BAB II LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Detektor Asap (Smoke Detector) Detektor asap merupakan sebuah produk yang dirancang untuk sebuah bangunan (rumah atau gedung), yang bekerja untuk mendeteksi kumpulankumpulan asap. Agar manusia dapat mengetahui lebih cepat jika terjadi suatu kebakaran, sehingga dapat meminimalisir kerugian-kerugian yang diakibatkan dari kebakaran tersebut. Detektor asap ini mempunyai beberapa sifat, diantaranya adalah: 1. Sangat sensitif terhadap asap. 2. Jika supply yang masuk salah polaritas, tidak akan rusak. 3. Dapat dihubungkan lebih dari satu detektor asap secara bersama-sama. Pada gambar 2.1 menunjukkan salah satu bentuk dari beberapa jenis detektor asap, yaitu sensor MQ-2. Gambar 2.1 Sensor MQ-2 7

2 8 Detektor asap yang digunakan dalam alat yang dibuat adalah jenis detektor yang banyak dijual dipasaran, yaitu MQ-2. Spesifikasi dari detektor asap tersebut adalah seperti tabel 2.1. Tabel 2.1 Spesifikasi Smoke Detector Definisi Sensor Asap Sensor asap adalah sensor yang befungsi untuk mengukur senyawa gas polutan yang ada di udara, seperti carbon monoksida, hidrokarbon, nitrooksida, dan lain-lain. Sudah semakin banyak dipasaran telah beredar pengindra asap semikonduktor. Tentunya dibedakan oleh sensitivitas sensor tersebut, semakin mahal maka sensitivitas semakin bagus. Pengindra asap tersebut bekerja dengan semakin tinggi konsentrasi asap maka resistansinya semakin rendah.

3 Pengertian Umum Sensor Sebenarnya sensor secara umum didefinisikan sebagai alat yang mampu menangkap fenomena fisika atau kimia kemudian mengubahnya menjadi sinyal elektrik baik arus listrik ataupun tegangan. Fenomena fisik yang mampu menstimulus sensor untuk menghasilkan sinyal elektrik meliputi temperatur, tekanan, gaya, medan magnet cahaya, pergerakan dan sebagainya. Sementara fenomena kimia dapat berupa konsentrasi dari bahan kimia baik cairan maupun asap. Dengan definisi seperti ini maka sensor merupakan alat elektronik yang begitu banyak dipakai dalam kehidupan manusia saat ini. Bagaimana tekanan jari kita pada keyboard komputer, remote televisi, lantai lift yang kita tuju, menghasilkan perubahan pada layar komputer atau televisi, serta gerakan pada lift adalah contoh mudah sensor secara luas. Atau sensor temperatur yang banyak digunakan dalam mengontrol temperatur ruangan pada AC. Demikian pula sensor pengukur cairan oksigen ataupun gas lainnya yang sering digunakan di rumah sakit. Hampir seluruh kehidupan sehari-hari saat ini tidak ada yang tidak melibatkan sensor. Tidak mengherankan jika sensor (atau juga ada yang menyebutnya dengan transducer) banyak disebut juga sebagai panca inderanya alat elektronik modern. Cara kerja sensor gas secara umum terbentuk pada permukaan luar kristal. Tegangan permukaan yang terbentuk akan menghambat laju aliran electron seperti tampak pada ilustrasi gambar.

4 10 Gambar 2.2 Ilustrasi penyerapan O 2 oleh sensor Prinsip kerja sensor gas tipe semikonduktor sensor gas terdiri dari elemen sensor, dasar sensor dan tudung sensor. Elemen sensor terdiri dari bahan sensor dan bahan pemanas untuk memanaskan elemen. Elemen sensor menggunakan bahan-bahan seperti timah (IV) oksida SnO 2, wolfram (VI) oksida WO 3, dan lainlain, tergantung pada gas yang hendak dideteksi. Gambar berikut menunjukkan susunan (struktur) dasar sensor gas.

5 11 Gambar 2.3 Susunan Dasar Sensor Gas Bila suatu kristal oksida logam seperti SnO 2 dipanaskan pada suhu tinggi tertentu di udara, oksigen akan teradsorpsi pada permukaan kristal dengan muatan negatif. Elektronelektron donor pada permukaan kristal ditransfer ke oksigen teradsorpsi, sehingga menghasilkan suatu lapisan ruang bermuatan positip. Akibatnya potensial permukaan terbentuk, yang akan menghambat aliran elektron. Di dalam sensor, arus listrik mengalir melalui bagian-bagian penghubung (batas butir) Kristal-kristal mikro SnO 2. Pada batas-batas antar butir, oksigen yang teradsorpsi membentuk penghalang potensial yang menghambat muatan bebas bergerak. Tahanan listrik sensor disebabkan oleh penghalang potensial ini. Gambar.2.4 berikut menunjukkan model penghalang potensial antar butir kristal mikro SnO 2 pada keadaan tanpa adanya gas yang dideteksi.

6 12 Gambar 2.4 Model penghalang potensial antar butir dalam lingkungan gas Dalam lingkungan adanya gas pereduksi, kerapatan oksigen teradsorpsi bermuatan negative pada permukaan semikonduktor sensor menjadi berkurang, sehingga ketinggian penghalang pada batas antar butir berkurang. Ketinggian penghalang yang berkurang menyebabkan berkurangnya tahanan sensor butir dalam lingkungan gas. Gambar 2.5 Model penghalang potensial antar butir dalam lingkungan gas

7 13 Hubungan antar tahanan sensor dan konsentrasi gas pereduksi pada suatu rentang konsentrasi gas dapat dinyatakan dengan persamaan berikut : Rs = A [ C] a, dengan : Rs = tahanan listrik sensor A = konstanta [ C] = konsentrasi gas A = gradien kurva Rs Sensor seperti ini cocok untuk instalasi di tempat-tempat seperti pintu masuk tangga rumah, koridor, aula, ruang dalam rumah, dan lain-lain. Skema rangkaian dalam pemasangan lebih dari satu sensor asap ditunjukkan pada gambar 2.6 yang terhubung pada adaptor. Gambar 2.6 Pemasangan Kawat sensor 2.2 Arduino Mega2560 Arduino Mega2560 adalah papan mikrokontroler berbasiskan ATmega2560 (datasheet ATmega2560). Arduino Mega2560 memiliki 54 pin digital input/output, dimana 15 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 16 pin

8 14 sebagai input analog, dan 4 pin sebagai UART (port serial hardware), 16 MHz kristal osilator, koneksi USB, jack power, header ICSP, dan tombol reset. Ini semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler. Cukup dengan menghubungkannya ke komputer melalui kabel USB atau power dihubungkan dengan adaptor AC-DC atau baterai untuk mulai mengaktifkannya. Arduino Mega2560 kompatibel dengan sebagian besar shield yang dirancang untuk Arduino Duemilanove atau Arduino Diecimila. Arduino Mega2560 adalah versi terbaru yang menggantikan versi Arduino Mega sebelumnya. Dalam pemilihan jenis mikrokontroler yang akan digunakan, pertimbangan yang dipakai adalah sebagai berikut: 1. Harga mikrokontroler. 2. Ukuran memori mikrokontroler. 3. Fitur-fitur yang diperlukan (ADC, timer, komunikasi USART, dll). 4. Kecepatan eksekusi instruksi. 5. Dukungan software yang dapat digunakan. 6. Kemudahan dalam pemrograman Fitur Arduino Mega2560 Arduino Mega2560 berbeda dari papan sebelumnya, karena versi terbaru sudah tidak menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial. Tapi, menggunakan chip ATmega16U2 (ATmega8U2 pada papan Revisi 1 dan Revisi 2) yang diprogram sebagai konverter USB-to-serial. Arduino Mega2560 Revisi 2

9 15 memiliki resistor penarik jalur HWB 8U2 ke Ground, sehingga lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam mode DFU. Arduino Mega2560 Revisi 3 memiliki fitur-fitur baru berikut: a. Pin output : Ditambahkan pin SDA dan pin SCL yang dekat dengan pin AREF dan dua pin baru lainnya ditempatkan dekat dengan pin RESET, IOREF memungkinkan shield untuk beradaptasi dengan tegangan yang tersedia pada papan. Di masa depan, shield akan kompatibel baik dengan papan yang menggunakan AVR yang beroperasi dengan 5 Volt dan dengan Arduino Due yang beroperasi dengan tegangan 3.3 Volt. Dan ada dua pin yang tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan masa depan. b. Sirkuit RESET. c. Chip ATmega16U2 menggantikan chip ATmega8U Konfigurasi Pin ATmega32u4 Mikrokontroler merupakan sebuah processor yang digunakan untuk kepentingan kontrol. Meskipun mempunyai bentuk yang jauh lebih kecil dari suatu komputer pribadi dan computer mainframe, mikrokontroler dibangun dari elemen-elemen dasar yang sama. Seperti umumnya komputer, mikrokontroler adalah alat yang mengerjakan instruksi-instruksi yang diberikan kepadanya. Artinya, bagian terpenting dan utama dari suatu sistem terkomputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh seorang programer. Program ini

10 16 menginstruksikan komputer untuk melakukan tugas yang lebih kompleks yang diinginkan oleh programmer konfigurasi pin ATmega32u4 dapat dilihat pada gambar berikut: Gambar 2.7 Konfigurasi Pin ATmega2560 Tabel 2.2 Konfigurasi Pin ATmega2560 Pin Number Pin Name Mapped Pin Name 1 PE6 (INT.6/AIN0) Digital pin 7 2 UVcc +5V 3 D- RD- 4 D+ RD+ 5 UGnd UGND 6 UCap UCAP

11 17 7 VUSB VBus 8 (SS/PCINT0) PB0 RXLED 9 (PCINT1/SCLK) PB1 SCK 10 (PDI/PCINT2/MOSI) PB2 MOSI 11 (PDO/PCINT3/MISO) PB3 MISO 12 (PCINT7/OC0A/OC1C/#RTS) PB7 Digital pin 11 (PWM) 13 RESET RESET 14 Vcc +5V 15 GND GND 16 XTAL2 XTAL2 17 XTAL1 XTAL1 18 (OC0B/SCL/INT0) PD0 Digital pin 3 (SCL)(PWM) 19 (SDA/INT1) PD1 Digital pin 2 (SDA) 20 (RX D1/AIN1/INT2) PD2 Digital pin 0 (RX) 21 (TXD1/INT3) PD3 Digital pin 1 (TX) 22 (XCK1/#CTS) PD5 TXLED 23 GND1 GND 24 AVCC AVCC 25 (ICP1/ADC8) PD4 Digital pin 4 26 (T1/#OC4D/ADC9) PD6 Digital pin (T0/OC4D/ADC10) PD7 Digital Pin 6 (PWM) 28 (ADC11/PCINT4) PB4 Digital pin 8 29 (PCINT5/OC1A/#OC4B/ADC12) PB5 Digital Pin 9 (PWM) 30 (PCINT6/OC1B/OC4B/ADC13) PB6 Digital Pin 10 (PWM) 31 (OC3A/#0C4A) PC6 Digital Pin 5 (PWM)

12 18 32 (ICP3/CLK0/)0C4A) PC7 Digital Pin 13 (PWM) 33 (#HWB) PE2 HWB 34 Vcc1 +5V 35 GND2 GND 36 (ADC7/TDI) PF7 Analog In 0 37 (ADC6/TDO) PF6 Analog In 1 38 (ADC5/TMS) PF5 Analog In 2 39 (ADC4/TCK) PF4 Analog In 3 40 (ADC1) PF1 Analog In 4 41 (ADC0) PF0 Analog In 5 42 AREF AEF 43 GND3 GND 44 AVCC1 AVCC Beberapa fitur yang umumnya ada di dalam mikrokontroler adalah sebagai berikut : 1. RAM ( Random Access Memory ) RAM digunakan oleh mikrokontroler untuk tempat penyimpanan variable. Memori ini bersifat volatile yang berarti akan kehilangan semua datanya jika tidak mendapatkan catu daya. 2. ROM ( Read Only Memory ) ROM seringkali disebut sebagai kode memori karena berfungsi untuk tempat penyimpanan program yang akan diberikan oleh user.

13 19 3. Register Merupakan tempat penyimpanan nilai-nilai yang akan digunakan dalam proses yang telah disediakan oleh mikrokontroler. 4. Special Function Register Merupakan register khusus yang berfungsi untuk mengatur jalannya mikrokontroler. Register ini terletak pada RAM. 5. Input dan Output Pin Pin input adalah bagian yang berfungsi sebagai penerima signal dari luar, pin ini dapat dihubungkan ke berbagai media inputan seperti keypad, sensor, dan sebagainya. Pin output adalah bagian yang berfungsi untuk mengeluarkan signal dari hasil proses algoritma mikrokontroler. 6. Interrupt Merupakan bagian dari mikrokontroler yang berfungsi sebagai bagian yang dapat melakukan interupsi, sehingga ketika program utama sedang berjalan, program utama tersebut dapat diinterupsi dan menjalankan program interupsi terlebih dahulu. 7. Beberapa interrupt pada umumnya adalah sebagai berikut : Interrupt akan terjadi bila ada inputan dari pin interrupt-interrupt timer. Interrupt akan terjadi bila waktu tertentu telah tercapai interrupt serial. Interupt yang terjadi ketika ada penerimaan data dari komunikasi serial. 8. Fitur Mikrokontroler ATmega32 ATmega32u4 adalah mikrokontroler keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang dimana setiap proses

14 20 eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer). a. Mikrokontroler ini memiliki beberapa fitur antara lain : 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock. 32 x 8 bit register serba guna. Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz. 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2.5 KB dari flash memori sebagai bootloader. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanent karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan. Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB. Memiliki pin I/O digital sebanyak 20 pin 7 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output. b. Mikrokontroler ATmega32u4 memiliki arsitektur Harvard Mikrokontroler ATMega memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data, sehingga dapat memaksimalkan unjuk kerja dan paralelisme.

15 21 Instruksi-instruksi dalam memori program dieksekusi dalam satu alur tunggal, dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi berikutnya sudah diambil dari memori program. Konsep inilah yang memungkinkan instruksi-instruksi dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock. 32 x 8bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada ALU (Arithmatic Logic unit) yang dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari register serbaguna ini dapat digunakan sebagai 3 buah register pointer 16bit pada mode pengalamatan tak langsung untuk mengambil data pada ruang memori data. Ketiga register pointer 16bit ini disebut dengan register X ( gabungan R26 dan R27 ), register Y ( gabungan R28 dan R29 ), dan register Z (gabungan R30 dan R31 ). Hampir semua instruksi AVR memiliki format 16bit. Setiap alamat memori program terdiri dari instruksi 16bit atau 32bit. Selain register serba guna di atas, terdapat register lain yang terpetakan dengan teknik memory mapped I/O selebar 64 byte. Beberapa register ini digunakan untuk fungsi khusus antara lain sebagai register control Timer/ Counter, Interupsi, ADC, USART, SPI, EEPROM, dan fungsi I/O lainnya. Register-register ini menempati memori pada alamat 0x20h - 0x5Fh.

16 22 Untuk mengetahui alur hubungan dari architecture ATmega32u4 dapat di lihat pada gambar berikut: Gambar 2.8 Arsitektur ATmega32u4 c. Memori ATmega32u4 mempunyai 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader. ATmega32u4 juga mempunyai 2 KB SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis (RW/read and written) dengan EEPROM library).

17 23 d. Input dan Output Setiap 14 pin digital pada ATmega32u4 dapat digunakan sebagai input dan output, menggunakan fungsi pinmode(), digitalwrite(), dan digitalread(). Fungsi-fungsi tersebut beroperasi di tegangan 5 Volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima suatu arus maksimum 40 ma dan mempunyai sebuah resistor pullup (terputus secara default) 2050k Ohm. Selain itu. Beberapa pin mempunyai fungsi-fungsi spesial: 1. Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan memancarkan (TX) serial data TTL (Transistor-Transistor Logic). Kedua pin ini dihubungkan ke pinpin yang sesuai dari chip Serial ATmega8U2 USB ke TTL. 2. External Interrupts: 2 dan 3. Pin pin ini dapat dikonfigurasikan untuk dipicu sebuah interrupt (gangguan) pada sebuah nilai rendah, suatu kenaikan atau penurunan yang besar, atau suatu perubahan nilai. Lihat fungsi attachinterrupt() untuk lebih jelasnya. 3. PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8bit PWM output dengan fungsi analogwrite(). 4. SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pinpin ini mensupport komunikasi SPI menggunakan SPI library. 5. LED: 13. Ada sebuah LED yang terpasang, terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai HIGH LED menyala, ketika pin bernilai LOW LED mati.

18 24 ATmega32u4 mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5, setiapnya memberikan 10 bit resolusi (contohnya 1024 nilai yang berbeda). Secara default, 6 input analog tersebut mengukur dari ground sampai tegangan 5 Volt, dengan itu mungkin untuk mengganti batas atas dari rangenya dengan menggunakan pin AREF dan fungsi analogreference(). Di sisi lain, beberapa pin mempunyai fungsi spesial: 1. TWI: Pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL. Mensupport komunikasi TWI dengan menggunakan Wire library. 2. Ada sepasang pin lainnya pada board: 3. AREF. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan alogreference(). 4. Reset. Membawa saluran ini LOW untuk mereset mikrokontroler. Secara khusus, digunakan untuk menambahkan sebuah tombol reset untuk melindungi yang memblock sesuatu pada board. 5. ATmega32u4 menyediakan serial komunikasi UART TTL (5V). Yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah Atmega 16U2 pada channel board serial komunikasinya melalui USB dan muncul sebagai sebuah port virtual ke software pada komputer. Firmware 16U2 menggunakan driver USB COM standar, dan tidak ada driver eksternal yang dibutuhkan. Bagaimanapun, pada Windows, sebuah file inf pasti dibutuhkan. Software Arduino mencakup sebuah

19 25 serial monitor yang memungkinkan data tekstual terkirim ke dan dari board Arduino. LED RX dan TX pada board akan menyala ketika data sedang itransmit melalui chip USBtoserial dan koneksi USB pada komputer (tapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1). 6. Sebuah SoftwareSerial library memungkinkan untuk komunikasi serial pada beberapa pin digital ATmega ATmega328 juga mensupport komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Software Arduino mencakup sebuah Wire library untuk memudahkan menggunakan bus I2C, Untuk komunikasi SPI, gunakan SPI library. 2.3 Relay Relay adalah komponen listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi medan elektromagnetis. Jika sebuah penghantar dialiri oleh arus listrik, maka di sekitar penghantar tersebut timbul medan magnet. Medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik tersebut selanjutnya diinduksikan ke logam ferromagnetis. Logam ferromagnetis adalah logam yang mudah terinduksi medan elektromagnetis. Ketika ada induksi magnet dari lilitan yang membelit logam, logam tersebut menjadi "magnet buatan" yang sifatnya sementara. Cara ini kerap digunakan untuk membuat magnet non permanen. Sifat kemagnetan pada logam ferromagnetis akan tetap ada selama pada kumparan yang melilitinya teraliri arus listrik. Sebaliknya, sifat kemagnetannya akan hilang jika suplai arus listrik ke lilitan diputuskan.

20 26 Gambar 2.9 Pinout Relay SPDT Berikut ini penjelasan dari gambar di atas: a. Shading Coil, ini untuk pengaman arus AC dari listrik PLN yang tersambung dari C (Contact). b. NC Contact, NC singkatan dari Normally Close. Kontak yang secara default terhubung dengan kontak sumber (kontak inti, C) ketika posisi OFF. c. NO Contact, NO singkatan dari Normally Open. Kontak yang akan terhubung dengan kontak sumber (kontak inti, C) kotika posisi ON. d. Common, bagian yang tersambung dengan NC(dalam keadaan normal) e. Membedakan NC dengan NO: NC (Normally Closed) : saklar dari relay yang dalam keadaan normal (relay tidak diberi tegangan) terhubung dengan common. NO ( Normally Open ) : saklar dari relay yang dalam keadaan normal (relay tidak diberi tegangan) tidak terhubung dengan common.

21 LCD Karakter16x2 Display LCD Karakter adalahm LCD yang tampilannya terbatas pada tampilan karakter, khususnya karakter ASCII (seperti karakterkarakter yang tercetak pada keyboard komputer). Sedangkan LCD Graphics = LCD Grafik, adalah LCD yang tampilannya tidak terbatas, bahkan dapat menampilkan foto. LCD Grafik inilah yang terus berkembang seperti layar LCD yang biasa dilihat di notebook / laptop. Dalam pembahasan kali ini akan dikonsentrasikan pada LCD Karakter. Gambar 2.10 Bentuk Fisik LCD karakter 16x2 display LCD ( Liquid Crystal Display ). Secara jenis, ada dua macam LCD: a. LCD Character. b. LCD Graphics. Jenis LCD karakter yang beredar di pasaran biasa dituliskan dengan bilangan matriks dari jumlah baris karakter. Sebagai contoh, LCD 16x2, artinya terdapat 16 kolom dalam 2 baris ruang karakter, yang berarti total karakter yang dapat dituliskan adalah 32 karakter.

22 28 Gambar 2.11 Banyaknya karakter yang dapat ditampilkan LCD Karakter dalam pengendaliannya cenderung lebih mudah dibandingkan dengan LCD Grafik. Namun ada kesamaan diantara keduanya, yaitu inisialisasi. Inisialisasi adalah prosedur awal yang perlu dilakukan dan dikondisikan kepada LCD agar LCD dapat bekerja dengan baik. Hal yang sangat penting yang ditentukan dalam proses inisialisasi adalah jenis interface (antarmuka) antara LCD dengan kontroler (pengendali). Pada umumnya terdapat dua jenis antarmuka yang dapat digunakan dalam pengendalian LCD karakter: a. 4 Bit, dan b. 8 Bit Untuk dapat mengendalikan LCD karakter dengan baik, tentu perlu koneksi yang benar. Dan koneksi yang benar dapat diwujudkan dengan cara mengetahui pinpin antarmuka yang dimiliki oleh LCD karakter tersebut. LCD karakter yang beredar di pasaran memiliki 16 pin antarmuka: Gambar 2.12 Banyaknya pin yang digunakan

23 29 a. VSS = GND b. VDD = Positif 5 Volt c. Vo = Tegangan untuk mengatur kontras dari tampilan karakter d. RS e. R/W f. E = pin 4 (RS)-pin 6 (E) digunakan untuk aktivasi LCD g. DB0 h. DB1 i. DB2 j. DB3 k. DB4 l. DB5 m. DB6 n. DB7 = pin 7 (DB0)-pin 14 (DB7) digunakan untuk komunikasi data parallel dengan pengendali o. Anoda LED Backlight LCD p. Katoda LED Backlight LCD Seperti yang dipaparkan di paragraph sebelumnya, bahwa ada dua jenis antarmuka yang dapat digunakan dalam mengendalikan LCD karakter: 4 Bit, 8 Bit. Dalam 4 Bit antarmuka hanya membutuhkan empat pin data komunikasi data parallel, DB4 (pin 11)-DB7 (pin14), yang dikoneksikan dengan pengendali. Langkah-langkah inisialisasi haruslah bersesuaian dengan apa yang telah

24 30 dituliskan pada datasheet LCD karakter yang digunakan (lihat datasheet LCD16X2). Tiap jenis antarmuka memiliki langkah inisialisasi yang unik, dan langkah-langkah pemrograman biasa dituliskan dalam bentuk diagramalir (flowchart): Gambar 2.13 Diagram alir 4 Bit Antarmuka

25 31 Gambar 2.14 Diagram alir 8 Bit Antarmuka 2.5 IC Regulator Salah satu tipe regulator tegangan tetap adalah 78XX. Regulator tegangan tipe 78XX adalah salah satu regulator tegangan tetap dengan tiga terminal, yaitu terminal VIN, GND dan VOUT. Tegangan keluaran dari regulator 78XX memungkinkan regulator untuk dipakai dalam system logika, instrumentasi dan

26 32 Hifi. Regulator tegangan 78XX dirancang sebagai regulator tegangan tetap, meskipun demikian dapat juga keluaran dari regulator ini diatur tegangan dan arusnya melalui tambahan komponen eksternal. Pada umumnya catu daya selalu dilengkapi dengan regulator tegangan. Tujuan pemasangan regulator tegangan pada catu daya adalah untuk menstabilkan tegangan keluaran apabila terjadi perubahan tegangan masukan pada catu daya. Fungsi lain dari regulator tegangan adalah untuk perlindungan dari terjadinya hubung singkat pada beban. Untuk melihat karakteristik regulator tegangan positif 78xx dapat dilihat pada tabel 2.3 sebagai berikut: Tabel 2.3 Karakteristik IC regulator tegangan positif 78xx Angka xx pada bagian terakhir penulisan tipe regulator 78xx merupakan besarnya tegangan output dari regulator tersebut. Kemudian huruf L, M merupakan besarnya arus maksimum yang dapat dialirkan pada terminal output regulator tegangan positif tersebut. Untuk penulisan tanpa huruf L ataupun M (78(L/M)xx) pada regulator tegangan positif 78xx maka arus maksimal yang dapat dialirkan pada terminal outputnya adalah 1 ampere. Karakteristik dan tipe

27 33 tipe kemampuan arus maksimal output dari regulator tegangan positif 78xx dapat dilihat pada tabel diatas. Kode huruf pada bagian depan penulisan tipe regulator 78xx merupakan kode produsen (AN78xx, LM78xx, MC78xx) regulator tegangan positif 78xx. Cara pemasangan dari regulator tegangan tetap 7805 pada catu daya dapat dilihat pada gambar 2.36 sebagai berikut. Gambar 2.15 Rangkaian dasar IC regulator tegangan positif 78xx Penggunaan IC Regulator Dalam rangkaian IC 7805 merupakan IC peregulasi, dimana IC 7805 bekerja pada sumber arus searah yang menghasilkan keluaran 5 volt sedangkan pada rangkaian IC ini digunakan untuk memaksa keluaran yang kita berikan diatas 5 volt menjadi 5 volt dengan hasil positif, sesuai dengan data IC 7805 bekerja efektif antara range 7V20V. IC 7805 terdapat beberapa macam mulai dari komponen SMD (surface mount device) sampai aplikasi umum dengan keluaran arus sampai dengan 1A.

28 34 Gambar 2.16 Rangkaian IC regulator 2.6 Buzzer Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm). Gambar 2.17 Bentuk fisik buzzer

29 35 Dibawah ini adalah contoh rangkaian buzzer sederhana yang menggunakan diode 1N4007 dan resistor 15 ohm. Gambar 2.18 Rangkaian buzzer sederhana konsep dasar literrature riview 2.7 Timer Dalam dunia elektronika dan telekomunikasi sering kita jumpai timer. Timer atau dalam bahasa indonesia berarti pewaktuan. Timer banyak kita jumpai diantaranya pada perangkat AC dan perangkat ATS Genset. Pada perangkat AC timer dapat difungsikan untuk pewaktuan AC menyala, misalkan dua AC menyala secara bergantian untuk mendinginkan ruangan. Untuk ATS Genset, timer dapat difungsikan untuk pewaktuan genset running dan pewaktuan genset mati. Timer yang sudah umum dipakai adalah timer Omron H3CR. Untuk pinnya ada 8 pin dan 11 pin. Yang ingin saya bahas adalah timer Omron H3CR-A8 karena yang sering digunakan adalah yang 8 pin.

30 36 Gambar 2.19 Timer omron H3CR-A8 Gambar 2.20 Bagian-bagian timer omron Bagian-bagian dari timer Omron yaitu: 1. Skala penunjukan timer 2. Pengaturan skala pewaktuan bisa detik, menit, jam, dan 10xjam 3. Pengaturan skala angka bisa 0-1.2, 0-3, 0-12, dan Pengaturan mode timer bisa A, B2, E, dan J

31 37 5. Lampu power timer saat mendapatkan catuan DC atau AC 6. Lampu penunjukan timer saat penghitungan mundur habis Selanjutnya adalah bagian 8 pin kaki timer sbb: Gambar 2.21 Pin-pin timer omron Source timer, yaitu DC V atau AC V Koneksi timer NC (Normally Close), yaitu pin 1 dengan 4 dan pin 5 dengan 8 Koneksi timer NO (Normally Open), yaitu pin 1 dengan 3 dan pin 6 dengan Cara kerja timer Pada saat timer ditenagai atau mendapatkan sumber tegangan, maka timer akan mulai menghitung, ketika jumlah hitungan aktual sama dengan setting ( jarum merah ), maka kontak output timer akan bekerja, Kontak timer berupa normally close (nc) dan normally open (no) Arti dan fungsi indikator yang terdapat pada timer. Ada beberapa item indikator pada bagian timer yang perlu diketahui :

32 38 1. Power, Berfungsi sebagai indikator bahwa supply tegangan sudah masuk. 2. Out, Berfungsi sebagai indikator bahwa output timer kerja ( waktu actual = Set ). 3. A, Mode timer ( on delay mode ) , Scala timer ( bisa dirubah ) 5. Sec, Satuan timer dalam second / detik. ( bisa dirubah dalam satuan jam/hari ) 6. Jarum merah, Berfungsi sebagai indikator set, dirubah dengan cara diputar Ratings Tegangan kerja : Vac / Vdc Kapasitas beban 5 A 250 Vac. Konsumsi daya : 1.6 Watt ( relay on ). Salah satu contoh penggunaan timer adalah, digunakan untuk memberi delay / timing pada sarana input atau masukan dari sensor seperti photo sensor atau lainnya, sehingga ketika sensor bekerja, akan didelay terlebih dulu oleh timer tersebut. Hal ini bertujuan melindungi rangkaian agar tidak on-off ketika sensor tertutup benda yang hanya sekilas lalu saja (dalam hal ini tergantung pemakaiannya).