BAB II LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Light Emitting Diode (LED) LED adalah jenis diode yang memancarkan cahaya. Komponen ini biasa digunakan pada lampu senter atau lampu emergensi. Seperti halnya diode yang hanya mengalirkan arus listrik dari satu arah, LED juga demikian. Itulah sebabnya pemasangan LED di rangkaian elektronik harus tidak terbalik dengan kata lain, LED tidak berfungsi jika dipasang terbalik. LED yang umum dipakai berkaki dua. Salah satu kaki berkutub + (disebut anode) dan yang lain adalah (katode). Namun, tidak tanda + atau secara eksplisit. Pembedaanya, LED mempunyai kaki dengan panjang berbeda. Kaki yang panjang adalah anode dan yang pendek adalah katode. Sekiranya ketika kaki LED terpotong sehingga kedua panjang kaki tidak bisa dibedakan, indikasi yang menyatakan anode atau katode masih bisa dilakukan. Perhatikan gambar 1.1 bagian dasar LED (yang menghubungkan ke dua kaki) tidak seluruhnya membulat, tetapi ada yang datar. Nah, kaki yang dekat area datar tersebut adalah katode. LED membutuhkan arus sekitar 220mA agar diperoleh cahaya yang paling cerah. Itulah sebabnya, diperlukan resistor untuk memenuhi hal itu. 5

2 6 Gambar 2.1 Penentuan katode berdasar permukaan yang datar Memahami pentingnya hemat energi salah satunya memakai lampu rumah berjenis LED (light-emitting diode) karena lampu berjenis ini bisa menghemat energy hingga 80% dibandingkan kita menggunakan lampu neon ataupun bohlam, selain itu lampu neon dan bohlam merupakan salah satu penyebab pemanasan di bumi dengan gas karbon dioksida (CO2) yang di keluarkannya. Lampu LED ini sangat ramah lingkungan karena lampu berjenis LED bebas dari merkuri lampu LED mempunyai desain yang elegant lampu LED juga memiliki daya pancar dan pencahayaan yang bagus terutama pada ruangan indoor lampu LED biasanya lebih awet dari pada lampu neon dan bohlam, biasanya lampu LED bisa hidup lebih dari jam selain hemat energi lampu LED juga tidak memancarkan sinar. Cara kerja yang di miliki LED adalah dapat menghemat listrik hingga 80% sedangkan bola lampunya sangat ramah terhadap lingkungan, sehingga kita tidak perlu khawatir kalau akan mencemari lingkungan kita. Walau lampu LED ini hemat energy hingga 80% yang paling kita senangi adalah kita tidak mengurangi kemampuan pencahayaan yang bagus sehingga ruangan dapat nyaman dengan pencahayaan tersebut kebutuhan kita tentang

3 7 penggunaan lampu di rumah yang memang sangat penting sebagai penerangan pada rumah tangga. 2.2 LED-RGB (Light Emitting Device-Red, Green dan Blue) RGB adalah suatu model warna yang terdiri atas 3 buah warna: merah (Red), hijau (Green), dan biru (Blue), yang ditambahkan dengan berbagai cara untuk menghasilkan bermacam-macam warna, seperti warnawarna dari hasil kombinasi warna Red (merah), Green (hijau), dan Blue ( biru). LED RGB dapat digunakan untuk menampilkan citra/gambar dalam perangkat elektronik seperti televisi, komputer dan dalam bidang fotografi. LED ini memiliki keluaran warna yang dapat kita atur dengan memberikan nilai input pada masing-masing kaki-kaki LED untuk warna R-G-B. LED ini memiliki 4 pin yang terdiri 3 pin untuk mengontrol warna R-G-B dan 1 pin sebagai common cathode, sehingga katoda dari masing-masing kaki R- G-B dibuat menjadi satu pada kaki ini. LED RGB dapat diaplikasikan untuk pencahayaan indoor maupun outdor dengan berbagai ukuran dan bentuk. Gambar 2.2 Warna lampu RGB

4 8 Gambaran dari pencampuran warna dengan penambahan proyeksi dari cahaya warna primer pada layar menunjukan warna sekunder saat dua warna bertumpuk perpaduan ketiga warna merah, hijau dan biru dengan intensitas yang tepat akan membentuk putih, dapat menetukan warna dalam beberapa cara nama warna RGB Decimal nilai dari 0 untuk 255 presentase dari 0 untuk 100%,0 nilai hexa decimal seperti #00FF00 kombinasi dari merah, hijau dan biru nilai dari 0 hingga 255 memberikan lebih dari 16 juta yang berbeda. 2.3 LED Strip RGB LED Strip RGB merupakan LED RGB yang disusun dan dipasang menjadi strip dimana terdapat perekat pada bagian belakangnya. LED Strip RGB ini biasanya digunakan untuk dekorasi rumah, hiasan dan lainlain. 2.4 Sensor Warna TCS 3200 Sensor Warna TCS 3200, terdiri dari 64 photodioda. 64 photodioda ini memiliki 16 filter untuk merah, 16 untuk hijau dan 16 untuk biru dan 16 tidak memiliki filter sama sekali. Didistribusikan secara merata di atas sensor, sensor ini menangkap cahaya dengan menyaring warna dan menghasilkan output sinyal gelombang persegi dengan informasi tentang intensitas warna merah, hijau dan biru.

5 9 Sensor TCS 3200 biasanya dipasang bersama-sama dengan empat LED putih untuk penerangan, dan delapan pin untuk koneksi. Sensor TCS 3200 menerima daya dari 3 sampai 5 volt dan menggunakan 5 pin untuk koneksi ke arduino. Pin kontrol S0, S1, S2, S3, dan pin out yang bertanggung jawab mengirimkan data. Pin OE (Output Enable) harus terhubung ke GND, karena sensor akan mengirimkan data terus ke arduino. Gambar 2.3 Sensor Warna TCS Arduino Uno Arduino Uno adalah salah satu produk berlabel Arduino yang sebenarnya adalah suatu papan elektronik yang mengandung mikrokontroler Atmega328 (sebuah keping yang secara fungsional bertindak seperti sebuah komputer). Peranti ini dapat dimanfaatkan untuk mewujudkan rangkaian elektronik dari yang sederhana hingga yang kompleks. Pengendalian LED hingga pengontrolan robot dapat diimplementasikan dengan menggunakan papan yang berukuran relatif kecil ini ( lihat gambar 2.3). Bahkan, dengan penambahan komponen tertentu, peranti ini bisa dipakai untuk pemantauan jarak jauh melalui internet, misalnya pemantauan kondisi pasien di rumah sakit dan pengendalian alat-alat di rumah.

6 10 Arduino Uno mengandung mikroprosesor (berupa Atmel AVR) dan dilengkapi dengan oscillator 16 MHz ( yang memungkinkanoperasi berbasis waktu dilaksanakan dengan tepat), dan regulator (pembangkit tegangan) 5 volt. Sejumlah pin tersedia di papan. Pin 0 hingga 13 digunakan untuk isyarat digital, yang hanya bernilai 0 atau 1. Pin A0-A5 digunakan untuk isyarat analog. Arduino Uno dilengkapi dengan static random-access memory (SRAM) berukuran 2 KB untuk memegang data, flash memory berukuran 32 KB, dan erasable programmable read-only memory (EEPROM) untuk menyimpan program. Gambar 2.4 Arduino Uno Berikut merupakan karakteristik dari Arduino Uno, yaitu sebagai berikut. Tabel 2.1 Karakteristik Arduino Mikrokontroler Operasi Voltage Input Voltage Input Voltage I/O Arus Flash Memory Bootloader EEPROM Kecepatan ATMega328 5 V 7 12 V 6 20 V 14 pin (6 pin untuk PWM) 50 Ma 32 KB SRAM 2 KB 1 KB 16 MHz

7 IDE ARDUINO IDE (Integrated Development Environment) Arduino (Gambar 2.5) merupakan aplikasi yang mencakup editor, compiler dan uploader dapat menggunakan semua seri modul keluarga Arduino, seperti Arduino Duemilanove, Uno, Bluetooth, Mega. Kecuali ada beberapa tipe board produksi arduino yang memakai mikrokontroler di luar seri AVR, seperti mikroprosesor ARM. Editor sketch pada IDE Arduino juga mendukung fungsi penomoran baris, syntax highlighting, yaitu pengecekan sintaksiskode sketch. [Oxer, Blemings, 2009]. IDE Arduino sebagai editor sketchbook, yang dapat mengkompilasi sketch menjadi data biner bertipe.hex yang otomatis akan diunggah ke modul target melalui kabel USB, atau via SPP Bluetooth (khusus untuk Arduino BT). Saat menulis kode program atau mengkompilasi modul hardware Arduino tidak harus tersambung ke PC atau Notebook, walaupun saat proses unggahan ke board diperlukan modul hardware. Atau bisa pula mempelajari Arduino tanpa perlu membeli board Arduino dengan menggunakan software Emulare atau Simulator for Arduino. IDE Arduino juga memiliki keterbatasan tidak mendukung fungsi debugging hardware maupun software, selain itu disarankan harus memahami bahasa C. Juga, berhubung deteksi syntax highlighting IDE Arduino masih sederhana, dan kurang mendetail sehingga akan mempersulit pencarian baris dari kode sketch akibat kesalahan penulisan atau penulisan suatu fungsi yang tidak sesuai dengan pustaka acuan yang digunakan.

8 12 Proses kompilasi IDE Arduino diawali dengan proses pengecekan kesalahan sintaksis sketch, kemudian memanfaatkan pustaka Processing dan avr-gcc sketch dikompilasi menjadi berkas object, lalu berkas-berkas object digabungkan oleh pustaka Arduino menjadi berkas biner. Berkas biner ini diunggah ke cip mikrokontroler via kabel USB, serial port DB9, atau Serial Bluetooth. CompilerIDE Arduino juga memanfaatkan pustaka open source AVRLibc sebagai standar de-facto pustaka referensi dari fungsi register mikrokontroler AVR. Pustaka AVRLibc ini sudah disertakan dalam satu paket program IDE Arduino. Meskipun demikian, kita tidak perlu mendefinisikan directive #include dari pustaka AVRLibc pada sketch karena otomatis compiler me-link pustaka AVRLibc tersebut. Ukuran berkas biner HEX hasil kompilasi akan semakin besar jika kode sketch semakin kompleks [Arduino.cc, 2011]. Berkas biner memiliki ekstensi.hex berisi data instruksi program yang bisa dipahami oleh mikrokontroler target. Bootloader Arduino (original atau hasil modifikasi) bisa diunggah melalui IDE Arduino versi 1.0 atau terbaru dengan memakai Modul Arduino. Atau board tipe lain seperti : ISP-AVR, USBasp, atau melalui port paralel Selain itu, port paralel juga bisa dipakai untuk mengunggah bootloader ke mikrokontroler. Meskipun demikian, cara ini sudah jarang digunakan karena kini hampir tidak ada mainboard PC yang masih menyediakan port paralel, dan pada notebook juga sudah tidak menyertakan port paralel.

9 13 Dari gambar 2.5 terlihat button yang ada di IDE Arduino, button compile berfungsi untuk kompilasi sketch tanpa unggah ke board bisa dipakai untuk pengecekan kesalahan kode sintaks sketch. Button upload untuk mengunggah hasil kompilasi sketch ke board target. Pesan error akan terlihat jika board belum terpasang atau alamat port COM belum terkonfigurasi dengan benar. Gambar 2.5 Menu ikon IDE Arduino versi 1.0 Berkas pustaka yang tersimpan di dalam direktori yang sama sketchbook akan terlihat dalam tab sketchbook. Berkas pustaka yang tersimpan di direktori /Arduino/libraries/ tidak ditampilkan pada tab sketch meskipun bisa diakses oleh sketch lain. 2.7 NFC Kemajuan teknologi dan tuntutan konsumen untuk melakukan segala sesuatu dengan mudah dan instan, kembali mendorong gebrakan baru di dunia teknologi ponsel. Teknologi terbaru ini disebut NFC (Near Field Communication) dan ternyata sudah lumayan aplikasinya di beberapa

10 14 negara maju di dunia. Sebenarnya apa itu NFC? Simaklah ulasan mengenai apa itu NFC di bawah ini. Banyak yang sudah kenal dengan yang namanya Bluetooth, Wifi, dan beragam komunikasi nirkabel lainnya, tapi NFC baru pertama kali menyentuh telinga orang-orang. Near Field Communication (NFC), diartikan secara harfiah Komunikasi Medan Dekat adalah seperangkat teknologi konektivitas nirkabel berbasis teknologi Radio Frecuency Identity (RFID) yang menggunakan induksi medan magnet untuk memungkinkan komunikasi antar perangkat elektronik dalam jarak yang dekat, sekitar 4 cm. Gambar 2.6 Komunikasi antar ponsel dalam jarak dekat Teknologi NFC ini memungkinkan pertukaran data antar gadget dan alat hanya dengan sentuhan jarak dekat, dan hanya membutuhkan waktu kurang dari sepersepuluh detik. Tidak perlu lagi setting manual koneksi seperti ketika pengguna masih menggunakan sinyal Bluetooth, NFC sudah secara otomatis mengkoneksikan kedua perangkat dengan cepat sesuai kebutuhan. Saat ini NFC sudah termasuk dalam banyak smartphone, di

11 15 Android : Nexus 4, Galaxy Nexus, Nexus S, Galaxy S III dan HTC One X. Di Windows Phone : Nokia Lumia Series, HTC Windows Phone 8X dan Blackberry juga memilikinya. Namun sayangnya untuk iphone masih belum ada. Teknologi ini merupakan teknologi lanjutan dari RFID dan Bluetooth. Jadi dapat diambil kesimpulan teknologi RFID dan Bluetooth ada pada NFC. Adapun berbagai definisi yang di temukan dari beberapa sumber yaitu: Near Field Communication ( NFC ) adalah salah satu teknologi konektivitas wireless jarak dekat yang memungkinkan interaksi dua arah antar perangkat elekronik yang lebih aman dan simple.nfc juga memungkinkan penggunanya untuk melakukan transaksi secara contactless,mengakses konten digital dan melakukan koneksi dengan perangkat elekronik hanya dengan satu sentuhan. Near Field Communication ( NFC ) merupakan satu set teknologi nirkabel atau wireless jarak dekat yang biasanya membutuhkan jarak 4cm atau kurang untuk berkomunikasi.nfc beroperasi pada frekuensi MHz dengan rata-rata kecepatan transfer 106 Kbps 848 Kbps.NFC selalu melibatkan Frekuensi Radio ( RF ) yang dapat mengaktifkan target yang pasif.hal ini memungkinkan target NFC untuk dapat mengidentifikasi factor-faktor yang sangat sederhana dari device seperti tag,stiker,key fobs,ataupun kartu yang tidak memerlukan baterai.

12 16 Near Field Communication ( NFC ) merupakan generasi terkini dari komunikasi wireless jarak dekat dengan frekuensi tinggi. Yang memungkinkan pertukaran data antar device yang terintegrasi dengan teknologi ini.layanan NFC yang terdapat pada mobile handset memungkinkan penggunanya untuk membagi dan menerima data atau informasi secara instan,berinteraksi dengan device lain yang memiliki teknologi NFC,dan membuat pembayaran secara mobile menjadi cepat dan aman.teknologi ini dibuat berdasarkan standard RFID.Hanya terdapat sedikit perbedaan,dan NFC tidak dapat berinteraksi dengan beberapa device yang system yang terintegrasi RFID. NFC bekerja pada frekuensi MHz dengan kecepatan transfer rata-rata di atas 424 Kbps. 2.8 NFC Ring NFC Ring memiliki fitur seperti mengunci dan membuka kunci perangkat, jadi privasi akan lebih terjaga karena passwordnya adalah cincin tersebut. Untuk membuka dan menutup perangkat, hanya perlu menempelkannya di panel belakang perangkat. Sehingga, untuk meninggalkan perangkat saat berkumpul bersama teman terasa lebih aman. Selain itu, NFC Ring bisa mentransfer data seperti kartu nama untuk bisnis, kontak, link sebuah website, ataupun data lainnya dengan menempelkan 'NFC Ring' ini ke perangkat lainnya. Bahkan memungkinkan

13 17 untuk mengirimkan pesan singkat berupa teks dengan menempelkan cincin tersebut ke perangkat yang diinginkan. Gambar 2.7 NFC Ring