Bab ini berisi tentang mengenai kesimpulan yang didapat setelah merakit proyek ini dan saran yang diberikan demi kesempurnaan dan pengembangan proyek ini pada masa yang akan datang.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Perangkat Keras
2.1.1 Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroler sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan mikrokomputer hadir memenuhi kebutuhan pasar (market need) dan teknologi baru. Sebagai teknologi baru, yaitu teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi secara massal (dalam jumlah banyak) sehingga harga menjadi lebih murah (dibandingkan mikroprosesor). Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat – alat bantu dan mainan yang lebih canggih.
Ilustrasi yang mungkin bisa memberikan gambaran yang jelas dalam penggunaan mikrokontroler adalah aplikasi mesin tiket dalam arena permainan yang saat ini terkenal di Indonesia. Jika kita sudah selesai bermain, maka akan diberikan suatu nilai, nilai inilah yang menentukan berapa jumlah tiket yang bisa diperoleh dan jika dikumpulkan dapat ditukar dengan berbagai macam hadiah. Sistem tiket ini ditangani dengan mikrokontroler, karena tidak mungkin menggunakan PC yang harus dipasang disamping atau dibelakang mesin permainan yang bersangkutan.
Selain sistem tiket, kita juga dapat menjumpai aplikasi mikrokontroler dalam bidang pengukuran jarak jauh atau yang dikenal dengan sistem telemetri. Misalnya pengukuran disuatu tempat yang membahayakan manusia, maka akan lebih nyaman jika dipasang suatu sistem pengukuran yang bisa mengirimkan data lewat pemancar dan diterima oleh stasiun pengamatan dari jarak yang cukup aman dari sumbernya. Sistem pengukuran jarak jauh ini jelas membutuhkan suatu sistem akuisisi data sekaligus sistem pengiriman data secara serial (melalui pemancar), yang semuanya itu bisa diperoleh dari mikrokontroler yang digunakan.
Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya pengolahan kata, pengolahan angka dan lain sebagainya), mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM-nya. Pada sistem komputer RAM dan ROM-nya besar. Sedangkan pada mikrokontroler ROM dan RAM-nya terbatas. Pada mikrokontroler AT89S51 ROM atau flash PEROM berukuran 2 kilo byte, sedangkan RAM-nya berukuran 128 byte.
Mikrokontroler AT89C51/52 mempunyai 40 kaki, 32 kaki diantaranya adalah untuk keperluan port paralel. Satu port paralel terdiri dari 8 kaki, dengan demikian 32 kaki tersebut membentuk 4 buah port, yang masing-masing dikenal sebagai port 0, port 1, port 2, port 3. Data dapat dengan mudah dimasukkan diolah dan dikeluarkan dari port-port tersebut dengan instruksi-instruksi yang sederhana
Secara umum arsitektur mikrokontroler AT89C51/52 seperti pada blok gambar dibawah ini, Mikrokontroler 89C51 adalah mikrokontroler dengan arsitektur MCS51 seperti 8031 dengan memori Flash PEROM (Programmable and Erasable Read Only Memory)
Gambar 2.1 diagram blok mikrokontroler
Mikrokontroler AT89S51 hanya memerlukan tambahan 3 kapasitor, 1 resistor dan 1 kristal serta catu daya 5 volt. Kapasitor 10 mikroFarad dan resistor 10 kilo Ohm dipakai untuk membentuk rangkaian reset. Dengan adanya rangkaian reset ini AT89S51 otomatis direset begitu rangkaian menerima catu daya. Kristal dengan frekuensi maksimum 24 MHz dan kapasitor 30 pikoFarad dipakai untuk melengkapi rangkaian oscillator pembentuk clock yang menentukan kecepatan kerja mikrokontroler.
Memori merupakan bagian yang sangat penting pada mikrokontroler. Mikrokontroler memiliki dua macam memori yang sifatnya berbeda. Read Only Memory (ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai dengan keperluannya, dalam susunan MCS-51 memori penyimpanan program ini dinamakan sebagai memori program. Random Access Memori (RAM) isinya akan sirna begitu IC kehilangan catu daya, dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data.
Ada berbagai jenis ROM. Untuk mikrokontroler dengan program yang sudah baku dan diproduksi secara manual, program diisikan ke dalam ROM pada saat IC mikrokontroler dicetak di pabrik IC. Untuk keperluan tertentu mikrokontroler menggunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programable-Eraseable ROM yang disingkat menjadi PEROM atau PROM. Dulu banyak dipakai UV-EPROM (Ultra Violet Eraseable Programble ROM) yang kemudian dinilai mahal dan ditinggalkan setelah ada flash PEROM yang harganya jauh lebih murah.
Jenis memori yang dipakai untuk Memori Program AT89S51 adalah Flash PEROM, program untuk mengendalikan mikrokontroler diisikan ke memori itu lewat bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89S51 Flash PEROM Programmer.
Memori data yang disediakan dalam chip AT89S51 sebesar 128 byte, meskipun hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan memori kapasitas itu sudah cukup. Sarana Input/Output yang disediakan cukup banyak dan bervariasi. AT89S51 mempunyai 32 jalur Input/Output paralel dikenal sebagai Port 1 (P1.0 … P1.7) dan Port 3 (P3.0 … P3.7).
AT89S51 dilengkapi UART (Universal Asyncronous Receiver/Transmitter) yang biasa dipakai untuk komunikasi data secara seri. Jalur untuk komunikasi data seri (RXD dan TXD) diletakkan berhimpitan dengan P3.0 dan P3.1 di kaki nomor 10 dan 11, sehingga kalau sarana input/output yang bekerja menurut fungsi waktu. Clock penggerak untaian pencacah ini bisa berasal dari oscillator Kristal atau clock yang diumpan dari luar lewat T0 dan T1. T0 dan T1 berhimpitan dengan P3.4 dan P3.5, sehingga P3.4 dan P3.5 tidak bisa dipakai untuk jalur input/output paralel kalau T0 dan T1 dipakai.
AT89S51 mempunyai enam sumber pembangkit interupsi, dua diantaranya adalah sinyal interupsi yang diumpankan ke kaki INT0 dan INT1. Kedua kaki ini berhimpitan dengan P3.2 dan P3.3 sehingga tidak bisa dipakai sebagai jalur input/output paralel kalau INT0 dan INT1 dipakai untuk menerima sinyal interupsi.
Port 1 dan 2, UART, Timer 0, Timer 1 dan sarana lainnya merupakan register yang secara fisik merupakan RAM khusus, yang ditempatkan di Speciall Function Register (SFR).
2.1.3 SFR (Register Fungsi Khusus) pada keluarga 51
Tidak semua alamat pada SFR digunakan, alamat – alamat yang tidak digunakan diimplementasikan pada chip. Jika dilakukan usaha pembacaan pada alamat – alamat yang tidak terpakai tersebut akan menghasilkan data acak dan penulisannya tidak menimbulkan efek sama sekali. Penggunaan perangkat lunak sebaiknya jangan menuliskan ‘1’ pada lokasi – lokasi ‘tak bertuan’ tersebut, karena dapat digunakan untuk mikrokontroler generasi selanjutnya.Dengan demikian,nilai– nilai reset atau nonaktif dari bit–bit baru ini akan selalu ‘0’ dan nilai aktifnya ‘1’.
Akumulator
ACC atau akumulator yang menempati lokasi E 0h digunakan sebagai register untuk penyimpanan data sementara, dalam program, instruksi mengacunya sebagai register A (bukan ACC). Digunakan dalam Operasi Aritmatik (Add A,#05H), Operasi Logika (Anl A,#05H), Akses Memori Eksternal (Movx A,@DPTR)dan digunakan untuk fungsi umum.
Register B
Register B (lokasi D 0h) digunakan selama operasi perkalian dan pembagian, untuk instruksi lain dapat diperlakukan sebagai register scratch pad (“papan coret-coret”) lainnya.
Program status word (PSW)
Register psw (lokasi D 0h) mengandung informasi status program.
Stack Pointer
Register SP atau Stack pointer (lokasi 8 1h) merupakan register dengan panjang 8-bit, digunakan dalam proses simpan menggunakan instruksi PUSH dan CALL. Walau Stack bisa menempati lokasi dimana saja dalam RAM, register SP akan selalu diinisialisasikan ke 07h setelah adanya reset, hal ini menyebabkan stack berawal di lokasi 08h.
Data pointer
Register data pointer atau DPTR mengandung DPTR untuk byte tinggi (DPH) dan byte rendah (DPL) yang amsing – masing berada dilokasi 83h dan 82h, bersama – sama membentuk register yang mampu menyimpan alamat 16-bit. Dapat dimanipulasikan sebagai register 16-bit atau ditulis dari/ke port, untuk masing – masing Port 0, Port 1, Port 2 dan Port 3.
Serial data Buffer
SBUF atau serial Data Buffer (lokasi 99h) sebenarnya terdiri dari dua register yang terpisah, yaitu register penyangga pengirim (transmit buffer ) dan penyangga penerima (receive buffer). Pada saat data disalin ke SBUF, maka data sesungguhnya dikirim ke penyangga pengirim dan sekaligus mengawali transimisi data serial. Sedangkan pada saat data disalin dari SBUF, maka sebenarnya data tersebut berasal dari penyangga penerima.
Time Register
Pasangan register (TH0, TL0) dilokasi 8Ch dan 8Ah (TH1,TL1) dilokasi 8Dh dan 8Bh serta (TH2,TL2) dilokasi CDh dan CCh merupakan register – register pencacah 16-bit untuk masing – masing Timer 0, Timer 1 dan Timer 2.
Capture register
Pasangan register (RCAP2H, RCAP21) yang menempati lokasi CBh dan CAh merupakan register capture untuk mode Timer 2 capture. Pada mode ini, sebagai tanggapan terjadinya suatu transisi sinyal di kaki (pin) T2EX (pada AT89S52/55), TH2 dan TL2 disalin masing – masing ke RCAP2H dan RCAP2L. timer 2 juga memiliki mode isi ulang – otomatis 16-bit dan RCAP2H serta RCAP2L digunakan untuk menyimpan nilai isi-ulang tersebut.
Kontrol Register
Register – register IP, IE, TMOD, TCON,T2CON,T2MOD,SCON dan PCON berisi bit – bit control dan status untuk sistem interupsi, pencacah/pewaktu dan port serial.
Berikut ini merupakan spesifikasi dari IC AT89S51 : 1. Kompatible dengan produk MCS-51
2. Empat Kbyte In-Sistem Reprogammable Flash Memory 3. Daya tahan 1000 kali baca/tulis
4. Tegangan kerja 4,0 volt sampai 5,5 volt 5. Fully Static Operation : 0 Hz sampai 33 MHz 6. Tiga level kunci memori program
7. 128 x 8 – bit RAM internal 8. 32 jalur input/output (I/O) 9. Dua 16 bit Timer/Counter 10.Enam sumber interrupt 11.Jalur serial dengan UART
2.1.4 Gambar IC Mikrokontroler AT89S51
Gambar 2.2. IC Mikrokontroler AT89S51 Deskripsi pin – pin pada mikrokontroler AT89S51 :
Vcc (Pin 40)
suplai tegangan
GND (pin 20)
Ground
Port 0 (Pin 39 – Pin 32)
Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex address/data ataupun penerima kode byte pada saat flash programming. Pada fungsi sebagai I/O biasa port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL atau dapat diubah sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut. Pada fungsi sebagai low order multiplex address/data, port ini akan mempunyai internal pull up. Pada saat flash programming diperlukan eksternal pull up, terutama pada saat verifikasi program.
Port 2 (pin 21 – Pin 28)
Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address, pada saat mengakses memori secara 16 bit. Pada saat mengakses memori 8 bit, port ini akan mengelurkan isi dari P2 special function register. Port ini mempunyai internal pull up dan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output, port ini dapat memberikan output sink ke keempat buah input TTL.
Port 3 (pin 10 – pin 17)
Port 3 merupakan 8 bit port I/O dua arah dengan internal pull-up. Port 3 juga mempunyai fungsi pin masing – masing, yaitu sebagai berikut :
Table 2.1 Fungsi pin pada Port 3
Nama pin Fungsi
P3.0 (pin 10) RXD (Port input serial) P3.1 (pin 11) TXD (Port output serial) P3.2 (pin 12) INT0 (interrupt 0 eksternal) P.3.3 (pin 13) INT1 (interrupt 1 eksternal) P3.4 (pin 14) T0 (input eksternal timer 0) P3.5 (pin 15) T1 (input eksternal timer 1)
P3.6 (pin 16) WR (menulis untuk eksternal data memori)
P3.7 (pin 17) RD (untuk membaca eksternal data memori)
RST (Pin 9)
Reset akan aktif dengan meberikan input high selama 2 cycle.
ALE/PROG (Pin 30)
Address latch Enable adalah pulsa output untuk me-latch byte bawah dari alamat selama mengakses memori eksternal. Selain itu, sebagai pulsa input program (PROG) selama memprogram Flash.
PSEN (Pin 29)
Program store enable digunakan untuk mengakses memori program eksternal.
EA (Pin 31)
Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler akan menjalankan program yang ada pada memori eksternal setelah sistem direset. Jika kondisi high, pin akan berfungsi untuk menjalankan program yang ada pada memori internal. Pada saat flash programming, pin ini akan mendapat tegangan 12 volt.
Xtal1 (Pin 19)
Input untuk clock internal
Xtal2 (Pin 18)
Konfigurasi pin AT89S51 berbentuk kemasan DIP (Dual In-line Package). mikrokontroler dipacu pada frekuensi 12 MHz dengan memasang rangkaian osilator dengan kristal 12 MHz melalui kapasitor 33 pf pada kaki 18 (XTAL 1) dan kaki 19 (XTAL 2). Osilator yang digunakan adalah rangkaian osilator yang sudah terdapat pada mikrokontroler,dan hanya menambahkankristal dan kapasitor sebagai penentu frekuensi yang digunakan. Kristal yang digunakan adalah 12 Mhz.
Karena Frekuensi Kristal = 12MHz T = 1/f
T = 1/12MHz = 8,333333333-8
T= 8,333333333 - 8 x 1000000 = 0,083333333 µdetik sehingga satu periode gelombang kotak adalah : satu periode =0,083333333/2 = 0,04166 µdetik
2.2 Perangkat Lunak
2.2.1 Instruksi – Instruksi AT89S51
Bahasa yang digunakan untuk memprogram IC mikrokontroler AT89S51 adalah bahasa assembly untuk MCS-51 merupakan jumlah instruksi, pada bahasa ini hanya ada 51 instruksi. Dari instruksi, yang sering digunakan orang hanya 10 instruksi, instruksi tersebut adalah :
1. Instruksi MOV
Perintah ini merupakan perintah untuk mengisikan nilai ke alamat atau register tertentu. Pengisian nilai dapat secara langsung atau tidak langsung. Contoh pengisian nilai secara langsung
MOV R0,#20h
Perintah diatas berarti : isikan nilai 20 heksadesimal ke register 0 (R0). Tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah nilai. Contoh pengisian nilai secara tidak langsung
MOV 20h,#80h ………… ………… MOV R0,20h
Perintah diatas berarti : isikan nilai yang terdapat pada alamat 20 heksadesimal ke register 0 (R0).
Tanpa tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah alamat.
2. Instruksi DJNZ
Decreament Jump If Not Zero (DJNZ) ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register tertentu dengan 1 dan lompat jika hasil pengurangannya belum nol.
Contoh , MOV R0,#80h Loop: ………… ………… DJNZ R0,Loop …………
R0 -1, jika belum 0 lompat ke loop, jika R0 = 0 maka program akan meneruskan ke perintah pada baris berikutnya.
3. Instruksi ACALL
Instruksi ini berfungsi untuk memangggil suatu rutin tertentu. Contoh : …………. ACALL TUNDA …………. TUNDA : ………….. 4. Instruksi RET
Instruksi RETURN (RET) ini merupakan perintah untuk kembali ke rutin pemanggil setelah instruksi ACALL dilaksanakan.
Contoh : ACALL TUNDA …………. TUNDA: …………. RET
5. Instruksi JMP (JUMP)
Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu. Contoh:
Loop:
………. ………. JMP Loop
6. Instruksi JB (JUMP IF BIT)
Instruksi ini merupakan perintah untuk melompat ke alamat tertentu, jika pin yang dimaksud berlogika high (1).
Contoh : Loop:
JB P1.0,Loop ………
7. Instruksi JNB (JUMP IF NOT BIT)
Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang dimaksud berlogika low (0).
Contoh : Loop:
JNB P1.0,Loop …………
8. Instruksi CJNE (COMPARE JUMP IF NOT EQUEL)
Instruksi ini berfungsi untuk membandingkan nilai dalam suatu register dengan suatu nilai tertentu.
Contoh : Loop:
………
CJNE R0,#20h,loop ………
Jika nilai R0 tidak sama dengan 20h, maka program akan lompat ke rutin Loop.
Jika nilai R0 sama dengan 20h, maka program akan melanjutkan instruksi selanjutnya.
9. Instruksi DEC (DECREMENT)
Instruksi ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register yang dimaksud dengan 1. contoh :
MOV R0,#20h R0 = 20h ……..
DEC R0 R0 = R0 – 1 …….
10.Instruksi INC (INCREMENT)
Instruksi ini merupakan perintah untuk menambahkan nilai register yang dimaksud dengan 1.
Contoh:
MOV R0,#20h R0 = 20h ………….
INC R0 R0 = R0 + 1 ………….
2.2.2 Software 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE)
Instruksi-instruksi yang merupakan bahasa assembly tersebut dituliskan pada sebuah editor, yaitu 8051 Editor, Assembler, Simulator.
Setelah program selesai ditulis, kemudian di save dan kemudian di assembler (dicompile). Pada saat di assemble akan tampil pesan peringatan dan kesalahan. Jika masih ada kesalahan atau peringatan,itu berarti ada kesalahan dalam penulisan perintah atau ada nama subrutin yang sama, sehingga harus diperbaiki terlebih dahulu sampai tidak ada pesan kesalahan lagi.
Software ini berfungsi untuk mengubah program yang kita tuliskan ke dalam bilangan heksadesimal inilah yang akan dikirimkan ke mikrokontroler.
2.2.3 Software Downloader
Untuk mengirimkan bilangan-bilangan heksadesimal ini ke mikrokontroler digunakan software ISP-Flash Programer 3.0a yang dapat di download dari internet. Tampilannya seperti gambar di bawah ini.
Gambar 2.4 ISP-Flash Programmer 3.a
Cara menggunakannya adalah dengan meng klik open file untuk mengambil file heksadesimal dari hasil kompilasi 8051 IDE, kemudian klik write untuk mengisikan hasil kompilasi tersebut ke mikrokontroler.
2.3. KOMPONEN 2.3.1. Transistor
Semua transistor memiliki 3 buah kaki sambungan atau terminal. Transistor daya rendah dibuat dengan kemasan dari bahan plastik atau logam. Dimana kemasan transistor yang terbuat dari plastik memiliki salah satu sisi permukaaan yang berbentuk datar, sedangkan yang terbuat dari logam memiliki sebuah tonjolan (tag) pada pinggiran bawah nya (rim). Fitur – fitur ini dimaksudkan untuk membantu pemakai mengidentifikasikan kaki – kaki terminal. Terminal – terminal nya diberi label c, b, dan e yang merukan singkatan dari collector, basis dan emitor. Ada 2 jenis transistor berdasarkan arus inputnya (BJT) dan tegangan inputnya (FET).
Berikut ulasan 2 transistor tersebut:
1. BJT (Bipolar junction Transistor)
Transistor jenis ini merupakan transistor yang mempunyai 2 dioda, terminal positif dan negatife nya berdempet sehingga ada 3 terminal. Perubahan arus listrik dalam jumlah kecil pada terminal basis dapat menghasilkan perubahan arus listrik dalam jumlah besar pada terminal kolektor. Prinsip inilah yang mendasari penggunaan transistor sebagai penguat elektronik.
2. FET (Field Effect Transistor)
Transistor FET dibagi menjadi 2 macam, yaitu junction FET (JFET)dan Insulated Gate FET (IGFET) atau juga dikenal dengan sebutan metal oxide silikon FET (MOSFET). Berbeda dengan MOSFET terminal gate dalam JFET membentuk sebuah dioda dengan kanal (materi semiconductor antara Source dengan drain). Dari sebuah fungsi, hal ini membuat N-chanel JFET menjadi sebuah versi solid state dari tabung vakum yang juga membentuk sebuah dioda antara grade dan katode.
Untuk menggunakan sebuah BJT kita harus menyambungkan nya sedemikian rupa sehingga:
1. Terminal emitter BJT adalah terminal dengan polaritas paling negatife. 2. Terminal kolektor beberapa volt lebih positif dibandingkan terminal emitor.
3. Terminal basis lebih positif 0,7 volt atau sedikit lebih besar dari terminal emitor nya.
Dengan kondisi – kondisi ini kita dapat mengetahui bahwa : 1. Arus yang relatife kecil mengalir menuju basis.
2. Arus dengan nilai yang jauh lebih besar mengalir menuju kolektor.
3. Arus basis dan arus kolektor mengalir keluar dari transistor melalui emitor.
Transistor sebagai switching
Disamping sebagai penguat, transistor juga sering digunakan sebagai switching untuk mengontrol suatu beban dengan arus kecil,medium, atau arus besar dengan aplikasi – aplikasi industri.
Gambar 2.5 Transistor sebagai Switching
Pada penggunaan transistor sebagai switching tegangan nol volt pada Vbe transistor jenis NPN berarti mengaktifkan transistor tersebut sebagai saklar dengan keadaan terbuka, sedangkan memberi tegangan ≥0,7 volt untuk transistor silikon dan
≥ 0,3 volt untuk transistor germanium pada Vbe transistor akan memfungsikan transistor itu sebagai saklar dengan keadaan tertutup. Sedangkan pada transistor jenis PNP tegangan nol justru akan membuat transistor tersebut bekerja sebagai saklar dalam keadaan tertutup. Pada keadaan transistor sebagai saklar tertutup maka arus Ic dari transistor itu akan mengalir melalui Rc melalui ground, sedangkan pada keadaan transistor sebagai saklar terbuka maka arus Ic akan tertahan sampai Rc saja.
2.3.2 LDR (light dependent resistor)
Adalah jenis resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap,nilai tahanannya semakin besar, sedangkan bila cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil. Sebuah LDR terdiri dari sebuah piringan bahan semikonduktor dengan dua buah elektroda pada permukaannya. Dalam gelap atau dibawah cahaya yang redup, bahan piringan hanya mengandung elektron bebas dalam jumlah yang relatife sangat kecil. Hanya tersedia sedikit elektron bebas untuk mengalirkan muatan listrik, hal ini berarti bahwa bahan bersifat sebagai konduktor yang buruk untuk arus listrik. Dengan kata lain nilai tahanan bahan sangat tinggi. Dibawah cahaya cukup terang,lebih banyak elektron dapat melepaskan diri dari atom-atom bahan semikonduktor ini. Terdapat lebih banyak elektron bebas yang dapat mengalirkan muatan listrik. Dalam keadaan ini,bahan bersifat sebagai konduktor yang baik. Tahanan listrik bahan rendah. Semakin terang cahaya yang mengenai bahan, semakin banyak elektron bebas yang tersedia, dan semakin rendah pula tahanan listrik bahan. Sensor Cahaya light dependent resistors (LDR) merupakan komponen elektronik yang peka terhadap pencahayaan. Jika mendapat cahaya terang maka nilai tahanannya mengecil
sebesar (+ 250kΩ), jika mendapat cahaya yang gelap maka nilai tahanannya
akan membesar sebesar (+ 1MΩ) atau bisa mencapai beberapa mega ohm.
Gbr 2.7. Bentuk grafik LDR
2.3.3 Dioda
Dioda merupakan sambungan bahan p-n yang berfungsi sebagai penyearah. Komponen ini memberikan resistansi yang sangat rendah terhadap aliran arus pada satu arah dan resistansi yang tinggi terhadap aliran arus, pada arah yang berlawanan. Karakteristik ini memungkinkan dioda untuk digunakan dalam aplikasi yang menuntut rangkaian untuk memberikan tanggapan yang berbeda sesuai dengan arah arus yang mengalir didalamnya.
Sebuah dioda ideal akan melewatkan arus tak terhingga pada satu arah dan sama sekali tidak melewatkan arus pada arah yang sebaliknya. Sebagai tambahan, dioda akan mulai mengalirkan arus apabila tegangan terkecil sekalipun diberikan. Jika bahan semikonduktor tipe p dijadikan lebih positif daripada bahan tipe n melampaui nilai ambang tegangan majunya (sekitar 0,6 volt jika bahannya silikon dan 0,2 volt jika bahannya germanium). Dioda akan melewatkan arus dengan bebas. Jika sebaliknya, bahan tipe p dijadikan lebih negatife daripada bahan tipe n, tidak akan ada arus yang mengalir kecuali tegangan yang diberikan melebihi tegangan maksimum atau breakdown yang dapat diterima oleh perangkat.
Bahan tipe p menjadi sisi katoda sedangkan bahan tipe n menjadi sisi anoda. Tanpa potensial eksternal, elektron-elektron dari bahan tipe n akan menyeberang ke dalam daerah tipe p dan mengisi sebagian dari hole-hole yang kosong. Tindakan ini akan mengakibatkan terbentuknya suatu daerah ditengah-tengah sambungan dimana
tidak terdapat pembawa muatan bebas. Zona ini dikenal dengan daerah serapan (deplesion religion). Dalam kondisi bias maju, dioda akan melewatkan arus dengan bebas, diode bertindak seperti sakelar yang tertutup. Dalam kondisi bias mundur, dioda melewatkan arus dalam jumlah yang dapat diabaikan,dioda bertindak seperti sebuah sakelar yang terbuka.
Fungsi paling umum dari dioda adalah untuk memperbolehkan arus listrik mengalir dalam suatu arah (disebut kondisi bias maju) dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi bias mundur). Karenanya, dioda dapat dianggap
sebagai versi elektronik dari
menunjukkan kesearahan hidup-mati yang sempurna (benar-benar menghantar saat bias maju dan menyumbat pada bias mundur), tetapi dioda mempunyai karakteristik listrik tegangan-arus taklinier kompleks yang bergantung pada teknologi yang digunakan dan kondisi penggunaan. Kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya. Beberapa jenis dioda juga mempunyai fungsi yang tidak