Nano tidak memiliki port power DC yang digunakan untuk

menyuplai daya melalui adaptor. Kemudian ukuran papan yang terlihat jelas dimana

Arduino Mega memiliki ukuran yang paling besar dan Arduino Nano memiliki

ukuran yang paling kecil.

Dari beberapa perbedaan diatas penulis memilih menggunakan Arduino Uno

dalam pembuatan alat Pendeteksi Kebocoran Listrik Rumah ini, karena Arduino Uno

menggunakan pin jenis female sehingga lebih mudah digunakan, kemudian memori

yang tidak terlalu besar sehingga tidak banyak memori yang sia-sia karena tidak

digunakan, serta ukuran papan yang tidak terlalu besar sehingga tidak memakan

tempat dalam proses pemasangan alat.

2.2. Perangkat Lunak

Menurut (Y. I. Maulana, 2017) “Perangkat lunak merupakan abstraksi fisik

yang memungkinkan kita untuk berbicara dengan mesin perangkat keras. Tanpa

adanya perangkat lunak, maka perangkat keras yang telah diciptakan tidak akan

dapat berguna atau berfungsi dengan optimal”. Tanpa adanya perangkat lunak, maka

perangkat keras yang telah diciptakan tidak dapat digunakan atau difungsikan secara

optimal.

2.2.1. Bahasa Pemrograman

Menurut Frank dalam (Retnoningsih & Shadiq, 2017) Menyatakan bahwa :

Bahasa pemrograman adalah bahasa khusus yang memungkinkan seseorang

programer memberi tahu komputer untuk melakukan sesuatu, dengan

mengatakannya dengan tepat bagaimana melakukan hal itu. Seorang

pemrogram menulis kode sumber program, dan menjalankan program khusus,

yang disebut compiler, yang mengubah kode sumber menjadi sesuatu yang

dapat dimengerti oleh komputer.

42

Dalam pembuatan alat Pendeteksi Kebocoran Listrik Rumah ini, penulis

menggunakan bahasa pemrograman khusus arduino. Menurut (Ihsanto & Hidayat,

2014) “Bahasa pemrograman arduino adalah bahasa C. Tetapi bahasa ini sudah

dipermudah menggunakan fungsi-fungsi yang sederhana sehingga pemula pun bisa

mempelajarinya dengan cukup mudah”.

Struktur dasar dalam pemrograman arduino sangatlah sederhana dan terdiri

dari dua bagian, yaitu persiapan ( setup() ) dan eksekusi ( loop() ). Fungsi setup( )

adalah persiapan sebelum eksekusi program dan fungsi loop( ) adalah tempat menulis

program utama yang akan dieksekusi. Fungsi setup( ) digunakan untuk

mendefinisikan variabel-variabel yang digunakan dalam program. Fungsi ini berjalan

pertama kali ketika program dijalankan. Selanjutnya terdapat fungsi loop( ) adalah

program utama dari arduino yang dijalankan secara terus menerus baik pembacaan

input maupun pengaktifan output. Program ini adalah inti dari semua program dalam

Arduino (Andrianto & Darmawan, 2017).

Berikut adalah beberapa fungsi-fungsi dasar yang ada pada bahasa

pemrograman arduino :

1. Setup( )

Fungsi setup( ) dipanggil ketika program dijalankan, berfungsi untuk inisialisasi

mode pin sebagai input atau output dan inisialisasi serial. Fungsi ini harus ada

meski tidak ada insruksi yang ditulis.

2. Loop( )

Setelah memanggil fungsi setup( ), program yang berada dalam fungsi loop( )

akan dieksekusi secara terus menerus.

43

3. Function

Fungsi adalah sekumpulan blok instruksi yang memiliki nama sendiri dan blok

instruksi ini akan dieksekusi ketika fungsi ini dipanggil. Penulisan fungsi harus

didahului dengan tipe data fungsi setelah itu nama fungsi dan kemudian

parameternya, bila tidak ada nilai yang dihasilkan dari fungsi tersebut, maka tipe

fungsinya adalah void( ).

4. { } Kurung kurawal

Digunakan untuk mengawali dan mengakhiri sebuah fungsi, blok instruksi

seperti loop( ) , void( ) , dan instruksi for dan if.

5. ; (Titik koma)

Digunakan sebagai tanda akhir dari instruksi.

6. /* ....... */ Blok Komentar

Digunakan untuk memberi komentar pada program yang memiliki baris lebih

dari satu, biasanya digunakan untuk membantu memahami program yang dibuat.

Diawali dengan tanda /* dan diakhiri dengan tanda */. Apapun yang ditulis

dalam blok komentar ini tidak akan berpengaruh dengan program yang telah

dibuat dan tidak akan menghabiskan memori.

7. // Komentar Baris

Digunakan untuk memberi komentar per baris program. Sama seperti blok

komentar, komentar baris tidak akan menghabiskan memori dan tidak akan

berpengaruh pada program.

8. Variabel

Adalah ekspresi yang digunakan mewakili suatu nilai yang digunakan dalam

program. Suatu variabel akan menampung nilai sesuai dengan definisi yang telah

dibuat. Variabel perlu didefinisikan terlebih dahulu sebelum digunakan. Variabel

44

hanya perlu didefinisikan satu kali saja, tetapi nilainya dapat berubah sesuai

dengan perhitungan melalui program.

a. Variabel Global Adalah variabel yang dapat digunakan oleh semua fungsi dan

instruksi dalam program. Variabel ini didefinisikan pada awal program

sebelum fungsi setup ( ).

b. Variabel Lokal adalah variabel yang didefinisikan di dalam suatu fungsi atau

di dalam fungsi loop. Variabel ini hanya dapat dgunakan di dalam fungsi

tersebut. Dalam menggunakan variabel lokal sebaiknya menggunakan nama

variabel yang berbeda-beda, walaupun dalam fungsi yang berbeda untuk

menghindari nilai yang saling bertumpuk.

c. Tipe data Variabel :

1) Byte, menyimpan data numerik bernilai 8 bit, tidak memiliki nilai

desimal, data bertipe byte nilainya berkisar 0-255.

2) Int atau Integer adalah tipe data utama yang menyimpan data angka

bernilai 16bit, data tidak memiliki nilai desimal, data bertipe int nilainya

berkisar 32,767 sampai -32,768.

3) Long adalah tipe data integer yang memiliki kisaran nilai lebih tinggi,

memiliki 32bit dengan nilai berkisar 2,147,438,487 sampai -

2,147,483,648.

4) Float adalah suatu tipe data numerik yang memiliki nilai desimal,

memiliki data angka bernilai 32bit.

9. Array

Array adalah kumpulan nilai-nilai yang diakses dengan nomor indeks. Setiap

nilai dalam array dipanggil dengan memaggil nama array dan nomor indeks dari

nilai tersebut. Nomor index dimulai dari 0 (nol). Variabel array harus

45

dideklarasikan sebelum dapat digunakan. Untuk mendeklarasikan array, harus

dengan menyatakan tipe array dan ukuran, kemudian memberikan nilai pada

posisi indeks. Array sering digunakan pada program loop, dan sering

dikombinasikan dengan suatu counter yang digunakan sebagai penunjuk posisi

indeks untuk setiap nilai array.

10. Aritmatika

Operator aritmatika meliputi penambahan (+), pengurangan (-), perkalian (*),

dan pembagian ( / )

11. Operasi Logika

Operator logika digunakan untuk membandingkan dua ekspresi TRUE atau

FALSE, tergantung pada operator.

12. Operasi Gabungan

Adalah operasi aritmatika gabungan yang biasa digunakan dalam program.

Tabel II.4 Fungsi Operasi Gabungan

Simbol Keterangan

+ + Sama dengan x=x+1, atau menambah nilai x dengan 1

- - Sama dengan x=x-1, atau mengurangi nilai x dengan 1

+ = Sama dengan x=x+y, x ditambah y hasilnya simpan pada x

- = Sama dengan x=x-y, x dikurang y hasilnya simpan pada x

* = Sama dengan x=x*y, x dikali y hasilnya simpan pada x

/ = Sama dengan x=x/y, x dibagi y hasilnya simpan pada x

13. Operator Perbandingan

Operator untuk membandingkan dua konstanta atau variabel yang sering

digunakan untuk menguji suatu kondisi benar atau salah.

Tabel II.5 Operator Perbandingan

Simbol Keterangan

= = x = = y, x sama dengan y

! = x ! = y, tidak sama dengan y

< x < y, x kurang dari y

46

> x > y, x lebih dari y

< = x <= y, x kurang dari atau sama dengan y

> = x>= y, x lebih besar dari atau sama dengan

14. Konstanta

Bahasa arduino memiliki nilai-nilai yang telah ditetapkan yang disebut

konstanta. Mereka digunakan untuk membuat program lebih mudah dibaca.

15. TRUE and FALSE

Adalah konstanta boolean yang mendefinisikan nilai logika. FALSE dapat

didefinisikan sebagai 0 (nol), sedangkan TRUE sering didefinisikan sebagai 1,

tetapi dalam hal lain dapat juga didefinisikan sebagai nol.

16. HIGH and LOW

Konstanta ini menentukan nilai pin sebagai HIGH atau LOW dan digunakan

ketika membaca atau menulis pin digital. HIGH didefinisikan sebagai tingkat

logika 1 atau ON atau 5 Volt, sedangkan LOW adalah tingkat logika 0 atau OFF

atau 0 Volt.

17. Input and Output

Konstanta yang digunakan pada fungsi pinMode() untuk menentukan mode pin

digitall sebagai input atau output.

18. If

Instruksi untuk menguji apakah suatu kondisi tersebut telah tercapai, seperti

membandingkan nilai variabel berada diatas jumlah tertentu, dan menjalankan

setiap instruksi didalam kurung jika pernyataan tersebut benar. Jika kondisi tidak

terpenuhi maka program dalam kurung akan dilewati.

47

19. If.....else

Memungkinkan untuk mengeksekusi instruksi yang lain jika suatu kondusi tidak

terpenuhi. Else juga dapat digunakan untuk kondisi lebih dari satu.

20. For

Pernyataan for digunakan untuk mengulang suatu blok instruksi di dalam kurung

kurawal.

21. While

Fungsi while akan menjalankan program secara terus menerus hingga suatu

kondisi pada fungsi while bernilai salah atau false.

22. Do.....while

Perintah untuk melakukan suatu secara terus menerus hingga suatu kondisi yang

tidak memenuhi kondisi yang diinginkan.

23. pinMode(pin_Mode)

Instruksi yang digunakan pada fungsi void setup( ) untuk menginisialisasi suatu

pin sebagai input atau output.

24. digitalRead(pin)

Instruksi yang digunakan untuk membaca input dari suatu pin yang hasilnya

berupa logika HIGH atau LOW. Pin dapat diartikan sebagai suatu variabel atau

konstanta 0 – 13 yang mewakili input atau output dari board Arduino.

25. digitalWrite(pin,value)

Instruksi yang digunakan untuk memberi nilai output HIGH (1) atau LOW (0)

pada pin digital. Pin digital dapat diartikan sebagai variabel atau konstanta 0 –

13 yang mewakili input atau output dari board Arduino.

48

26. analogRead(pin)

Instruksi untuk membaca nilai input analog dengan resolusi 10 bit. Instruksi ini

hanya berlaku untuk pin A0 – A5 yang mampu membaca nilai analog. Karena

beresolusi 10 bit, maka hasil pembacaan nilai digital antara 0 sampai 1023.

27. analogWrite(pin,value)

Instruksi yang berfungsi untuk memberi nilai PWM (pulse width modulation)

pada output. Pada board arduino serverino hanya pin 9, 10 dan 11 saja yang

mampu menghasilkan output PWM. Nilai PWM berkisar antara 0 – 255.

28. delay(ms)

Instruksi untuk memberi jeda sebeelum melanjutkan ke program selanjutnya.

Jeda yang diberikan dituliskan dalam satuan mili detik.

29. millis( )

Instruksi untuk mengambil nilai waktu sejak progam dijalankan hingga program

berhenti atau dimatikan.

30. Serial.begin(rate)

Instruksi untuk membuka port data serial untuk komunikasi serial baik mengirim

atau menerima data dari serial. Rate adalah nilai yang digunakan untuk

komunikasi serial (biasanya menggunakan 9600). Ketika menggunakan

komunikasi serial, pin digital 0 (RX) dan pin digital 1 (TX) tidak dapat

digunakan secara bersamaan.

31. Serial.print( ); Serial.printIn(data);

Serial.print( ) adalah instruksi yang digunakan untuk mengirim data ke port

serial. Serial.portIn(data) adalah instruksi untuk mengirim data ke port serial

berikut dengan instruksi ganti baris.

49

32. Serial.read( )

Merupakan instruksi untuk menerima data dari port serial.

33. Serial.available( )

Merupakan Instruksi untuk mendeteksi apakah menerima data dari serial port ?,

apabila menerima data, akan menghasilkan >0.

2.2.2. Arduino IDE

Software Arduino IDE adalah pengendali mikro single-board yang bersifat

open-source atau terbuka, diturunkan dari platform wiring, serta dirancang untuk

memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardware Arduino

menggunakan prosesor Atmel AVR dan software-nya memiliki bahasa pemrograman

C++ yang telah disederhanakan dan fungsi-fungsinya yang lengkap, sehingga

Arduino mudah dipelajari oleh pemula (Andrianto & Darmawan, 2017).

Sumber : Penulis

50

Gambar II.24 Software Arduino IDE

Dalam pembuatan alat Pendeteksi Kebocoran Listrik Rumah, Software

Arduino IDE berperan sebagai Editor, compiler dan Uploader program. Seluruh

program yang telah disusun akan di upload ke papan Arduino menggunakan

Software Arduino IDE ini.