vashayu95.files.wordpress.com file · web viewbab ii. tinjauan pustaka. komponen teknologi...
TRANSCRIPT
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Komponen Teknologi Elektronika
2.1.1 LDR (Light Dependent Resistant)
LDR singkatan dari Light Dependent Resistor adalah resistor yang nilai
resistansinya berubah-ubah karena adanya intensitas cahaya yang diserap. LDR
juga merupakan resistor yang mempunyai koefisien temperature negative, dimana
resistansinya dipengaruhi oleh intrensitas cahaya. LDR dibentuk dari cadium
Sulfied (CDS) yang mana CDS dihasilkan dari serbuk keramik. Secara umum, CDS
disebut juga peralatan photo conductive, selama konduktivitas atau resistansi dari
CDS bervariasi terhadap intensitas cahaya. Jika intensitas cahaya yang diterima
tinggi maka hambatan juga akan tinggi yang mengakibatkan tegangan yang keluar
juga akan tinggi begitu juga sebaliknya disinilah mekanisme proses perubahan
cahaya menjadi listrik terjadi.
CDS tidak mempunyai sensitivitas yang sama pada tiap panjang gelombang
dari ultraviolet sampai dengan infra merah. Hal tersebut dinamakan karakteristik
respon spectrum dan diberikan oleh pabrik. CDS banyak digunakan dalam
perencanaan rangkaian bolak-balik (AC) dibandingkan denagn photo transistor dan
photo dioda.
2.1.2 Op-Amp (Operational Amplifier)
Penguat operasional (bahasa Inggris: operational amplifier) atau yang biasa
disebut op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambatan arus
searah yang memiliki bati (faktor penguatan atau dalam bahasa Inggris: gain)
sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran. Penguat operasional pada
umumnya tersedia dalam bentuk sirkuit terpadu dan yang paling banyak digunakan
adalah seri 741.
4
Gambar 2.1 Operational Amplifier
Penguat operasional dalam bentuk rangkaian terpadu memiliki karakteristik
yang mendekati karakteristik penguat operasional ideal tanpa perlu memperhatikan
apa yang terdapat di dalamnya. Karakteristik penguat operasional ideal adalah:
Bati tegangan tidak terbatas.
Impedansi masukan tidak terbatas.
Impedansi keluaran nol.
Lebar pita tidak terbatas.
Tegangan ofset nol (keluaran akan nol jika masukan nol).
2.1.3 Transistor
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai
sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal
atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik,
dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET),
memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
Gambar 2.2 Resistor dan Simbol Resistor Tetap
Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang
dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2
terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia
elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier
(penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan
penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan
5
sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai
sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen-
komponen lainnya.
Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar
transistor, bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect
transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda.
Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya
menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk
membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu
daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat
diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama
tersebut.
FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis
pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus
listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di
kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis
memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat
dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan
kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk penjelasan
yang lebih lanjut.
Salah satu aplikasi transistor adalah sebagai sebuah saklar (switch) pada
komputer atau peralatan kontrol lainnya. Saat transistor berada dalam kondisi
saturasi, berarti transistor tersebut merupakan saklar tertutup dari kolektor ke
emitor. Jika transistor tersumbat (cut off) berarti transistor seperti sebuah saklar
yang terbuka.
2.1.4 Motor DC
Pada prinsipnya Motor DC memiliki dua bagian dasar :
1. Bagian yang tetap atau stasioner disebut stator, stator ini menggunakan
medan magnet, baik yang dibangkitkan dari sebuah koil (electromagnet)
ataupun magnet permanen.
6
2. Bagian yang berputar disebut rotor atau armature. Rotor ini berupa sebuah
koil dimana arus listrik mengalir.
Gambar 2.3 Bentuk Motor DC
Jenis motor dibedakan berdasarkan pengaturan listrik dan konstruksi fisiknya,
yaitu motor standar, motor bell dan motor disc. Dalam hal kelistrikan perbedaan
Motor DC adalah pada medan magnetnya yang dihasilkan di dalam stator.
2.1.5 Adaptor
Pengubah tegangan (adaptor) adalah suatu rangkaian yang mengubah jenis
atau nilai tegangan. Rangkaian ini menggunakan komponen utama yaitu
transformator. Salah satu sifat transformator adalah mengubah nilai suatu tegangan.
Pengubah tegangan yang banyak terdapat di pasaran adalah pengubah tegangan AC
ke DC. Sedangkan untuk jenis yang lain jarang dijumpai dalam di pasaran. Seperti
pengubah DC ke DC, dalam penggunaannya untuk mengubah tegangan DC ke DC
dengan nilai tegangan yang berbeda. Misalnya, jika mempunyai rangkaian dengan
tegangan sumber +5V, dapat dikembangkan dengan menggunakan pengubah DC
ke DC untuk menghasilkan tegangan sumber + 15 V. Sehingga mempunyai
tegangan sumber untuk sistem tersebut +5 V dan +15 V.
7
Gambar 2.4 Adaptor
Untuk adaptor AC ke DC ada 5 bagian, yaitu:
1. Bagian input: berfungsi sebagai masukan tegangan jalajala atau tegangan
PLN.
2. Bagian penurun tegangan: berfungsi mengubah tegangan jala-jala PLN
220 VAC menjadi tegangan konsumen 3 s/d 12 VAC.
3. Bagian penyearah penata arus: berfungsi untuk mengubah arus bolak-balik
(AC) menjadi arus searah atau arus rata (DC).
4. Bagian penstabil tegangan: berfungsi menstabilkan tegangan yang
dihasilkan sehingga benar-benar mendekati tegangan/ arus yang dihasilkan
baterai atau aki.
5. Bagian output: berfungsi mengeluarkan teganganyang dihasilkan adaptor
ke pesawat pemakai
2.1.6 Mikrokontroler
Mikrokontroller merupakan pengendali atau dapat dikatakan otak di dalam
alat pengatur warna dan volume cat otomatis ini. Mikrokontroller yang digunakan
adalah ATMEGA8535 dari ATMEL. Mikrokontroller AVR ini memiliki arsitektur
RISC 8 Bit, sehingga semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word)
dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus instruksi clock. Dan ini
sangat membedakan sekali dengan instruksi MCS-51 (Berarsitektur CISC) yang
membutuhkan siklus 12 clock. RISC adalah Reduced Instruction Set Computing
sedangkan CISC adalah Complex Instruction Set Computing.
8
Gambar 2.5 Mikrokontroler ATmega 8535
Arsitektur ATMega8535 :
Saluran IO sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D
ADC 10 bit sebanyak 8 Channel
Tiga buah timer / counter
32 register
Watchdog Timer dengan oscilator internal
SRAM sebanyak 512 byte
Memori Flash sebesar 8 kb
Sumber Interrupt internal dan eksternal
Port SPI (Serial Pheriperal Interface)
EEPROM on board sebanyak 512 byte
Komparator analog
Port USART (Universal Shynchronous Ashynchronous Receiver
Transmitter)
Gambar 2.6 Konfigurasi Pin ATMega 8535
Konfigurasi Pin ATMega8535
VCC merupakan Pin yang berfungsi sebagai pin masukan catudaya
GND merupakan Pin Ground
Port A (PA0...PA7) merupakan pin I/O dan pin masukan ADC.
9
Port B (PB0...PB7) merupakan pin I/O dan pin yang mempunyai fungsi
khususyaitu Timer/Counter, komparator Analog dan SPI.
Port C (PC0...PC7) merupakan port I/O dan pin yang mempunyai fungsi
khusus, yaitu komparator analog dan Timer Oscillator.
Port D (PD0...PD1) merupakan port I/O dan pin fungsi khusus yaitu
komparator analog dan interrupt eksternal serta komunikasi serial.
RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler.
XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.
AVCC merupakan pin masukan untuk tegangan ADC.
AREF merupakan pin masukan tegangan referensi untuk ADC.
2.2 Analisis Sistem
2.2.2 Ide Perancangan
Melihat kesibukkan masyarakat yang terkadang lupa untuk membuka atau
menutup jendela agar dapat mengatur kelembaban ruangan, maka dari itu munculah
gagasan untuk membuat Tirai Jendela Otomatis.
Tirai jendela berfungsi untuk menutupi jendela ketika malam dan akan dibuka
jika sudah pagi. Namun pada saat ini hampir banyak orang yang lupa membuka
tirai jendela rumahnya ketika sudah pagi. Pada saat pagi ruangan dalam rumah pun
membutuhkan sinar matahari agar menjaga kelembapan ruangan dalam rumah itu
sendiri. Jika tirai jendela tidak dibuka, ruangan akan terlihat gelap dan kurang
pencahayaan.
2.2.3 Visualisasi Gambar
Oleh karena ide ini hanya berupa prototype, maka untuk perancangan alat
digunakan lampu otomatis sebagai penerangan. Tetapi untuk dalam kehidupan
nyata digunakan sinar matahari.
10
Gambar 2.7 Rancangan Lampu Otomatis
Gambar 2.8 Perancangan Lampu Otomatis menggunakan PCB
Gambar 2.9 Lampu Otomatis yang disambung pada Pin Mikrokontroler
11
Gambar 2.10 Sumber Daya Tegangan dengan Adaptor
Gambar 2.11 Kondisi Pada LED yang membuat
Motor DC menggerakan Tirai
Jadi, pada gambar visual diatas menunjukan cara kerja tirai. Sekali lagi ini
hanyalah prototype, dimana realisasi pada gambar tersebut dalam penggunaannya
tidak menggunakan lampu otomatis, melainkan menggunakan sinar matahari.
2.2.4 Analisis SWOT
Strength (kekuatan)
Tirai Jendela Otomatis ini tentu saja sangan membantu. Pasalnya para
pengguna yang lupa untuk membuka atau menutup tirai tidak perlu khawatir
karena terbantu dengan adanya Tirai Jendela Otomatis ini.
Weakness (kelemahan)
Tirai Jendela Otomatis ini tentu saja membutuhkan sumber tegangan sebagai
penggerak tirai. Ini membuat penggunaan tarif listrik pun menjadi bertambah,
belum lagi apabila terjadi kerusakan.
Opportunity (peluang)
Peluang yang sangat baik untuk berkembangnya teknologi dimasa depan yang
kaya akan teknologi baru dan serba canggih. Karena alat ini mampu membantu
aktivitas manusia.
Threats (ancaman)
Tidak adanya ancaman yang buruk pada alat ini, hanya saja membutuhkan
perawatan agar alat ini tetap dalam kondisi baik.
12
2.2.5 Analisis Flowchart
Gambar 2.12 Flowchart Tirai
start
Pagi / terang
Malam / gelap
Mendung / setengah gelap, setengah terang
end
Tirai terbuka
Tirai setengah terbuka
Tirai tertutup
Y
Y
Y
T
T