BAB II LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 LabVIEW LabVIEW merupakan singkatan dari Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench. LabVIEW adalah bahasa pemrograman grafis Dirancang untuk Insinyur dan Ilmuwan untuk Mengembangkan Tes, Kontrol, dan Aplikasi Pengukuran[2]. Perangkat lunak LabVIEW National Instruments Telah digunakan untuk pengembangan antarmuka pengguna grafis, data logging pada PC [3]. Pemrograman grafis LabVIEW memudahkan Pendidik dan peneliti untuk memasukkan perangkat lunak dalam Berbagai Aplikasi. LabVIEW menyediakan Lingkungan yang sangat nyaman untuk pengembangan simulasi dan juga alat untuk menghasilkan lingkungan simulasi yang dapat mencakup simulasi itu sendiri dan pengumpulan data simulasi[4].dengan LabVIEW, Pendidik dan peneliti bisa menggunakan desain sistem grafis Pendekatan disain, prototipe, dan deploy yang disematkan Sistem.LabVIEW merupakan software yang khusus digunakan untuk pemrosesan dan visualisasi data dalam bidang akuisisi data, kendali dainstrumentasi, serta otomasi industry.software ini pertama kali dikembangkan oleh perusahaan National Instrument (NI) pada tahun

2 Lingkungan Pemrograman LabVIEW Lingkungan pemrograman LabVIEW terdiri atas 2 jendela, yaitu jendela Front Panel dan jendela Block Diagram, seperti gambar berikut ini, Front Panel Gambar 2.1 Jendela Front Panel dan Block Diagram Sebuah Front Panel berisi antarmuka pengguna dari VI yang ditunjukkan pada Block Diagram. Input ke VI diwakili oleh apa yang disebut controls. Knobs, push buttons dan dials adalah beberapa contoh dari controls. Output dari VI diwakili oleh apa yang disebut indicators. Grafik, LED (indikator cahaya) dan meter adalah beberapa contoh indicators Block Diagram Sebuah Block Diagram berisi terminalicons, nodes, wires, dan structures. Terminal icons adalah antarmuka data yang dipertukarkan antara Front Panel dan Block Diagram. Terminal icons sesuai dengan controls atau indikators yang muncul pada Front Panel. Setiap kali controls atau indikators ditempatkan pada Front Panel, terminal icons akan ditambahkan ke Block Diagram yang sesuai. Sebuah nodes merupakan obyek yang

3 7 memiliki input dan / atau konektor output yang melakukan fungsi tertentu. SubVIs dan functions adalah contoh dari nodes. Wires berfungsi untuk mengalirakan data dalam Block Diagram. Structures digunakan untuk mengontrol aliran program seperti pengulangan atau eksekusi kondisional Palet Controls Klik kanan pada jendela Front Panel, maka akan muncul palet controls. Palet Controls ini hanya ada di jendela Front Panel. Palet ini digunakan untuk mengambil objek-objek yang akan terlihat oleh pengguna ketika program dijalankan. Pembaca dapat mencari objek dengan melihat pada kategori yang di sediakan atau menggunakan bantuan tombol Search Gambar 2.2 Palet control Palet Function Klik kanan pada jendela Block Diagram, maka akan muncul palet Functions. Palet Functions ini hanya ada di jendela Block Diagram.Palet ini digunakan untuk mengambil ikon-ikon guna pembuatan program di Block Diagram. Tersedia tombol Search untuk membantu pencarian.

4 8 Gambar 2.3 Palet Functions Palet Tool Berbeda dengan kedua palet sebelumnya yang hanya bisa dimunculkan pada satu jendela tertentu, palet tool ini dapat dimunculkan di kedua jendela, baik di Front Panel maupun di Block Diagram. Tekan tombol Shift diikuti dengan klik kanan untuk memunculkan palet tool ini. Gambar 2.4 Palet Tool Isi palet Tool ini berhubungan dengan mode pada pointer mouse, apakah pointer mouse akan digunakan untuk menempatkan Teks, memberi Warna, memilih objek, menggulung layar dan sebagainya masing-masing memiliki gambar pointer yang berbeda.

5 Membangun Front Panel Secara umum VI disatukan dengan menempatkan input / output pada Front Panel dan membangun blok pada Block Diagram Controls Controls digunakan untuk membentuk input dari sebuah VI. Controls dikelompokkan dalam Numeric Controls palette (Controls» Express» Num Ctrls) yang digunakan untuk input numerik; dikelompokkan dalam Buttons & Switches palette (Controls» Express» Buttons) yang digunakan untuk input boolean dan dikelompokkan dalam Text Controls palette(controls» Express» Text Ctrls) yang digunakan untuk teks dan input pencacahan Indicators Indicators digunakan untuk membentuk output dari sebuah VI. Indicators dikelompokkan dalam Numeric Indicators palette(controls» Express» Num Inds) yang digunakan untuk output numerik; dikelompokkan dalam LEDs palette (Controls» Express» LEDs) yang digunakan untuk output boolean; dikelompokkan dalam Text Indicators palette (Controls» Express» Text Inds) yang digunakan untuk output text dan dikelompokkan dalam Graph Indicators palette (Controls» Express» Graph Indicators) yang digunakan untuk output grafis Align, Distribute, Resize dan Reorder Objects Item Menu pada toolbar dari Front Panel memberikan pilihan untuk menyelaraskan dan mendistribusikan objek secara teratur Membangun Block Diagram Secara Block Diagram disusun dengan diberikan Function dan

6 10 Bebarapa Tools Saat membuat kode LabVIEW dengan fungsi scripting, adalah mungkin untuk menghasilkan semua fungsi LabVIEW standar dan algoritma pemrosesan sinyal kompleks. Karena generator kode menjadi terlalu rumit bahkan untuk generasi kode sederhana, ada lebih banyak kekurangan daripada manfaat menggunakan metode pembuatan kode ini. Dengan demikian alat pembuat kode LabVIEW yang diperbaiki diperlukan untuk membuat penerapan fungsi skrip maksimal efektif[5] Express VI dan Function Express VIs menunjukkan tingkat yang lebih tinggi dari VIs yang telah diconfigurasi dan / atau dimasukkan VIs tingkat rendah atau function. VIs tersebut ditampilkan sebagai node yang telah diperluas dengan latarbelakang berwarna biru. Menempatkan Express VI pada Block Diagram akan memunculkan jendela dialog konfigurasi yang memungkinkan pengaturan pada parameter. Akibatnya, penggunaan Express VIs mengurangi jumlah penggunaan kabel (wires). Jendela konfigurasi dapat diaktifkan dengan mengklik ganda pada Express VI. Penggunaan operasi dasar seperti penambahan atau pengurangan diwakili oleh function. Sebuah subvi atau Express VI dapat ditampilkan sebagai icon atau node yang diperluas. Jika subvi ditampilkan sebagai node yang diperluas, latar belakang terlihat kuning. Icon digunakan untuk menghemat ruang di Block Diagram, sementara node yang diperluas digunakan untuk mempermudah pengawatan dan pembacaan yang lebih baik. Node yang diperluas dapat diubah ukurannya untuk menunjukkan koneksi antar node agar terlihat lebih jelas Terminal Icons Objek Front Panel ditampilkan sebagai terminal icons di Build Diagram. Terminal Icons ditampilkan sebagai input atau output sesuai dengan tipe data Wires Wires atau pengawatan digunakan untuk mentrasfer data dari satu node ke node yang lain di Block Diagram. Berdasarkan tipe data dari sumber data, warna dan

7 11 ketebalan pada koneksi wires berbeda-beda Structures Suatu Structures (struktur) diwakili oleh lampiran grafis. Kode lampiran grafis pada Structures bekerja secara pengulangan (loop) atau eksekusi kondisional. Sebuah loop structure terdiri dari for loop atau while loop. a. For Loop For loop digunakan sebagai bentuk dalam menampilkan pengulangan. b. While Loop While loop digunakan sebagai bentuk dalam menampilkan pengulangan tergantung dari kondisi yang dibutuhkan. c. Case Structures Case structures digunakan untuk menjalankan bermacam operasi tergantung jumlah yang diterima oleh selector terminal Grouping Data : Array dan Cluster Array merupakan sekelompok elemen yang memiliki tipe data yang sama. sebuah array terdiri dari elemen data yang memiliki dimensi hingga Sebuah cluster terdiri dari kumpulan data yang berbeda elemen jenis, mirip dengan tipe struktur data dalam bahasa pemrograman berbasis teks. Cluster memungkinkan seseorang untuk mengurangi jumlah kabel pada Block Diagram dengan bundling data yang berbeda elemen jenis dan menggabungkannya pada satu terminal. Sebuah elemen dapat ditambahkan atau diekstrak dari cluster dengan menggunakan fungsi cluster seperti Bundleby Name dan Unbundle by Name. 2.2 Sensor Optocoupler Optocoupler adalah suatu piranti yang terdiri dari 2 bagian yaitu transmitter dan receiver, yaitu antara bagian cahaya dengan bagian deteksi sumber cahaya terpisah. Biasanya optocoupler digunakan sebagai saklar elektrik, yang bekerja secara otomatis. Optocoupler adalah suatu komponen penghubung (coupling) yang bekerja berdasarkan

8 12 picu cahaya optic Optocoupler terdiri dari dua bagian yaitu : A. Pada transmitter dibangun dari sebuah LED infra merah. Jika dibandingkan dengan menggunakan LED biasa, LED infra merah memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap sinyal tampak. Cahaya yang dipancarkan oleh LED infra merah tidak terlihat oleh mata telanjang. B. Pada bagian receiver dibangun dengan dasar komponen phototransistor. Phototransistor merupakan suatu transistor yang peka terhadap tenaga cahaya. Suatu sumber cahaya menghasilkan energi panas, begitu pula dengan spektrum infra merah. Karena spekrum infra mempunyai efek panas yang lebih besar dari cahaya tampak, maka photo transistor lebih peka untuk menangkap radiasi dari sinar infra merah. Gambar 2.5 LED Infrared dan Photodioda LED akan memancarkan cahaya ke obyek dan photodioda akan menerima cahaya yang dipantulkan oleh obyek tersebut.intensitas cahaya yang diterima oleh photodioda akan mempengaruhi nilai resistansinya. 2.1 Modul Wireless Nrf24L01 Modul Wireless nrf24l01 adalah sebuah modul komunikasi jarak jauh yang memanfaatkan pita gelombang RF 2.4GHz ISM (Industrial, Scientific and

9 13 Medical).Modul ini menggunakan antarmuka SPI untuk berkomunikasi.tegangan kerja dari modul ini adalah 5V DC. Gambar 2.6 Modul Wireless nrf24l01 Tabel 2.1 Spesfikasi nrf24l01 Spesifikasi Ukuran PCB Power Supply Tegangan input (batasan) Pin I/O digital Sensitivity Emission distance Data rate Comunication mode Working mode Nilai 15mm*29mm*0.8mm V 6-20V 8-85dBm at 1Mbps meter at 256 kbps 256 kbps /1Mbps/2Mbps Enchanced shockburst TM/Shockburst TM Power down mode/standby mode/rx mode/tx mode Operating

10 14 Temperature -40 C-85 c/storage:40 c-125 c 2.2 Arduino Arduino uno adalah board berbasis mikrokontroller pada ATMega 328.Board ini memiliki 14 digital input/output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM). 6 input analaog 16 Mhz osilator Kristal. Koneksi USB jack listrik dan tombol reset. Pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroller. Hanya dengan terhubung ke computer dengan kabel USB atau sumber tekanan bias didapat dari adaptor AC-DC atau baterai untuk menggunakanya. Arduino R3 berbeda dengan board sebelumnya karena Arduino R3 ini tidak menggunakan chip Driver FTDI USB to Serial, melainkan menggunakan fitur ATMega 16U2 yang deprogram sebagai konverter USB to Serial. Board Arduino memiliki fitur-fitur baru sebagai berikut : Pinout : menambahkan SDA dan SCL pin yang dekat dengan pin aref dan dua pin baru lainya ditempatkan dekat ke pin RESET. Dengan I/O REF yang memungkinkan sebagai buffer untuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan board sistem. Pengembanganya, sistem akan lebih kompetible dengan prosesor yang menggunakan AVR, yang beroprasi dengan 5V dan dengan Arduino karena beroprasi dengan 3.3V. yang keduaadalah pin yang tidak terhubung yang disediakan untuk pengembanganya. Sirkuit Reset ATMega 16U2 ganti 8U yang digunakan sebagai converter USB to serial.

11 15 Gambar 2.7 Arduino Uno Spesifikasi Arduino ArduinoUno merupakan salah satu produk board mikrokontroler keluaran Arduino berbasis ATmega 328P.Arduino Uno memiliki spesifikasi sebagai berikut : Tabel 2.2 Spesifikasi Arduino Uno Mikrokontroler Tegangan operasi Tegangan input (rekomendasi) Tegangan input (batasan) Pin I/O digital Pin Input Analog Arus per pin I/O Arus pin 3,3 V ATmega328 5V 7-12V 6-20V 14 (6 dapat digunakan untuk PWM) 6 40 ma 50 ma 32 KB (0,5 KB digunakan Bootloader) 1 KB

12 16 Memori Flash EEPROM Clock kristal 16 MHz 68,6 mm 15,4 mm Panjang Lebar 2.3 Antarmuka Pengertian antarmuka ( interface) adalah salah satu layanan yang disediakan sistem operasi sebagai sarana interaksi antara pengguna dengan sistem operasi. Antarmuka adalah komponen sistem operasi yang bersentuhan langsung dengan pengguna. Terdapat dua jenis antarmuka, yaitu : a. Command Line Interface(CLI) CLI adalah tipe antarmuka dimana pengguna berinteraksi dengan sistem operasi melalui text-terminal. Pengguna menjalankan perintah dan program di sistem operasi tersebut dengan cara mengetikkan baris-baris tertentu. b. Graphical User Interface(GUI). GUI adalah tipe antarmuka yang digunakan oleh pengguna untuk berinteraksi dengan sistem operasi melalui gambar-gambar grafik, ikon, menu, dan menggunakan perangkat penunjuk ( pointing device) seperti mouse atau track ball. 2.5 Komunikasi Serial Komunikasi serial adalah komunikasi pengiriman datanya per-bit secara

13 17 berurutan dan bergantian. Komunikasi ini mempunyai suatu kelebihan yaitu hanya membutuhkan satu jalur dan kabel yang sedikit dibandingkan dengan komunikasi paralel. Pada prinsipnya komunikasi serial merupakan komunikasi dimana pengiriman data dilakukan per-bit sehingga lebih lambat dibandingkan komunikasi paralel, atau dengan kata lain komunikasi serial merupakan salah satu metode komunikasi data dimana hanya satu bit data yang dikirimkan melalui seuntai kabel pada suatu waktu tertentu. Pada dasarnya komunikasi serial adalah kasus khusus komunikasi paralel dengan nilai n=1, atau dengan kata lain adalah suatu bentuk komunikasi paralel dengan jumlah kabel hanya satu dan hanya mengirimkan satu bit data secara simultan. Hal ini dapat disandingkan dengan komunikasi parallel yang sesungguhnya dimana n-bit data dikirimkan bersamaan, dengan nilai umumnya 8 n 128. Komunikasi serial ada dua macam, asynchronous serial dan synchronous serial.synchronous serial adalah komunikasi dimana hanya ada satu pihak (pengirim atau penerima) yang menghasilkan clock dan mengirimkan clock tersebut bersama-sama dengan data.