BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Jenis Gangguan Jenis gangguan utama dalam saluran distribusi tenaga listrik adalah gangguan hubung singkat. Gangguan hubung singkat ini terjadi sebagai akibat dari tembusnya bahan isolasi, kesalahan teknis, polusi debu, dan pengaruh alam di sekitar saluran distribusi tenaga listrik, sehingga ada arus yang mengalir dari fasa ke tanah atau antar fasa. Jaringan distribusi berfungsi untuk menyalurkan tenaga listrik ke pelanggan. Untuk keandalan pelayanan penyaluran tenaga listrik ke pelanggan maka jaringan distribusi perlu dilengkapi dengan alat pengaman. Bila ditinjau dari segi lamanya waktu gangguan, maka gangguan pada saluran distribusi tenaga listrik dapat dibedakan menjadi dua, yaitu : 1) Gangguan sementara ( gangguan temporer ) a) Gangguan sementara ( gangguan temporer ) ditandai dengan normalnya kerja sistem setelah pengaman dimasukkan ( menutup ) kembali. b) Pada gangguan yang bersifat temporer, penyebab gangguan akan hilang dengan sendirinya setelah pengaman jatuh/trip. c) Gangguan temporer yang terjadi berulang-ulang dapat menyebabkan timbulnya kerusakan pada peralatan sistem tenaga listrik dan hal ini dapat pula menimbulkan gangguan yang bersifat permanen sebagai akibat adanya kerusakan peralatan tersebut. 2) Gangguan permanen ( gangguan stasioner ) 5

a) Gangguan permanen ( gangguan stasioner ) ditandai dengan jatuhnya pengaman setelah dimasukkan kembali, dan biasanya dilakukan sampai tiga kali. b) Pada gangguan permanen, pengaman bisa bekerja normal kembali setelah gangguan tersebut bisa diatasi. c) Gangguan yang bersifat permanen bisa disebabkan karena adanya kerusakan pada peralatan sistem tenaga listrik, sehingga gangguan ini baru bisa diatasi setelah kerusakan pada peralatan tersebut sudah diperbaiki. Ditinjau dari macam gangguannya, maka gangguan hubung singkat dapat dibedakan menjadi : 1) Gangguan hubung singkat antar fasa ( dua fasa ). 2) Gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah. 3) Gangguan hubung singkat dua fasa ke tanah. 4) Gangguan hubung singkat tiga fasa. Dari empat jenis gangguan tersebut dapat dibedakan menjadi dua kelompok gangguan, yaitu : 1) Gangguan hubung singkat tidak simetris. 2) Gangguan hubung singkat simetris. Gangguan hubung singkat tiga fasa merupakan gangguan hubungan singkat simetris, sedangkan gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah, gangguan hubung singkat dua fasa ke tanah, dan gangguan hubung singkat antar fasa (dua fasa) merupakan gangguan hubung singkat tidak simetris 6

2.1.1 Gangguan Hubung Singkat Tiga Fasa Gangguan hubung singkat tiga fasa adalah gangguan hubung singkat yang berupa hubungan pendek antara ketiga fasanya. Didapat persamaan sebagai berikut : Ea I f 3 ( Ampere)... (2.1) Z 1 Dimana: Ea = V LL ( ) 3 Volt... (2.2) Keterangan : I f 3 = Arus gangguan tiga fasa ( ampere ) Ea = Tegangan line-netral ( volt ) VLL = Tegangan line-line ( volt ) Z1 = Impedansi urutan positif ( ohm ) Dapat dikatakan bahwa arus hubung singkat yang terjadi antara ketiga fasanya merupakan arus hubung singkat yang paling besar diantara arus hubung singkat yang lain. Berikut ini adalah gambar arus hubung singkat 3 fasa : Gambar 2. 1 Gangguan Hubung Singkat 3 Fasa 7

2.1.2 Gangguan Hubung Singkat Dua Fasa Gangguan hubung singkat dua fasa adalah gangguan hubung singkat yang berupa hubungan pendek antara satu fasa dengan fasa yang lain. Apabila hubung singkat terjadi pada fasa a dan b akan didapat persamaan dibawah : Eab I ( Ampere f ) 2... (2.3) Z Z 1 2 Oleh karena Z 1 = Z 2 dan I f Ea 3 3... (2.4) Z 1 I f 3 Maka: I f 2 3... (2.5) 2 Keterangan : I f 2 = Arus gangguan dua fasa (A) Z = Impedansi urutan negatif (Ohm) I f 3 = Arus gangguan tiga fasa (A) Eab = Tegangan line-netral (V) VLL Z1 = Tegangan line-line (V) = Impedansi urutan positif (Ohm) Gambar 2. 2 Gangguan Hubung Singkat 2 Fasa 8

2.1.3 Gangguan Hubung Singkat 1 Fasa ke Tanah Gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah adalah gangguan hubung singkat yang berupa hubungan pendek antara satu fasa dengan tanah. Apabila hubung singkat terjadi pada salah satu fasa akan didapat persamaan dibawah : I 3 Vph HS 1 Z1eq Z 2eq Z 0... (2.6) eq Dimana : I HS 1Ф = arus hubung singkat 1 fasa ke tanah (Ampere) V ph = tegangan fasa netral sistem 20 kv (Volt) Z1 eq = impedansi ekivalen urutan positif (Ohm) Z2 eq = impedansi ekivalen urutan negatif (Ohm) Z0 eq = impedansi ekivalen urutan nol (Ohm) Gambar 2. 3 Gangguan Hubung Singkat 1 Fasa ke Tanah Arus gangguan satu fasa ke tanah hampir selalu lebih kecil daripada arus gangguan hubung singkat tiga fasa, bahkan mungkin lebih kecil dari arus beban nominalnya, sebab gangguan tanah hampir selalu melalui tahanan gangguan, misalnya beberapa Ohm, yaitu tahanan pembumian kaki tiang, dalam hal flashover dengan tiang atau kawat tanah. Di samping itu untuk sistem dengan 9

pembumian melalui tahanan, tahanan pembumian netral sistem itu juga akan membatasi arus gangguan satu fasa ke tanah. 2.1.4 Faktor Penyebab Gangguan Faktor-faktor yang dapat menyebabkan terjadinya gangguan pada sistem transmisi dan distribusi tenaga listrik antara lain : a) Surja Petir Mengingat saluran transmisi dan distribusi tersebar luas dan panjang membentang serta beroperasi pada kondisi tempat yang cuacanya berbedabeda, maka kemungkinan terjadinya gangguan yang disebabkan oleh petir besar sekali, terutama pada musim hujan. Gangguan yang disebabkan oleh petir ini sangat berbahaya karena dapat merusak isolasi peralatan. b) Surja Hubung Yang dimaksud dengan surja hubung adalah kenaikan tegangan pada saat dilangsungkan pemutusan arus oleh PMT. Kenaikan tegangan yang disebabkan oleh adanya gangguan surja hubung ini dapat merusak isolasi peralatan. c) Binatang dan layang-layang Binatang dan layang-layang yang ada pada salura transmisi dan distribusi dapat mengakibatkan terjadinya gangguan hubung singkat antar fasa. d) Adanya pohon-pohon yang tidak terawat Pohon-pohon yang dekat dengan saluran transmisi dan distribusi bila tidak terawat dan rantingnya masuk ke daerah bebas saluran transmisi dan 10

distribusi, hal ini dapat mengakibatkan terjadinya gangguan hubung singkat fasa ke tanah. e) Isolator yang rusak Isolator yang rusak karena sambaran petir atau karena usia yang sudah tua bisa menyebabkan terjadinya gangguan hubung singkat antar fasa atau gangguan hubung singkata dari fasa ke tanah. 2.2 Rele Proteksi 2.2.1 Pengertian Rele Proteksi Rele proteksi atau rele pengaman adalah susunan peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi atau merasakan adanya gangguan atau mulai merasakan adanya ketidaknormalan pada peralatan atau bagian sistem tenaga listrik. Rele proteksi dapat mendeteksi atau merasakan adanya gangguan pada peralatan yang diamankan dengan mengukur atau membandingkan besaranbesaran yang diterimanya, misalnya arus, tegangan, daya, sudut fase, frekuensi, impedansi dan sebagainya dengan besaran yang telah ditentukan. Rele secara otomatis membuka Pemutus Tenaga (PMT) atau Circuit breaker (CB) untuk memisahkan peralatan atau bagian dari sistem yang terganggu dan memberi isyarat berupa lampu atau alarm (bel) yang menandakan sistem telah terjadi gangguan. 2.2.2 Fungsi Rele Proteksi untuk : Dari uraian di atas maka rele proteksi pada sistem tenaga listrik berfungsi 11

a) Merasakan, mengukur dan menentukan bagian sistem yang terganggu serta memisahkan secepatnya sehingga sistem lainnya tidak terganggu dan dapat beroperasi secara normal. b) Mengurangi kerusakan yang lebih parah dari peralatan atau bagian sistem yang terganggu. c) Mengurangi pengaruh gangguan terhadap bagian sistem lain yang tidak terganggu di dalam sistem tersebut serta mencegah meluasnya gangguan. d) Memperkecil bahaya bagi manusia 2.2.3 Syarat-Syarat Rele Proteksi Rele proteksi dirancang untuk dapat merasakan atau mengukur adanya gangguan atau mulai merasakan adanya sesuatu yang tidak normal pada peralatan atau bagian sistem tenaga listrik. Maka dari itu rele proteksi harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut : a) Dapat diandalkan ( Realiable ) Dalam keadaan normal ( tidak ada gangguan ) rele tidak boleh bekerja. Tetapi bila suatu saat terjadi gangguan yang mengharuskan rele bekerja, maka rele tidak boleh gagal bekerja untuk mengatasi gangguan tersebut. Disamping itu rele tidak boleh salah bekerja, sehingga menimbulkan pemadaman yang tidak seharusnya ataupun menyulitkan analisa gangguan yang terjadi. Rele pengaman diharapkan mempunyai jangka waktu pemakaian yang lama. b) Bekerja pada daerah terganggu saja ( Selective ) 12

Rele bertugas mengamankan peralatan atau bagian sistem dalam daerah pengamanannya. Dengan kata lain pengamanan dinyatakan selektif bila rele dan PMT yang bekerja hanyalah pada daerah yang terganggu saja. c) Waktu kerja rele cepat ( Responsive ) Rele pengaman harus dapat bekerja dengan cepat segera setelah merasakan adanya gangguan pada sistem guna mengurangi kerusakan yang lebih parah dari peralatan atau bagian sistem yang terganggu. d) Peka ( Sensitive ) Rele harus dapat bekerja dengan kepekaan yang tinggi, artinya harus cukup sensiitif terhadap gangguan didaerahnya meskipun gangguan tersebut minimum. e) Ekonomis dan sederhana Penggunaan rele pengaman harus dipertimbangkan sisi ekonomisnya tanpa mempengaruhi fungsi rele tersebut 2.3 Transformator Arus (Trafo CT) Current transformer (CT) atau Transformator Arus adalah peralatan pada sistem tenaga listrik yang berupa trafo yang digunakan untuk pengukuran arus yang besarnya hingga ratusan ampere dan arus yang mengalir pada jaringan tegangan tinggi. Di samping untuk pengukuran arus, trafo arus juga digunakan proteksi. Kumparan primer trafo dihubungkan seri dengan rangkaian atau jaringan yang akan diukur arusnya sedangkan kumparan sekunder dihubungkan dengan meter atau dengan rele proteksi. 13

Gambar 2. 4 Rangkaian Konstruksi Trafo Arus Fungsi CT : 1) Memperkecil besaran arus pada sistem tenaga listrik menjadi besaran arus untuk sistem pengukuran. 2) Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer 3) Standarisasi rating arus untuk peralatan sisi sekunder CT dalam sistem tenaga listrik digunakan untuk keperluan pengukuran dan proteksi. Perbedaan mendasar pada kedua pemakaian diatas adalah pada kurva magnetisasinya. Gambar 2. 5 Kurva Kejenuhan Untuk Pengukuran dan Proteksi 14

1) Untuk pengukuran, memiliki kejenuhan sampai dengan 120 % arus rating tergantung dari kelasnya, hal ini untuk mengamankan meter pada saat gangguan. 2) Untuk proteksi, memiliki kejenuhan cukup tinggi sampai beberapa kali arus rating. Di samping untuk pengukuran arus, trafo arus juga digunakan untuk pengukuran daya dan energi, pengukuran jarak jauh, dan rele proteksi. Kumparan primer trafo dihubungkan seri dengan rangkaian atau jaringan yang akan dikur arusnya sedangkan kumparan sekunder dihubungkan dengan meter atau dengan rele proteksi. 2.4 Rele Arus Lebih (OCR) 2.4.1 Definisi Rele Arus Lebih Rele arus lebih adalah suatu rele yang bekerjanya berdasarkan kenaikan arus yang melebihi suatu nilai pengamanan tertentu dan dalam jangka waktu tertentu, sehingga rele ini dapat dipakai sebagai pola pengaman arus lebih. Rele ini pada dasarnya mengamankan adanya arus lebih yang disebabkan oleh gangguan hubung singkat atau beban lebih. Rele arus lebih akan bekerja bila besarnya arus input melebihi suatu harga tertentu ( arus kerja ) yang dapat diatur dan dinyatakan menurut kumparan sekunder dari trafo arus. Rele arus lebih akan memberi isyarat kepada PMT bila terjadi gangguan hubung singkat untuk membuka rangkaian sehingga kerusakan alat akibat gangguan dapat dihindari. 15

2.4.2 Fungsi Rele Arus Lebih Pemakaian rele arus lebih pada sistem tenaga listrik dapat difungsikan sebagai berikut : 1) Pengaman utama. Rele pengaman sebagai pengaman utama adalah rele yang pertama kali merespon dan bertindak jika terjadi gangguan pada sistem. 2) Pengaman cadangan Sedangkan sebagai pengaman cadangan, rele pengaman cadangan baru akan merespon dan bekerja jika rele pengaman utama gagal bekerja. 2.4.3 Jenis Rele Arus Lebih 2.4.3.1 Rele Arus Lebih Waktu Seketika (Moment-Instantaneous) Rele ini akan memberi perintah kepada Pemutus Tenaga ( PMT ) pada saat terjadi gangguan bila arus gangguan besarnya melampaui penyetelannya, dan jangka waktu kerja rele mulai pick-up sampai kerja rele sangat singkat tanpa penundaan waktu yaitu 20 100 ms. 16

Gambar 2. 6 Rele Arus Lebih dengan Karakteristik Waktu Kerja Seketika Keterangan Gambar 2.7 : CB : circuit breaker / PMT C : rele arus lebih CT : current transformer t op : waktu operasi TC : tripping coil Ip : arus setting rele Pada gambar 2.7 (b) terlihat bahwa waktu kerja rele sangat cepat tanpa penundaan waktu. Rele jenis ini biasanya dikombinasikan dengan rele arus lebih dengan karakteristik waktu kerja terbalik atau dengan rele arus lebih dengan karakteristik waktu kerja tertentu. 2.4.3.2 Rele Arus Lebih Waktu Tertentu (Definite Time) Rele ini akan memberi perintah kepada Pemutus Tenaga ( PMT ) pada saat terjadi gangguan bila besarnya arus gangguan melampaui penyetelannya, dan jangka waktu kerja rele mulai pick-up sampai kerja rele waktunya ditunda dengan harga tertentu tidak dipengaruhi oleh besarnya arus gangguan. 17

Gambar 2. 7 Rele Arus Lebih dengan Karakteristik Waktu Kerja Tertentu Keterangan Gambar 2.8 : CB : circuit breaker / PMT t op : waktu operasi CT : current transformer Ip : arus setting (arus kerja) TC : tripping coil A : rele bantu C : rele arus lebih S : rele sinyal T : rele waktu tunda Pada gambar 2.8 (b) terlihat bahwa waktu kerja rele tidak tergantung dengan besarnya arus gangguan. Pebedaan rele ini denga rele waktu kerja seketika adalah pada lamanya waktu kerja, dimana pada rele arus kerja seketika waktu kerjanya sangat cepat tanpa penundaan waktu sedangkan pada rele waktu kerja tertentu ada penundaan waktu. Namun pada kedua rele arus lebih di atas lamanya waktu kerja tidak tergantung pada besarnya arus gangguan. 18

2.4.3.3 Rele Arus Lebih Berbanding Terbalik ( Inverse ) Rele ini akan memberi perintah kepada Pemutus Tenaga ( PMT ) pada saat terjadi gangguan bila besarnya arus gangguan melampaui penyetelannya, dan jangka waktu kerja rele mulai pick-up sampai kerja rele waktu tundanya berbanding terbalik dengan besarnya arus gangguan. Gambar 2. 8 Rele Arus Lebih dengan Karakteristik Waktu Kerja Terbalik Keterangan Gambar 2.9 : CB : circuit breaker / PMT C : rele arus lebih CT : current transformer T : rele waktu tunda TC : tripping coil Rele arus lebih jenis ini lamanya waktu kerja tergantung pada besarnya arus gangguan. Pada gambar 2.9 ( b ) terlihat bahwa makin besar arus gangguan yang dirasakan oleh rele arus lebih dengan karakteristik waktu kerja terbalik maka waktu kerjanya makin cepat. Terdapat 4 macam karakteristik Rele Inverse yaitu : 19

1) Standard Normal Inverse Yaitu karakteristik yang menunjukan perbandingan antara besar arus dengan waktu kerja rele yang standar, ditulis dengan rumus :. /..... (2.7) Keterangan : t = trip time rele I = Besar setting arus rele hasil perhitungan Is=Arus Settingan TMS = Time Multiple Setting 2) Very Inverse Yaitu karakteristik yang menunjukkan perbandingan antara besar arus dengan waktu kerja rele yang lebih cepat/tinggi dari standard inverse, ditulis dengan rumus :, /.... (2.8) Keterangan : t = trip time rele I = Besar setting arus rele hasil perhitungan Is=Arus Settingan TMS = Time Multiple Setting 20

3) Extremely Inverse Yaitu karakteristik yang menunjukkan perbandingan antara besar arus dengan waktu kerja rele yang lebih cepat/tinggi dari standar dan very inverse, ditulis dengan rumus : /.... (2.9) Keterangan : t = trip time rele I = Besar setting arus rele hasil perhitungan Is=Arus Settingan TMS = Time Multiple Setting 4) Long Time Inverse Yaitu karakteristik yang menunjukkan perbandingan antara besar arus dengan waktu kerja rele yang lebih lambat/rendah diantara karakteristik yang lain, ditulis dengan rumus : /.... (2.10) Keterangan : t = trip time rele I = Arus yang mengalir Is= Arus Settingan 21

TMS = Time Multiple Setting Gambar 2. 9Kurva Karakteristik t = f (I) Inverse 2.4.3.4 Beberapa Parameter pada Rele Arus Lebih 1) I Pick up Ip Ip = Arus kerja ( Arus Pick up ). Adalah arus minimum yang menyebabkan rele bekerja atau pick-up. 2) I reset ( Ir atau Id) Id = Ir = arus kembali (arus drop-off/id, arus reset/ir) Adalah arus maksimum yang menyebabkan rele kembali tidak bekerja. 22

3) In = Arus minimum rele menerus. In adalah besarnya kemampuan rele untuk dialiri arus secara terus 4) I set = Arus setting rele Iset adalah besarnya suatu harga penetapan arus kerja rele sesuai dengan yang diharapkan rele harus pick-up. 5) Im = Arus moment/arus kerja sesaat Im adalah besarnya suatu harga penetapan arus kerja rele sesuai yang diharapkan rele harus bekerja sesaat (instantaneous). 6) I sett (time delay) = waktu tunda I sett atau waktu tunda adalah periode waktu yang sengaja diberikan pada rele untuk memperlambat trip ke PMT sejak rele itu pick-up. Waktu tunda ini dimaksudkan untuk koordinasi dengan rele lainnya. 7) TMS / Ko = Time multiple setting TMS / Ko adalah besarnya kelipatan waktu tunda ( t set ), istilah ini hanya terdapat pada rele dengan karakteristik inverse time. 8) Starting Adalah suatu tanda bahwa rele pick-up atau merasakan adanya suatu besaran arus yang sama dengan atau lebih besar dari I set. 9) Trip Adalah suatu tanda bahwa rele bekerja dan telah memberi perintah pada tripping coil untuk bekerja melepas kontak PMT. 23

2.5 Setting Rele Arus Lebih Hal-hal yang harus diperhatikan dalam menentukan setting rele arus lebih adalah sebagai berikut : 1) Arus kerja minimum rele harus lebih besar dari arus beban maksimum dan lebih kecil dari arus gangguan hubung singkat terkecil, yaitu arus gangguan hubung singkat dua fasa di ujung seksi. 2) Penentuan setting dari seksi yang paling ujung dan secara bertahap dilakukan untuk seksi berikutnya kearah sumber. Untuk menentukan setting waktu rele perlu diketahui beda waktu koordinasi minimum yang di perbolehkan sesuai dengan spesifikasi rele dan pemutus daya yang dipakai. 3) Pada saat melakukan setting waktu rele inverse, lakukanlah pada saat arus gangguan maksimum karena untuk arus yang lebih kecil waktu kerja rele akan lebih besar. 2.5.1 Setting Arus Untuk Waktu Tunda ( I>) 1) Iset = k k S D x In.... (2.11) 2) Iset = 0,8 x I... (2.12) HS 2 Iset diambil dari nilai terkecil diantara persamaan (2.7) dan (2.8) k = 1,1 1,2 In = Arus beban nominal S k D > 80 % 2.5.2 Setting Arus Untuk Instantaneous ( I>>) Di sisi downstream (hilir) maka : 1) I 2 min I 1 I 3 min.. (2.13) HS SET HS 24

2) I SET I kemampuank abel 2... (2.14) Iset diambil dari nilai terkecil diantara persamaan (2.13) dan (2.14) Di sisi Up stream (hulu) maka : I = 1,2 x 3 max didownstre am. (2.15) SetInst I HS 2.5.3 Setting TMS I fault 0,02 t (( ) 1) Iset TMS 0,14... (2.16) 2.6. Microprocessor Rele 2.6.1. Definisi Microprocessor Rele Microprocessor rele adalah rele elektronik digital, yang dibuat berdasarkan karakteristik rele elektromagnetik pada umumnya dengan menggunakan program sebagai instruksi dan perhitungan (algoritma), berdasarkan pengaturan yang dipilih dan diukur sinyal arus maupun tegangan. Misalnya rumus yang digunakan untuk mendapatkan karakteristik waktu terbalik di relay arus lebih yang sesuai dengan IEC 255 dan BS 142 secara matematis didefinisikan sebagai berikut : /.. (2.17) Dimana : t : waktu kerja rele (dt) K : time multiplier 25

I : nilai arus I>: nilai arus setting Pada umumnya tingkat karakteristik pada microprocessor rele berbeda disisi inverse. Ketentuan pada nilai tingkat inverse yang tetap pada α dan β. Tabel 2. 1 Nilai Pembagi α dan β Pada Tiap-Tiap Karakteristik Inverse Tingkat inverse pada karakteristik Α β Normal Inverse 0.02 0.14 Very Inverse 1.00 13.50 Extremly Inverse 2.00 80.00 Long-time Inverse 1.00 120.00 Ciri khas pada microprocessor rele adalah sebagai berikut : Pemasangan yang mudah Menangani sinyal energy dengan baik Menggunakan microprocessor circuit Punya proteksi untuk unitnya sendiri 2.6.2 Microprocessor Overcurrent Rele Rele elektromekanik dirancang khusus untuk aplikasi perlindungan tertentu dan mereka biasanya memiliki rentang pengaturan terbatas. Misalnya, relay berbeda diperlukan ketika karakteristik very inverse diperlukan atau jika 26

pengaturan yang diperlukan yang berada di luar jangkauan rele standar. Ini berarti pada saat suatu sistem tenaga listrik mengalami permasalahan, rele tersebut harus mampu memproteksi dengan baik, seperti halnya rele proteksi elektromagnetik. Bentuk rele mikroprosesor modern saat ini adalah untuk memberikan perlindungan yang mencakup semua persyaratan perlindungan dalam satu rele Disamping itu beberapa karakteristik memiliki banyak aplikasi perlindungan. Rele mikroprosesor arus lebih yang biasanya dibuat untuk definite time, normal inverse, very inverse, dan karakteristik termal guna melengkapi semua persyaratan aplikasi proteksi sebaik mungkin. 2.7 Arduino Arduino merupakan platform prototype open-source hardware dimana semua orang dapat menggunakannya dengan mudah, baik itu pemula ataupun profesional sekalipun. Arduino diciptakan pertama kali dan dikembangkan di Ivrea, italia. sebagai berikut: Kelebihan dari Arduino dibandingkan dengan mikrokontroller lain adalah 1. IDE Arduino dibuat berdasarkan pada IDE Processing, yang sederhana sehingga mudah digunakan 2. Harga device yang terjangkau membuat siapa saja dapat melakukan sesuatu tanpa harus takut akan kesalahan yang mengakibatkan kerusakan device itu sendiri. 27

3. Arduino adalah hardware dan software open source. Sehingga siapa saja dapat mengunduh dan menggunakan device ini tanpa harus membayar kepada pembuat arduino. 4. Penggunaan arduino sendiri sudah banyak diterapkan dan diimpelemntasikan pada lingkungan pendidikan maupun percobaan-percobaan, sehingga mempermudah pemula untuk mempelajarinya. 5. Arduino mempunyai komunitas di internet sehingga dapat bertukar informasi dan mendapatkan bantuan pada saat mempelajarinya. 2.7.1 Programming Arduino Mega dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino. Pilih Arduino Uno pada menu Tool lalu sesuaikan dengan mikrokontroler yang digunakan. ATmega328 pada Arduino memiliki bootloader yang memungkinkan untuk mengunggah program baru tanpa menggunakan programmer external hardware. Proses berkomunikasi ini menggunakan protokol dari bahasa C. Sistem dapat menggunakan perangkat lunak berupa FLIP Atmel (Windows) atau programmer DFU (Mac OS X dan Linux) untuk memuat firmware baru. Dapat pula menggunakan header ISP dengan programmer eksternal. 2.7.2 Perangkat lunak (Arduino IDE) Lingkungan open-source Arduino memudahkan untuk menulis kode dan meng-upload ke board Arduino. Proses ini berjalan pada Windows, Mac OS X, dan Linux. Dengan menggunakan avr-gcc, dan perangkat lunak open-source lainnya. 28

Gambar 2. 60 Software Arduino 2.8 Keypad Matrik 4X4 Keypad merupakan suatu susunan tombol-tombol matriks yang kontruksinya terdiri dari 4 kolom dan 4 baris. Keypad itu sendiri merupakan saklar push button yang terdiri dari 16 saklar serta posisi peletakkannya berada disetiap persilangan kolom dan baris. Gambar 2. 11 Keypad Matriks 4x4 29

Kabel-kabel yang keluar dari keypad tersebut dihubungkan menuju port mikrokontroller 8 bit, biasanya jumlah kabel yang keluar dari keypad sebanyak 8 line. Masing-masing bagian dari keypad ini ditandai dengan nama Row 1, Row 2, Row 3, dan Row 4. untuk sisi baris sedangkan untuk sisi kolom ditandai dengan nama Col 1, Col 2, Col 3, dan Col 4. 2.9 Liquid Crystal Display (LCD) LCD adalah alat untuk menampilkan hasil program yang telah dibuat didalam mikrokontroller. LCD terbuat dari kristal cair yang dikemas dalam sebuah modul yang setiap modulnya sudah terdapat driver untuk masing-masing sel. dengan bentuknya yang kecil, pemasangan dan perakitan menjadi mudah. Gambar 2. 72 Konfigurasi Pin LCD 30

LCD memiliki beberapa ukuran diantaranya 16x4, 16x2, dan 20x4. Pada modul LCD tersebut terdapat 64 karakter yang tersusun dalam 4 baris yang masing-masing terdiri dari 16 karakter. 2.10 Sensor Sensor adalah komponen yang digunakan untuk mendeteksi suatu besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga dapat dianalisa dengan rangkaian listrik tertentu. Seiring perkembangan teknologi yang sudah maju saat ini semua peralatan elektronik yang kita gunakan sehari-hari sudah menggunakan sensor dalam penggunaannya. Oleh sebab itu ukuran sensor telah dibuat dengan ukuran sangat kecil dimana hal ini bertujuan untuk memudahakan pemakaian dan penghematan energi. Sensor merupakan bagian dari tranduser yang berfungsi untuk merasakan (sense) dan merekam adanya perubahan energi eksternal yang akan memasuki tranduser, kemudian perubahan yang direkam tersebut segera dikirimkan menuju bagian konvertor dari tranduser untuk diubah menjadi energi listrik. 31