BAB II LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Internet of Things (IoT) Internet of Things merupakan sebuah konsep yang bertujuan untuk memperluas manfaat dari konektivitas internet yang tersambung secara terusmenerus. Adapun kemampuan seperti berbagi data, remote control, dan sebagainya, termasuk juga pada benda di dunia nyata. Contohnya bahan pangan, elektronik, koleksi, peralatan apa saja, termasuk benda hidup yang semuanya tersambung ke jaringan lokal dan global melalui sensor yang tertanam dan selalu aktif. Pada dasarnya, Internet of Things mengacu pada benda yang dapat diidentifikasikan secara unik sebagai representasivirtual dalam struktur berbasis Internet. sebuah perangkat IoT memiliki sebuah radio yang dapat mengirim dan menerimakoneksi wireless. Protokol wireless IoT didesain untuk memenuhi beberapa servis dasar beroperasi dengan daya dan bandwidth yang rendah, dan bekerja dalam jaringan mesh.beberapa perangkat bekerja pada frekuensi bidang 2,4 GHz, yang juga digunakan oleh wifi dan bluetooth, dan cakupan sub GHz. Frekuensi sub GHz tersebut termasuk 868 dan 915 MHz, memiliki keuntungan dalam rendahnya interferensi. Perangkat-perangkat IoT terhubung dalam sebuah jaringan mesh satu sama lain dan mengirimkan sinyal. jaringan ini berebalikan dengan jaringan tersentralisasi. Cakupan transmisi dari perangkat IoT dalam jaringan mesh ialah kurang lebih 9 meter hingga lebih dari 90 meter. Karena perangkat dalam jaringan 6

2 7 mesh mampu untuk mentransfer sinyal, tentu mereka dapat terhubung dengan ribuan sensor dalam suatu area yang luas, seperti sebuah kota, dan beroperasi dengan selaras. Jaringan mesh memiliki kemampuan tambahan untuk bekerja di sekitar area perangkat yang gagal & tidak terkoneksi) Konsep dan Cara Kerja Internet of Things (IoT) Konsep IoT itu sendiri sangatlah sederhana dengan cara kerja mengacu pada 3 elemen utama pada arsitektur IoT, yaitu: 1. Barang Fisik yang dilengkapi modul IoT, 2. Perangkat Koneksi ke Internet seperti Modem dan Router Wirless dan lain sebainya. 3. Cloud Data Center tempat untuk menyimpan aplikasi beserta data base. Gambar 2.1 konsep Internet of Things (IoT) 2.2 Blynk Blynk adalah sebuah platform dengan ios dan Android aplikasi untuk mengontrol Arduino, Raspberry Pi dan sejenisnya melalui Internet. Blynk sebagai dashboard digital di mana anda dapat membangun sebuah antarmuka grafis untuk proyek anda hanya dengan menarik dan menjatuhkan widget.

3 8 Blynk tidak terikat dengan beberapa papan tertentu atau perisai. Sebaliknya, itu mendukung hardware pilihan anda. Dengan terkait dengan Internet melalui Wi-Fi, Ethernet atau chip ini ESP8266, Blynk akan membuat anda online dan siap untuk Internet of Things. Gambar 2.2 Tampilan Blynk Bagian bagian yang ada di Blynk Create New Project : Berisi tentang nama project yang akan di buat,hardware Model yang akan di pakai seperti : arduino uno, arduino mega, ESP8266, intel edision, intel galileo, raspberry Pi 2/A+/B+, rasberrry Pi 3B, wemos D1, wemos D1 mini dan lain sebagainya. Serta terdapat connection type seperti : Ethernet, wifi, USB, GSM, Bluetooth, BLE.

4 9 Gambar 2.3 Tampilan create new project Design view : Berisi tentang tombil kembali, nama project, project setting, widget box, dan tombol play Gambar 2.4 Design view

5 Mikrokontroller Wemos Mikrokontroller Wemos adalah sebuah mikrokontroller pengembangan berbasis modul mikrokontroller ESP Mikrokontroller Wemos dibuat sebagai solusi dari mahalnya sebuah sistem wireless berbasis mikrokontroller lainnya. Dengan menggunakan Mikrokontroller Wemos biaya yang dikeluarkan untuk membangun sistem WiFi berbasis Mikrokontroller sangat murah, hanya sepersepuluhnya dari biaya yang dikeluarkan apabila membangun sistem WiFi dengan menggunakan Mikrokontroller Arduino Uno dan WiFi Shield. Gambar 2.5 Mikrokontroller Wemos Mikrokontroller wemos ini memiliki kemampuannya untuk menyedikan fasilitas konektifitas WiFi dengan mudah serta memory yang digunakan sangat besar yaitu 4MB.

6 2.3.1 Mikrokontroller Chipset pada Mikrokontroller Wemos Pada Mikrokontroller wemos memiliki 2 buah chipset yang digunakan sebagai otak kerja platform tersebut. Beberapa chipset pada Mikrokontroller ini adalah : a. Chipset ESP8266 ESP8266 adalah sebuah chip mikrokontroller yang memiliki fitur Wi- Fi yang mendukung stack TCP / IP. Diproduksi oleh produsen Cina yang berbasis di Shanghai, Espressif. Pada Agustus 2014 AI-Thinker membuat modul ESP-01 dengan menggunakan lisensi oleh Espressif. modul kecil ini memungkinkan mikrokontroller untuk terhubung dengan jaringan WiFi dan membuat koneksi TCP / IP hanya dengan menggunakan command yang sederhana seperti gaya Hayes. Harga yang sangat rendah dan sangat sedikit komponen eksternal pada modul ini mengakibatkan sangat murahnya harga sebuah chip ini. Dengan clock 80 MHz chip ini dibekali dengan 4 MB Eksternal RAM, mendukung format IEEE b/g/n sehingga tidak menyebabkan interference bagi yang lain. Mendukung enkripsi WEP dan WPA sehingga menjadikan chipset ini sangat aman digunakan. Chipset ini memiliki 16 GPIO pin yang berkerja pada 3.3 Volt, 1 pin ADC dengan resolusi 10 bit. b. Chipset CH340 CH340 adalah sebuah Chipset yang mengubah USB menjadi serial interface. Sebagai contohnya adalah aplikasi USB converter to IrDA atau aplikasi USB converter to Printer. Dalam mode serial interface, CH340

7 12 mengirimkan sinyal penghubung yang umum digunakan pada MODEM. CH340 digunakan untuk memperbesar asynchronous serial interface komputer atau mengubah perangkat serial interface umum untuk berhubungan dengan bus USB secara langsung. Modul Mikrokontroller ini dapat dibangun sendiri atau dibeli jadi. Perangkat lunaknya dapat didownload secara gratis. Desain referensi perangkat keras (File CAD) yang tersedia di bawah lisensi open-source, dan bebas untuk mengubahnya sesuai dengan kebutuhan. Walaupun modul Mikrokontroller ini berbeda dengan modul Mikrokontroller arduino, namun kita dapat menggunakan baik IDE, Library, maupun command yang terdapat pada arduino untuk dapat digunakan pada mikrokontroller ini Sketch Sketch adalah lembar kerja pada sistem arduino yang digunakan untuk menulis listing program, mengeditnya, meng-compile dan kemudian mengupload ke dalam Mikrokontroller tersebut. Sketch Arduino terdiri dari bagian-bagian seperti comments, Setup (), dan Loop (). Dibawah ini akan dijelaskan secara lebih detail mengenai bagian-bagian tersebut Comments Biasanya komentar digunakan untuk memudahkan bagi orang-orang membaca kode yang telah ditulis oleh engineer, untuk menjelaskan tujuan dari dibuatnya program ini, cara kerjanya, atau mengapa program tersebut ditulis seperti itu. Dibawah adalah contoh Comments :

8 13 /* * Blink * * The basic Arduino example. Turns on an LED on for one second, * then off for one second, and so on... We use pin 13 because, * depending on your Arduino board, it has either a built-in LED * or a built-in resistor so that you need only an LED. * * */ Komentar pada sketch sangat disarankan, salah satu fungsinya adalah untuk membantu ketika adanya kode yang ingin diperbaiki. Hal ini juga dapat membantu orang lain untuk belajar dari atau memodifikasi kode yang sudah berjalan. Ada comments dengan bentuk lain, yaitu single-line. Comments ini dimulai dengan // dan lanjut hingga ke akhir baris. Sebagai contohnya adalah int ledpin = 13; // LED connected to digital pin 13 Kalimat yang berisi pesan ini "LED connected to digital pin 13" adalah sebuah comments yang digunakan untuk menjelaskan mengenai variable Fungsi Setup () Ada beberapa fungsi khusus yang merupakan bagian dari sketch yaitu Setup (). Fungsi Setup () dipanggil sekali, yaitu ketika sketsa

9 14 dimulai. Fungsi ini merupakan tempat yang baik untuk melakukan pengaturan-pengaturan seperti : Pengaturan mode output pada pin digital Inisialisasi Library Mikrokontroller arduino Inisialisasi Variabel, dan lain-lain fungsi Setup hanya akan berjalan sekali, setelah setiap PowerUp atau setelah tombol reset pada rangkaian modul Arduino ditekan. Berikut adalah contoh dari fungsi Setup () : void Setup () { Serial.begin(9600); pinmode(buttonpin, INPUT); } Fungsi Loop () Fungsi Loop () adalah fungsi utama dalam sketch arduino ini. Fungsi ini dipanggil berulang kali oleh modul Mikrokontroller untuk menjalankan program yang telah tersimpan di dalamnya. Berikut adalah contoh penggunaan dari fungsi Loop () : void Loop () { if (digital Read(buttonPin) == HIGH) serialwrite('h'); else serialwrite('l'); delay(1000); }

10 15 Fungsi Loop ( ) sesuai dengan namanya, melakukan perulangan setiap listing program yang dituliskan, yang pada saat tertentu variable dari program anda telah berubah sehingga sistem merespon dan menghasilkan output baru yang berbeda dengan hasil output pertama Fitur-fitur Microcontroller Wemos Berikut ini adalah fitur-fitur dari perangkat keras Mikrokontroller Wemos. Perangkat keras ini dapat diprogram dengan mudah pada sketch. Ada beberapa fitur-fitur perangkat keras yang dapat ditemukan pada modul Mikrokontroller Wemos, berikut adalah penjelasan dari fitur-fitur tersebut : Pin Digital Salah satu I/O Port pada modul Mikrokontroller Wemos dikenal dengan Pin Digital. Pin ini dapat dikonfigurasi baik sebagai input ataupun dapat digunakan sebagai output. Karakteristik pin digital ketika menjadi input Secara default pengaturan port digital adalah pengaturan untuk port masukan, sehingga mereka tidak perlu secara eksplisit dinyatakan sebagai input dengan pinmode (). Pin dikonfigurasi sebagai input sehingga pin tersebut berada dalam keadaan impedansi tinggi. Salah satu penjelasannya adalah pin input akan mengambil daya yang sangat kecil sekali pada rangkaian ketika dalam kondisi pengambilan sampel, dapat dikatakan bahwa ada resistor seri dari 100 Mohm di depan pin tersebut. Hal ini berarti bahwa hanya sangat sedikit arus yang digunakan untuk memindahkan kondisi pin input tersebut dari keadaan satu ke keadaan yang lain. Sehingga hal ini dapat

11 16 membuat pin berguna untuk melakukan tugas-tugas seperti membaca sensor sentuh kapasitif, membaca sebuah LED (Light Emitting Diode) sebagai dioda, atau membaca sebuah sensor analog dengan skema seperti RCTime. Akan tetapi hal ini juga berarti, apabila ada pin input yang tidak terhubung ke rangkaian, akan menghasilkan beberapa keadaaan seperti akan berlogika acak, menghasilkan noise, atau akan menjadi kapasitor coupling pada pin yang berdekatan dengan Pin tersebut. Adalah hal yang berguna untuk mengarahkan pin masukan ke keadaan yang dikenal jika tidak ada input. Hal ini dapat dilakukan dengan menambahkan resistor pull-up (ke +3.3 V), atau resistor pull-down (resistor ke tanah) pada input, dengan resistor 10 Kohm. Ada juga resistor pull-up 20 KOhm yang dapat di akses pada chip Atmega dengan perangkat lunak. Berikut ini adalah cara untuk mengakses resistor pullup built-in. pinmode(pin, INPUT); digital Write(pin, HIGH); // set pin to input // turn on pullup resistors Karakteristik pin digital ketika menjadi Output Apabila Pin digital ini dikonfigurasi sebagai OUTPUT dengan pinmode (), maka Pin ini akan berada dalam keadaan impedansi rendah. Hal ini berarti bahwa mereka dapat menyediakan sejumlah besar arus ke rangkaian lainnya. Pin Atmega dapat menjadi sumber arus positif atau menjadi sumber arus negatif hingga 40 ma (milliampere) arus ke perangkat lain. Hal ini cukup untuk menghidupkan sebuah LED, menjalankan banyak sensor, namun sayangnya saat ini tidak cukup untuk menjalankan relay,

12 17 solenoida, atau motor. Hubungan pendek pada pin, atau mencoba untuk menjalankan rangkaian dengan arus yang besar, dapat merusak atau menghancurkan transistor output pada pin, atau merusak chip secara keseluruhan. Sering kali ini akan menghasilkan sebuah pin "mati" dalam mikrokontroller akan tetapi chip yang tersisa masih akan berfungsi secara memadai. Maka untuk alasan ini, adalah sebuah ide yang baik untuk menghubungkan pin OUTPUT ke perangkat lain dengan resistor 470 Ohm atau 1 KOhm Pin Analog Pin analog pada mikrokontroller ini memiliki 10 bit resolusi dengan nilai maksimum 3.2 Volt. Pin analog ini dapat dikonfigurasi dan digunakan persis dengan cara yang sama seperti pin digital. Berikut ini adalah karakteristik dari Pin Analog. A/D Converter Chips Atmega digunakan pada Arduino memiliki 1 saluran ADC (analog-to-digital converter). ADC tersebut memiliki 10 bit resolusi dari 0 ke Sedangkan fungsi utama dari pin analog pada mikrokontroller wemos adalah untuk membaca sensor analog. pin analog juga memiliki semua fungsi General Purposes input / output (GPIO) pin (sama dengan pin digital 0-13). Pemetaan Pin Pin analog dapat digunakan sama seperti pin digital, menggunakan penamaan A0 (untuk input analog 0), A1, dll Sebagai contoh, kode berikut

13 18 digunakan untuk mengatur 0 pin analog ke output, dan mengaturnya berlogika High : pinmode(a0, OUTPUT ); digital Write(A0, HIGH); Pull up Resistor Pin yang analog juga memiliki resistor pullup, yang bekerja sama seperti resistor pullup pada pin digital. Mereka diaktifkan dengan mengeluarkan perintah seperti dibawah ini : digital Write(A0, HIGH); // set pullup on analog pin 0 Namun harus disadari bahwa mengatur Resistor pull-up akan mempengaruhi nilai yang akan diambil oleh analogread (). Hal tersebut dikarenakan Perintah analogread tidak akan bekerja dengan benar jika pin sebelumnya di gunakan sebagai output, akan tetapi apabila hal ini terjadi maka pin tersebut harus di atur kembali menjadi masukan sebelum menggunakan perintah analogread. Hal yang sama pula harus diterapkan jika pin telah diatur untuk menjadi logika High sebagai output, resistor pullup harus diatur ketika beralih kembali ke input PWM ( Pulse Width Modulator ) Pulse Width Modulation, atau PWM, adalah teknik untuk mendapatkan hasil yang analog dengan teknik digital. Digital kontrol digunakan untuk membuat gelombang persegi, dan kemudian sinyal diatur sehingga beralih antara hidup dan mati secara cepat. Pola on-off ini dapat mensimulasikan tegangan hidup (3.3 Volt) dan mati (0 Volt) dengan

14 19 mengubah sebagian waktu sinyal hidup dengan waktu pada sinyal mati. Lamanya on time disebut lebar pulsa. Untuk mendapatkan berbagai nilai analog, pengguna akan mengubah, atau memodulasi lebar pulsa. Jika pengguna mengulangi pola on-off ini dengan cukup cepat dan menggunakan LED misalnya sebagai output, maka hasilnya adalah pengendalian kecerahan LED. Dalam grafik di bawah, garis-garis hijau merupakan periode waktu yang teratur. Ini adalah durasi atau periode yang merupakan kebalikan dari frekuensi PWM. Dengan kata lain, dengan frekuensi PWM Arduino di sekitar 500Hz, garis hijau hanya akan teratur selama 2 milidetik saja. Fungsi untuk analogwrite () memiliki nilai skala dari Ketika analogwrite memiliki (255) maka siklus akan 100% (selalu high), dan analogwrite (127) adalah siklus kerja 50% (High pada separuh waktu dan low pada separuh waktu). Gambar 2.6 PWM Microcontroller Wemos

15 Memory Ada tiga jenis memori dalam mikrokontroller yang digunakan yaitu : 1. RAM untuk Menyimpan Instruksi (64KB). 2. RAM untuk menyimpan data (96KB). 3. Ekternal QSPI Flash untuk menimpan listing Program (4MB) Teknik memprogram Microcontroller Wemos Berikut ini adalah konsep dalam memprogram modul Mikrokontroller Wemos : Variabel Variabel adalah tempat untuk menyimpan data. Variabel memiliki nama, nilai, dan tipe. Sebagai contoh, pernyataan ini (disebut deklarasi). Perintah ini menciptakan variabel yang namanya pin, yang nilainya adalah 13, dan bertipe int. apabila pengguna membutuhkan variable ini, maka akan dapat menunjuk ke variabel ini dengan memanggil namanya. pada saat itu variable ini nilainya akan dicari dan digunakan. seperti dalam pernyataan ini: pinmode(pin, OUTPUT ); Nilai dari pin (13) ini akan diteruskan ke perintah pinmode (). Dalam hal ini, sebenarnya pengguna tidak perlu menggunakan variabel, pernyataan ini akan bekerja dengan baik sama seperti : pinmode(13, OUTPUT ); Keuntungan dari penggunaan variabel dalam hal ini adalah bahwa pengguna hanya perlu menentukan jumlah pin yang digunakan sekali, akan tetapi pengguna dapat menggunakannya berkali-kali. sehingga jika pengguna kemudian memutuskan untuk mengubah penggunaan dari pin 13 menjadi pin

16 21 12, pengguna hanya perlu mengubah sedikit kode. pengguna juga dapat menggunakan nama pengenal untuk membuat pentingnya variabel yang jelas (misalnya program mengendalikan LED RGB (Red Green Blue) memungkinkan penamaan variabel redpin, greenpin, dan bluepin. Sebuah variabel memiliki kelebihan lain atas nilai seperti mengubah nilai dari variabel menggunakan perintah Sebagai contoh: Perintah ini akan mengubah nilai dari variabel menjadi 12. Perhatikan bahwa pengguna tidak menentukan jenis variable, hal tersebut tidak diubah oleh perintah tersebut. Artinya, nama variabel secara permanen diasosiasikan dengan jenis, pengguna hanya melakukan perubahan nilainya. pengguna harus mendeklarasikan variabel sebelum pengguna memberikan nilai untuk itu. Jika tidak maka pesan error ini akan muncul "error: pin was not declared in this scope". Bila pengguna menetapkan satu variabel yang lain, pengguna membuat salinan nilai variable tersebut dan menyimpan salinannya pada lokasi di memori yang terkait dengan variabel lain. Mengubah satu tidak berpengaruh pada yang lain. Misalnya, setelah: int pin = 13; int PIN2 = pin; pin = 12; Variable pin yang memiliki nilai 12, sedangkan untuk variable PIN2 memiliki nilai 13. Hal ini mengacu pada bagian dari listing program pengguna di mana variabel tersebut digunakan. Sebagai contoh, jika

17 22 pengguna ingin dapat menggunakan variabel mana saja dalam programnya, maka pengguna dapat menyatakan di bagian atas listing programnya. Ini disebut variabel global, berikut adalah contohnya: int pin = 13; void Setup () { pinmode(pin, OUTPUT ); } void Loop () { digital Write(pin, HIGH); } Seperti yang terlihat, pin yang digunakan di kedua Setup () dan Loop () fungsi. Kedua fungsi mengacu pada variabel yang sama, sehingga perubahan itu satu akan mempengaruhi nilai yang telah di yang lain, seperti di bawah ini : int pin = 13; void Setup () { pin = 12; pinmode(pin, OUTPUT ); } void Loop () { digital Write(pin, HIGH); } Di sini, digital Write () fungsi yang dipanggil dari Loop () akan melewati nilai 12, karena itu nilai yang ditugaskan ke variabel di Setup () fungsi. Jika pengguna hanya perlu menggunakan variabel dalam sebuah perintah tunggal, pengguna dapat menyatakan variable tersebut di Setup (),

18 23 sehingga ruang lingkup variable tersebut akan terbatas pada perintah tersebut. Sebagai contoh : void Setup () { int pin = 13; pinmode(pin, OUTPUT ); digital Write(pin, HIGH); } Dalam perintah ini, pin variabel hanya dapat digunakan dalam Setup () fungsi. Jika pengguna mencoba untuk melakukan sesuatu seperti ini: void Loop () { digital Write(pin, LOW); // wrong: pin is not in scope here. } Pengguna akan mendapatkan pesan yang sama seperti sebelumnya"error: pin was not declared in this scope". Hal ini berarti meskipun pengguna telah menyatakan variable pin dalam program, pengguna mencoba untuk menggunakan suatu variabel di luar jangkauannya. Hal ini berarti jika sebuah variabel bersifat global, nilainya bisa diubah di mana saja di dalam listing program tersebut, sehingga pengguna perlu memahami keseluruhan program untuk mengetahui apa yang akan terjadi pada variabel. Misalnya, jika variabel pengguna memiliki nilai yang tidak Anda harapkan, akan lebih mudah untuk mencari tahu di mana nilai tersebut berasal dari jika variabel memiliki ruang lingkup terbatas.

19 Fungsi-Fungsi Segmentasi program ke fungsi memungkinkan programmer untuk membuat potongan-potongan program yang melakukan tugas yang telah didefinisikan sebelumnya dan kemudian kembali ke awal program dimana fungsi itu dipanggil. Menciptakan sebuah fungsi sangat berguna ketika salah satu kebutuhan untuk melakukan tindakan yang sama beberapa kali dalam sebuah program. Untuk programer yang terbiasa menggunakan BASIC, fungsi dalam Arduino memberikan (dan memperluas) kegunaan menggunakan subrutin (gosub dalam BASIC). Menstandarisasikan program ke fungsi memiliki beberapa keuntungan yaitu membantu programmer tetap terorganisir yang seringkali hal ini membantu pada awal konsep program. Fungsi juga mengelompokan satu tindakan dalam satu tempat sehingga fungsi hanya harus dipikirkan dan debugged sekali. Hal ini juga mengurangi kemungkinan untuk kesalahan dalam modifikasi, jika ada listing program yang perlu diubah. Fungsi juga membuat sketsa keseluruhan menjadi lebih kecil dan lebih kompak karena hanya bagian kode tertentu saja yang digunakan kembali berkali-kali. Fungsi membuat lebih mudah untuk menggunakan kembali kode dalam program lain dengan membuatnya lebih modular, dan sebagai efek sampingnya, menggunakan fungsi juga sering membuat program lebih mudah dibaca.

20 25 Ada dua fungsi yang diperlukan dalam sketsa Arduino, Setup () dan Loop (). Fungsi lainnya harus dibuat di luar kurung dari dua fungsi. Sebagai contoh, dibawah ini adalah fungsi sederhana untuk mengalikan dua angka. void Setup () { Serial.begin(9600); } void Loop () { int i = 2; int j = 3; int k; k = mymultiplyfunction(i, j); // k now contains 6 Serial.println(k); delay(500); } int mymultiplyfunction(int x, int y) { int result; result = x * y; return result; } Library-Library Sebuah Kelas hanyalah sebuah kumpulan fungsi dan variabel yang semua berada di satu tempat. Fungsi-fungsi dan variabel dapat bersifat publik, yang berarti bahwa mereka dapat diakses oleh orang yang menggunakan Library pengguna, atau private yang berarti mereka hanya dapat diakses dari dalam kelas itu sendiri. Setiap kelas memiliki fungsi khusus yang dikenal sebagai konstruktor, yang digunakan untuk membuat sebuah instance dari kelas. Konstruktor ini memiliki nama yang sama dengan kelas, dan tidak ada jenis kembali.

21 26 Library menyediakan fungsionalitas tambahan untuk digunakan dalam sketch, misalnya menggunakan perangkat keras atau memanipulasi data. Untuk menggunakan perpustakaan di sketch, pilih Sketch> Impor Library Menu. Hal ini akan memasukkan satu atau lebih pernyataan # include di bagian atas sketch dan akan mengcompile sketch pengguna dengan Library. Karena Library masuk ke sketch pengguna hal ini menyebabkan peningkatan jumlah Memory yang diperlukan untuk sketch ini. Jika sketch tidak lagi membutuhkan Library, cukup hapus pernyataannya # include dari atas sketch. Ada banyak Library yang sudah ada di dalam perangkat lunak arduino, Dan beberapa dapat didownload dari berbagai sumber. Library dapat ditemukan dalam folder khusus, dan biasanya akan berisi sedikitnya dua file dengan akhiran h Dan satu dengan akhiran cpp. 2.4 Relay Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu : 1. Electromagnet (Coil) 2. Armature 3. Switch Contact Point (Saklar) 4. Spring

22 27 Gambar 2.7 Bagian-Bagian Relay Berdasarkan Gambar 2.7, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik kontak Poin ke posisi close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil. 2.5 Transistor Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai pemutus rangkaian, penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal, dan lain-lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam keran listrik, dimana

23 28 berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaturan arus listrik yang sangat akurat dari rangkaian sumber listriknya. Gambar 2.8 Transistor Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor. Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, Penstabil sumber listrik (stabilisator), dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.

24 29 Gambar 2.9 Contoh Rangkaian Penguat transistor Fungsi-fungsi dasar Transistor Fungsi penting sebuah transistor adalah kemampuannya untuk menggunakan sinyal yang sangat kecil yang masuk dari satu terminal transistor tersebut untuk melakukan pengendalian sinyal yang lebih besar pada satu terminal yang lain lagi. Hal ini disebut dengan gain. Sebuah transistor dapat mengendalikan output nya sesuai dengan sinyal input sehingga transistor ini berkerja sebagai amplifier. Selain hal tersebut transistor dapat digunakan untuk menghidupkan maupun mematikan rangkaian seperti fungsinya sakelar Transistor sebagai Sakelar Transistor biasanya digunakan sebagai sakelar elektronik, baik untuk kegunaan pada daya besar seperti sakelar pada power supply, maupun digunakan pada daya rendah seperti gerbang logika. Ketika tegangan pada terminal kolektor memiliki beda potensial dengan tegangan pada catu daya yang diakibatkan oleh adanya tahanan beban, maka arus akan mengalir dari catu daya rangkaian menuju terminal kolektor

25 30 dari transistor. Namun setelah beberapa saat ketika arus sudah mengisi terminal kolektor dan beda potensial antara tegangan pada terminal kolektor dengan tegangan pada catu daya semakin tipis akibat adanya arus yang mengalir maka pada suatu saat arus akan berhenti mengalir dikarenakan sudah tidak ada lagi beda potensial lagi antara tegangan catu daya dengan tegangan pada kaki kolektor, pada saat ini transistor dikatakan berada didalam kondisi saturasi atau jenuh. Namun ketika tegangan pada terminal basis diterapkan oleh dan arus mengalir melalui kaki basis, maka arus pada terminal kolektor akan mengalir menuju emitor. Pada kondisi ini transistor dinamakan cut off, arus akan terus mengalir sampai pada suatu ketika dimana tegangan pada terminal basis tidak ada lagi sehingga arus tidak ada yang mengalir melalui basis dan menyebabkan arus pada terminal kolektor pun tidak lagi mengalir. Gambar 2.10 Contoh Rangkaian transistor sebagai sakelar Transistor sebagai Penguat Rangkaian penguat emitor bersama di rancang sehingga sedikit perubahan tegangan pada tegangan input akan mengubah sedikit arus pada terminal basis sebuah transistor. Arus yang besar pada terminal

26 31 kolektor yang dikendalikan oleh perubahan arus yang kecil pada terminal basis, sehingga penguatan adalah perubahan arus yang kecil pada terminal input akan menghasilkan perubahan arus yang sangat besar pada terminal output. Berbagai konfigurasi penguat transistor tunggal yang mungkin dapan menghasilkan penguatan tegangan, penguatan arus atau bahkan penguatan kedua-duanya. Gambar 2.11 Rangkaian Penguat transistor common emitor Dari ponsel sampai ke televisi, sejumlah besar produk elektronika pada masa kini memiliki transistor yang berfungsi sebagai amplifiers untuk penguat suara, transmisi radio, dan pemrosesan sinyal. Penguat transistor untuk audio pertama kali memiliki penguatan hampir beberapa ratus miliwatt, tetapi secara bertahap penguatan tersebut naik sampai ketika dihasilkannya transistor yang lebih baik dan arsitektur penguat audio berkembang semakin bagus.

27 Jenis-Jenis Transistor Secara umum, transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori : Material semikonduktor : Germanium, Silikon, Gallium Arsenide Kemasan fisik : Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan lain-lain Tipe : UJT, BJT, JFET, IGFET (MOSFET), IGBT, HBT, MISFET, VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengembangan dari transistor yaitu IC (Integrated Circuit) dan lain-lain. Polaritas : NPN atau N-channel, PNP atau P-channel Maksimum kapasitas daya : Low Power, Medium Power, High Power Maksimum frekwensi kerja : Low, Medium, atau High Frequency, RF transistor, Microwave, dan lain-lain Aplikasi: Amplifier, Saklar, General Purpose, Audio, Tegangan Tinggi, dan lain-lain 2.6 Sensor Suhu dan Kelembapan DHT11 DHT11 adalah sensor digital yang dapat mengukur suhu dan kelembaban udara di sekitarnya.. Memiliki tingkat stabilitas yang sangat baik serta fitur kalibrasi yang sangat akurat. Koefisien kalibrasi disimpan dalam OTP program memory, sehingga ketika internal sensor mendeteksi sesuatu, maka module ini menyertakan koefisien tersebut dalam kalkulasinya, sensor DHT11 termasuk sensor yang memiliki kualitas terbaik, dinilai dari respon, pembacaan data yang cepat, dan kemampuan anti-interference. Ukurannya yang kecil, dan dengan transmisi sinyal hingga 20

28 33 meter,dengan sepsifikasi: Supply Voltage: +5 V, Temperature range : 0-50 C error of ± 2 C, Humidity : 20-90% RH ± 5% RH error,dengan sesifikasi digital interfacing system. membuat produk ini cocok digunakan untuk banyak aplikasi-aplikasi pengukuran suhu dan kelembaban.. Gambar 2.12 Sensor suhu dan kelembapan (DHT11) Cara kerja dari sensor kelembaban udara/humidity DHT11 memiliki empat buah kaki yaitu: pada bagian kaki(vcc), dihubungkan ke bagian Vss yg bernilai sebesar 5V,pada board wemos esp 8266 dan untuk bagian kaki GND dihubungkan ke ground (GND) pada board wemos esp 8266, sedangkan pada bagian kaki data yang merupakan keluaran (Output) dari hasil pengolahan data analog dari sensor DHT11 yang dihubungkan ke bagian analog input (pin), yaitu pada bagian pin PWM (Pulse Width Modulation) pada board wemos esp 8266 dan yang tak ketinggalan terdapat satu kaki tambahan yaitu kaki NC (Not Connected), yang tidak dihubungkan ke pin manapun. 2.7 DC Brushless Fan Motor DC Brushless Fan Motor adalah motor DC yang menggunakan Hall Sensor untuk menggantikan kerja komutator dalam system motor DC. DC Brushless Fan Motor yang sedang kita pelajari ini, adalah DC fan motor yang banyak dipakai untuk

29 34 peralatan elektronok sehari-hari, dengan input tegangan (voltage 5 Volt DC, 12 Volt DC, 24 Volt DC dan 48 Volt DC. Pembahasannya akan kita mulai dari pengenalan struktur atau pembentuk dari DC fan motor sampai dengan detail option pemakaian. DC Brushless Fan Motor ditunjukkan pada Gambar Gambar 2.13 DC Brushless Fan Motor Sturkur pada DC Brushless Fan motor tersusun dari : 1. PCB ass'y, yaitu rangkaian elektronik untuk menghasilkan daya yang dapat memutar baling-baling(impeller) 2. fancore ass'y, yaitu lilitan yang dapat menghasilkan tenaga dorong (force), untuk memutar impeller. 3. impeller ass'y, yaitu baling-baling yang bisa berputer - Material lain (pendukung),seperti Housing, bearing (ball bearing, sleave bearing),spring, washer(pengunci). Gambar 2.14 Impeller dan motor Ass'y Gambar 2.15 PCB Ass'y dan Core Ass'y