BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.3 Teori Khusus
2.3.1 Definisi Microcontroller
Menurut Sasongko dan Hari (2013), Microcontroler adalah suatu Central
Processing Unit (CPU) yang disertai dengan memori serta sarana input – output
dan dibuat dalam bentuk chip. CPU ini terdiri dari dua bagian yaitu yang pertama adalah unit pengendali dan yang kedua adalah unit aritmatika dan logika. Unit pengendali berfungsi untuk mengambil instruksi – instruksi yang tersimpan dalam memori, member kode instruksi – instruksi tersebut dan melaksanakannya. Unit pengendali menghasilkan sinyal pengendali yang berfungsi untuk menyamakan operasi serta mengatur aliran informasi. Sedangkan unit aritmatika dan logika berfungsi untuk melakukan proses – proses perhitungan yang diperlukan selama suatu program dijalankan. Berikut adalah kelebihan dari menggunakan
microcontroller:
Tabel 2.1 Kelebihan Microcontroller
No Kelebihan Microcontroller
1
Penggerak pada mikrokontoler menggunakan bahasa pemograman assembly dengan berpatokan pada kaidah digital dasar sehingga pengoperasian sistem menjadi sangat mudah dikerjakan sesuai dengan logika sistem (bahasa assembly ini mudah dimengerti karena parameter input dan output langsung bisa diakses tanpa menggunakan banyak perintah). Desain bahasa assembly ini tidak menggunakan begitu banyak syarat penulisan bahasa pemrograman seperti huruf besar dan huruf kecil untuk bahasa assembly tetap diwajarkan.
2
Mikrokontroler tersusun dalam satu chip dimana prosesor, memori, dan I/O terintegrasi menjadi satu kesatuan kontrol sistem sehingga mikrokontroler dapat dikatakan sebagai komputer mini yang dapat bekerja secara inovatif sesuai dengan kebutuhan sistem.
3
Sistem running bersifat berdiri sendiri tanpa tergantung dengan komputer sedangkan parameter komputer hanya digunakan untuk download perintah instruksi atau program.
19
No Kelebihan Microcontoller
4 Pada mikrokontroler tersedia fasilitas tambahan untuk pengembangan memori dan I/O yang disesuaikan dengan kebutuhan sistem.
5 Harga untuk memperoleh alat ini lebih murah dan mudah didapat.
2.3.2 Definisi Arduino NodeMCU 8266
Menurut Nussey (2013), Arduino adalah adalah papan sirkuit kecil yang memiliki potensi besar. Arduino juga menyediakan pendekatan baru dan praktis untuk pendidikan teknis.
Gambar 2.1 NodeMCU ESP8233 v3 Sumber : Arduino for Dummies, 2013
NodeMCU adalah platform IoT berbasis open source, termasuk firmware yang berjalan pada ESP8266 Wi-Fi SoC dari Espressif Systems, dan perangkat keras yang didasarkan pada modul ESP-12. Istilah "NodeMCU" secara dasar mengacu pada firmware daripada perangkat pengembangan. Firmware menggunakan bahasa Scripting Lua. Ini didasarkan pada proyek eLua, dan dibangun di atas Espressif Non-OS SDK untuk ESP8266. Modul ini menggunakan banyak proyek berbasis open source, seperti lua-cjson, dan spiff.
ESP8266 adalah nama kontroler mikro yang dirancang oleh Sistem Espressif. ESP8266 sendiri adalah solusi jaringan WiFi mandiri yang menawarkan
jembatan dari kontroler mikro yang ada ke WiFi dan juga mampu menjalankan aplikasi mandiri. Modul ini dilengkapi dengan konektor USB terpasang dan bermacam-macam pinout. NodeMCU memiliki feature – feature sebagai berikut :
Tabel 2.2 Fitur-Fitur Arduino NodeMCU v3
Jenis Keterangan
Mikrokontroller Tensilica 32-bit RISC CPU Xtensa
LX106
Tegangan Output 3.3V
Tegangan Input 7-12V
Digital I / O Pins (DIO) 16
Input Pins Analog (ADC) 1 UART(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter)
1 SPI(Serial Peripheral Interface ) 1
I2Cs 1 Memori Flash 4 MB SRAM 64KB Clock Speed 80Mhz Wi-Fi IEEE 802.11 2.3.3 Arduino IDE
Mckinnon (2013), The Arduino Integrated Development Environment atau Arduino Software (IDE) merupakan editor teks untuk menulis kode, area pesan, konsol teks, toolbar dengan tombol untuk fungsi umum dan serangkaian menu. Terhubung ke perangkat keras Arduino dan Genuino untuk mengunggah program dan berkomunikasi dengan mereka. Program yang ditulis menggunakan Arduino
Software (IDE) disebut sketsa. Sketsa-sketsa ini ditulis dalam editor teks dan
21
menyisipkan dan mencari /mengganti teks. Area pesan memberikan umpan balik saat menyimpan dan mengekspor dan juga menampilkan kesalahan. Konsol menampilkan keluaran teks oleh Arduino Software (IDE), termasuk pesan kesalahan lengkap dan informasi lainnya.
2.3.4 Android
Menurut Piyare (2013), Android adalah tumpukan perangkat lunak untuk perangkat seluler yang mencakup sistem operasi, middleware, dan aplikasi utama. SDK Android menyediakan alat dan API yang diperlukan untuk mulai mengembangkan aplikasi pada platform Android menggunakan bahasa pemrograman Java. Dengan menyediakan kerangka pengembangan terbuka, Android menawarkan kepada para pengembang kemampuan untuk membangun aplikasi yang sangat kaya dan inovatif. Pengembang memiliki akses penuh ke API kerangka kerja yang sama yang digunakan oleh aplikasi inti. Android termasuk satu set pustaka C / C ++ yang digunakan oleh berbagai komponen sistem Android. Mereka termasuk perpustakaan System C, perpustakaan Media, Manajer Permukaan, LibWebCore, SGL, SQLite, FreeType dan 3D libraries. Berikut adalah sejarah perkembangan OS Android :
Tabel 2.3 Perkembangan OS Android
Nama Operating System Tahun Rilis
Android Beta 5 November 2007
Android 1.0 Astro 23 September 2008
Android 1.1 Bender 9 Februari 2009
Android 1.5 Cupcake 30 April 2009
Nama Operating System Tahun Rilis Android 2.0/2.1 Eclair 9 Desember 2009
Android 2.2 Froyo/Frozen Yoghurt 20 Mei 2012 Android 2.3 Gingerbread 6 Desember 2010 Android 3.0 & 3.1 Honeycomb 22 Februari 2011 Android 4.0 Ice Cream Sandwich 19 Oktober 2011 Android 4.3 Jelly Bean 22 Agustus 2013
Android 4.4 KitKat 3 September 2013
Android 5.0 Lollipop 25 Juni 2014
Android 6.0 Marshmallow may 2015
Android 7.0 Nougat Akhir tahun 2016
Android 8.0 Oreo 21 agustus 2017
2.3.5 APP Inventor
Menurut Singh, Pal dan Rai (2015), App Inventor adalah aplikasi web
open source yang awalnya dikembangkan oleh Google, dan saat ini dikelola oleh
Massachusetts Institute of Technology (MIT). App Inventor memungkinkan pengguna baru untuk memprogram komputer untuk menciptakan aplikasi perangkat lunak bagi sistem operasi Android. App Inventor menggunakan antarmuka grafis, serupa dengan antarmuka pengguna pada Scratch dan StarLogo TNG, yang memungkinkan pengguna untuk men-drag-and-drop objek visual untuk menciptakan aplikasi yang bisa dijalankan pada perangkat Android. Dalam menciptakan App Inventor, Google telah melakukan riset yang berhubungan dengan komputasi edukasional dan menyelesaikan lingkungan pengembangan online Google
23
2.3.6 Definisi Buzzer
Iyapo dkk. (2017), Buzzer merupakan sebuah komponen elektronika yang masuk dalam keluarga Transduser, yang dimana dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Nama lain dari komponen ini disebut dengan Beeper. Dalam
kehidupan sehari – hari, umumnya digunakan untuk rangkaian alarm pada jam, bel rumah, perangkat peringatan bahaya, dan lain sebagainya.
2.3.7 Definisi PIR Sensor (Passive Infrared Sensor)
Nussey (2013), Passive infrared sensor (PIR sensor) adalah sebuah sensor elektronik yang mengukur cahaya inframerah (IR) memancar dari benda-benda
yang ada didepannya. Mereka paling sering digunakan dalam detektor gerak berbasis PIR. Pin konfigurasi dari sensor ;
Gambar 2.2 Buzzer
Tabel 2.4 Pin PIR Configuration
Pin Number
Pin Name Description
1 Vcc Input voltage is +5V for typical applications. Can range from 4.5V- 12V
2 High/Low
Ouput (Dout)
Digital pulse high (3.3V) when triggered (motion detected) digital low(0V) when idle(no motion detected
3 Ground Connected to ground of circuit
2.3.8 Definisi DHT-11
David dkk (2015), DHT11 adalah salah satu sensor yang dapat mengukur dua paramater lingkungan sekaligus, yakni suhu dan kelembapan udara. Dalam sensor ini terdapat sebuah thermistor tipe NTC (Negative Temperature
Coefficient) untuk mengukur suhu, dan sebuah mikrocontroller 8-bit yang
mengelolah kedua sensor tersebut dan mengirim hasilnya ke pin output dengan format single-wire bi-directional. Sensor dapat mengukur suhu dari 0 ° C hingga 50 ° C dan kelembaban dari 20% hingga 90% dengan akurasi ± 1 ° C dan ± 1%.
Tabel 2.5 Pin DHT-11 Configuration
No. Pin Name Description
1 Vcc Power supply 3.5V – 5.5V
2 Data Output baik Suhu dan Kelembaban melalui Data serial
3 Ground Terhubung pada Ground
25
2.3.9 Definisi Magnetic Reed Switch
Nussey (2013), Reed Switch adalah saklar listrik dioperasikan oleh medan magnet. Diciptakan di Bell Telephone Laboratories tahun 1936 oleh WB Ellwood.
Contoh aplikasi saklar ini adalah untuk mendeteksi pembukaan pintu, bila digunakan sebagai saklar untuk alarm pencuri.
2.3.10 Definisi MQ-2
David dkk. (2015), Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output
membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke. Berikut adalah Spesifikasi dan Pin konfigurasi dari sensor serta jenis sensor MQ lainnya ;
Gambar 2.5 Magnetic Reed Switch
Tabel 2.6 Spesifikasi Sensor Modul MQ-2
Spesifikasi Keterangan
Operating Voltage +5V
Can be used to Measure or detect LPG, Alcohol, Propane, Hydrogen, CO and even methane
Analog output voltage 0V to 5V Digital Output Voltage 0V or 5V (TTL Logic)
Preheat duration 20 seconds
Can be used as a Digital or analog sensor
The Sensitivity of Digital pin can be varied using the potentiometer
Tabel 2.7 Pin MQ-2 Configuration
Pin No: Nama Pin: Keterangan 1 Vcc Tegangan operasi + 5V
2 Ground Digunakan untuk menghubungkan modul ke ground sistem 3 Digital
Out
Anda juga dapat menggunakan sensor ini untuk mendapatkan keluaran digital dari pin ini, dengan menetapkan nilai ambang menggunakan potensiometer
4 Analog Out
Pin ini menghasilkan tegangan analog 0-5V berdasarkan pada intensitas gas
Tabel 2.8 Alternative MQ Gas sensors
Sensor Keterangan
MQ-2 Methane, Butane, LPG, Smoke MQ-3 Alcohol, Ethanol, Smoke MQ-4 Methane, CNG Gas MQ-5 Natural gas, LPG MQ-6 LPG, butane MQ-7 Carbon Monoxide MQ-8 Hydrogen Gas
27
Sensor Keterangan
MQ-9 Carbon Monoxide, flammable gasses MQ131 Ozone
MQ135 Air Quality
MQ136 Hydrogen Sulphide gas MQ137 Ammonia
MQ138 Benzene, Toluene, Alcohol, Propane, Formaldehyde gas, Hydrogen MQ214 Methane, Natural Gas
MQ216 Natural gas, Coal Gas MQ303A Alcohol, Ethanol, smoke MQ306A LPG, butane
MQ307A Carbon Monoxide
MQ309A Carbon Monoxide, flammable gas
2.3.11 Definisi Flame Sensor
Saputra dkk. (2016), Detektor api adalah sensor yang dirancang untuk mendeteksi dan menanggapi keberadaan api. Tanggapan yang terjadi terhadap
nyala api dapat mencakup seperti membunyikan alarm, menonaktifkan saluran bahan bakar (seperti Propana atau saluran gas alam), dan mengaktifkan sistem pencegah kebakaran.
2.4 Teori Perancangan