ALAT UKUR MULTIMETER DIGITAL MENGGUNAKAN ARDUINO UNO DENGAN PLOT GRAFIK PADA HANDPHONE ANDROID
TUGAS AKHIR II
MELTA INDAH SARI 16241147
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2019
ALAT UKUR MULTIMETER DIGITAL MENGGUNAKAN ARDUINO UNO DENGAN PLOT GRAFIK PADA HANDPHONE ANDROID
PROJECT AKHIR II
Untuk memperoleh gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga Jurusan Metrologi dan Instrumentasi-Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
MELTA INDAH SARI 162411047
PROGRAM STUDI D-III METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2019
i
PERNYATAAN
ALAT UKUR MULTIMETER DIGITAL MENGGUNAKAN ARDUINO UNO DENGAN PLOT GRAFIK PADA HANDPHONE ANDROID
PROJECT AKHIR II
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 29 Juli 2019
Melta Indah Sari 162411047
ii
PENGESAHAN TUGAS AKHIR
Judul : Alat Ukur Multimeter Digital Menggunakan Arduino Uno Dengan Plot Grafik Pada Handphone Android
Kategori : Project Akhir II Nama : Melta Indah Sari NIM : 162411047
Program Studi : D-III Metrologi dan Instrumentasi Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) USU
Disetujui di
Medan, 29 Juli 2019
Komisi Pembimbing Disetujui oleh
Program Studi Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU
Ketua Program Studi Dosen Pembimbing DIII Metrologi dan Instrumentasi Tugas Akhir
Dr.Diana A. Barus, M.Sc Drs. Takdir Tamba, M. Eng,Sc NIP.196607291992032002 NIP.196006031986011002
iii
ALAT UKUR MULTIMETER DIGITAL MENGGUNAKAN ARDUINO UNO DENGAN PLOT GRAFIK PADA HANDPHONE ANDROID
ABSTRAK
Kemajuan teknologi digital telah menimbulkan dampak positif dalam aplikasinya terhadap produk elektronika saat ini. Salah satu teknologi digital yang berkembang pesat beberapa tahun terakhir ini adalah pemakaian alat ukur, terutama alat ukur Multimeter Digital. Alat ukur ini memiliki banyak keunggulan dibandingkan multimeter dialog. Keunggulan multimeter digital ini hanya memerlukan sedikit komponen-komponen external untuk mewujudkan rangkaian lengkap dari alat multimeter digital.
Salah satu ilmu yang mempelajari teknologi adalah instrumentasi.
Instrumentasi mempelajari rangkaian elektronika yang berkaitan dengan listrik. Salah satu besaran listrik misalnya satuan arus listrik yaitu Ampere, hambatan satuannya Ohm, dan tegangan satuannya Volt. Dari satuan diatas maka diperlukan instrumentasi pengukuran yang mampu menampilkan harga yang sesungguhnya dari hasi pengukuran yang didapat. Pengukuran mempunyai disiplin ilmu yaitu metrologi.
Kata Kunci : Pengaplikasian Menggunakan Android, Wifi
iv
DIGITAL MULTIMETER MEASUREMENT USING ARDUINO UNO WITH PLOT GRAPHICS ON ANDROID HANDPHONE
ABSTRACT
The advancement of digital technology has had a positive impact in its application to current electronic products. One of the fastest growing digital technologies in the last few years is the use of measuring instruments, especially measuring instruments for digital multimeters. This measuring instrument has many advantages over multimeter dialogue. The advantages of this digital multimeter only require a few external components to realize the complete range of digital multimeter devices. One of the sciences that studies technology is instrumentation.
Instrumentation studies electronic circuits related to electricity. One of the electrical quantities is for example the unit of electric current, namely Ampere, its unit resistance Ohm, and its unit voltage Volt. From the unit above, a measurement instrument is needed that is able to display the actual price of the measurement results obtained. Measurement has a scientific discipline, namely metrology.
Keywords: Application Using Android, Wifi
v
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena Kasih karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini dengan judul “Alat Ukur Multimeter Digital Menggunakan Arduino Uno Dengan Plot Grafik Pada Handphone Android“.
Tugas akhir ini merupakan satu syarat dalam menempuh ujian Diploma Tiga di fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara, Medan dan kelengkapan per
syaratan pendidikan Diploma Tiga di fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Bapak Dekan FMIPA USU, Dr.
Diana A. Barus, M.Sc selaku Ketua Program Studi D-III Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU, kepada Bapak Drs. Takdir Tamba. M.Eng.Sc selaku pembimbing yang telah meluangkan waktunya selama penyusunan tugas akhir ini, kepada Bapak/Ibu Pembantu Dekan FMIPA USU, kepada seluruh Dosen Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU, pegawai FMIPA USU dan rekan-rekan kuliah,.
Akhirnya tidak terlupakan kepada Bapak, Ibu dan keluarga yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan. Semoga Tuhan Yang Maha Esa akan membalasnya.
Penulis sadar bahwa tugas akhir ini masih banyak kekurangan, maka penulis tetap mengharapkan saran dan kritik yang membangun, penulis berharap tulisan ini dapat bermanfaat bagi pihak yang memerlukan.
Medan, 29 Juli 2019
Penulis
vi
DAFTAR ISI
Lembar Pengesahan i
Abstrak ii
Abstract iii
Penghargaan iv
Daftar Isi v
Daftar Gambar vi
Daftar Tabel vii
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Rumusan Masalah 1
1.3 Tujuan 2
1.4 Manfaat 2
1.5 Batasan Masalah 2
1.6 Sistematika Penulisan 2
BAB I PENDAHULUAN 2
BAB II LANDASAN TEORI 3
BAB III METODE PENELITIAN 3
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 3
BAB V PENUTUP 3
BAB II LANDASAN TEORI 4
2.1 Pengukuran Besaran Listrik 4
2.1.1 Tujuan Pengukuran Listrik 4
2.1.2 Manfaat Pengukuran Listrik 5
2.1.3 Macam-macam Besaran Listrik Yang Diukur 6
2.1.4 Pengelompokan Instrumen Pengukur 6
2.1.5 Persiapan Pelaksanaan Pengukuran 7
2.2 Mikrokontroler 8
2.2.1 Jenis-jenis Mikrokontroler 9
vii
2.2.2 Kelebihan Mikrokontroler 13
2.2.3 Fungsi Mikrokontroler 14
2.3 Arduino Uno 14
2.3.1 Jenis-jenis Arduino 14
2.4 Sensor 16
2.4.1 Jenis-jenis Sensor 17
2.5 LCD 23
2.5.1 Fungsi Pin-pin LCD 24
2.5.2 Klasifikasi LCD Display 16 x 2 Character 26
2.5.3 Pengalamatan LCD 26
2.5.4 Karakter LCD 27
2.5.5 Cara Kerja LCD Secara Umum 28
2.6 Wifi 29
2.6.1 Manfaat Wifi 29
2.6.2 Jenis-jenis Wifi 30
2.7 Android 32
2.7.1 Kelebihan dan kekurangan Android 32
BAB III Metodelogi Perancangan 34
3.1 Diagram Blok Rangkaian 34
3.2 Arduino Uno 34
3.3 Sensor 36
3.3.1 Sensor Tegangan 36
3.3.2 Sensor Arus 37
3.3.3 Sensor Hambatan 38
3.4 LCD 39
3.5 Rangkaian Keseluruhan 40
3.6 Diagram Alir 41
BAB IV Hasil Pengujian 42
4.1 Gambar Pengujian Sensor 42
4.2 Pengujian Pada LCD 43
4.3 Program Secara Keseluruhan 44
4.4 Data Hasil Pengujian 49
viii
4.4.1 Data Hasil Pengujian Sensor Arus 49
4.4.2 Data Hasil Pengujian Sensor Tegangan 50
4.4.3 Data Hasil Pengujian Sensor Hambatan 51
BAB V Penutup 52
5.1 Kesimpulan 52
5.2 Saran 52
DAFTAR PUSTAKA 23
ix
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel
2.1 Besaran Untuk Arus Searah 6
2.2 Besaran Untuk Arus Bolak-balik 6
2.3 Besaran Arus Lain 6
2.4 Konfigurasi Pin LCD 16 x 2 25
2.5 Pengalamatan LCD 27
2.6 Data Character LCD 27
4.1 Data Hasil Pengujian Sensor Arus 49
4.2 Data Hasil Pengujian Sensor Tegangan 50
4.3 Data Hasil Pengujian Sensor Hambatan 51
x
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
Gambar
2.1 Mikrokontroller 8
2.2 LCD ( Liquid Crystal Display ) 23
3.1 Diagram Blok Multimeter Digital 34
3.2 Arduino Uno 35
3.3 Rangkaian Arduino Uno 35
3.4 Rangkaian SensorTegangan 36
3.5 Rangkaian Sensor Arus 37
3.6 Rangkaian Sensor Hambatan 38
3.7 Rangkaian LCD 39
3.8 Rangkaian Keseluruhan 40
3.9 Diagram Alir 41
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Perkembangan masa kini melaju dengan pesat, melalui IPTEK segala aktifitas kehidupan manusia semakin dipermudah. Teknologi tidak bisa dipisahkan dengan kehidupan sekarang seperti peralatan elektronik. Salah satu ilmu yang mempelajari teknologi adalah instrumentasi. Intrumentasi mempelajari rangkaian elektronika yang berkaitan dengan listrik. Salah satu besaran listrik misalnya satuan arus listrik yaitu ampere, hambatan satuannya ohm dan tegangan satuannya volt. Dari satuan diatas maka diperlukan instrumentasi pengukuran yang mampu menampilkan harga yang sesungguhnya dari hasil pengukuran yang didapat.
Pengukuran mempunyai disiplin ilmu yaitu metrologi. Metrologi mencapai 7 ( tujuh ) besaran pokok fiisika yang salah satunya adalah kuat arus dengan satuan ampere. Sehubungan saya mengikuti program diploma Metrologi dan Instrumentasi, saya mencoba membuat alat ukur yang mampu mengukur satuan listrik yaitu tegangan listrik, arus listrik dan tahanan ( resistansi ). Kuat arus sangat erat hubungannya dengan tegangan dan hambatan. Oleh sebab itu saya mencoba membuat alat ukuur yang sama namun mengukur hambatan, tegangan dan kuat arus. Alat ukur ini menggunakan atmega328 berbasis arduino dengan struktur pemograman yang diterapkan sehingga menghasilkan karya tugas akhir berupa instrumen pengukuran dengan judul “ALAT UKUR MULTIMETER DIGITAL MENGGUNAKAN ARDUINO UNO DENGAN PLOT GRAFIK PADA HANDPHONE ANDROID”.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan dari uraian diatas, penulis tertarik untuk mengangkat permasalahan tersebut ke dalam bentuk laporan tugas akhir dengan judul “ALAT UKUR MULTIMETER DIGITAL MENGGUNAKAN ARDUINO UNO DENGAN PLOT GRAFIK PADA HANDPHONE ANDROID” .
Pada alat ini penulis akan menggunakan sebuah Arduino Uno yang diaplikasikan ke handphone android dengan menggunakan tiga sensor yaitu
1.3 Tujuan penelian
Adapun tujuan dari penulisan ini adalah
1. Memanfaatkan arduino uno sebagai alat pengolah data yang diberikan oleh sensor arus, sensor tegangan dan sensor hambatan
2. Merancang alat yang dapat mengukur besaran listrk secara otomatis
3. Alat ini di rancang untuk mengukur kuat arus, hambatan dan tegngan yang berbasi arduino scara lebih tepat
1.4 Manfaat
Manfaat dari tugas akhir ini adalah :
1. Dapat membuat alat ukur berbasis arduino
2. Dapat digunakan sebagai instrument pengukuran dilaboratorium 3. Dapat menerapkan ilmu pemograman
4. Dapat menyelesaikan Pendidikan
1.5 Batasan Masalah
Adapun batasan dari permasalahan yang akan di bahas dalam penelitian ini adalah :
Pada alat ini sensor yang digunakan adalah sensor acs 712, sensor tegangan, dan sensor hambatan
Alat ini hanya mampu mengukur kuat arus (5A), tegangan (12V), dan hambatan sampai(50 kΩ)
1.6 Sistematika Penulisan
Adapun Sistematika Penulisan Tugas Akhir II ini adalah sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Pada bab ini membahas tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan, manfaat, dan sistematika penulisan.
BAB II : LANDASAN TEORI
Pada bab ini berisi penjelasan dasar teori mengenai konsep yang digunakan dalam pembahasan sistem perancangan alat ukur ini.
BAB III : METODE PENELITIAN
Pada bab ini akan dibahas secara detail tentang perancangan blog diagram, perancangan rangkaian minimum sistem, prosedur penelitian dan flow chart.
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini berisi uraian hasil perancangan instrumentasi.
BAB V : PENUTUP
Sebagai bab terakhir penulisan, penulis akan menguraikan beberapa kesimpulan dari uraian bab-bab sebelumnya.
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pengukuran Besaran Listrik
Kegiatan pengukuran adalah kegiatan membandingkan suatu besaran yang tidak diketahui nilainya dengan besaran lain yang telah diketahui nilainya.
Besaran-besaran listrik yang sering diukur dalam praktik elektronika adalah kuat arus (I), beda potensial atau tegangan (V), dan hambatan ( R). Sumber arus listrik dapat berupa sumber arus searah (Direct Current/DC) seperti baterai dan aki atau sumber arus bolak-balik (Alternating current/AC) seperti sumber listrik dari PLN.
Pada prinsipnya pengukuran besaran listrik antara sumber DC dan AC adalah sama, namun ada perbedaan-perbedaan yang perlu diperhatikan terkait alat yang digunakan untuk mengukur. Kuat arus (I) adalah banyaknya muatan listrik (Q) yang melewati suatu penghantar dalam selang waktu (t). Satuan untuk kuat arus listrik adalah Amper atau disingkat A. Kuat arus dapat diukur dengan menggunakan ampere meter yang dipasang secara seri terhadap rangkaian yang hendak diukur kuat arusnya. Kondisi alat ukur, yaitu ketelitiannya harus sesuai dengan yang di persyaratkan utk pengukuran.Ketelitian alat ukur dapat berkurang disebabkan antara lain, umur teknis dan ekonomis alat ukur atau sumber listrik yang harusnya terpasang dengan kondisi tertentu, sudah tidak memenuhi seperti yang dipersyaratkan.Operator atau pengguna alat ukur tidak memahami cara yang benar, shg terjadi kesalahan pemakaian atau cara membaca skala salah padahal alat ukur pd kondisi yg baik.Alat ukur selain merupakan alat yang menghasilkan nilai dengan satuan listrik maupun mekanik, juga ada alat yang hanya menunjukkan indikasi benar atau tidaknya suatu rangkaian.
2.1.1 Tujuan pengukuran listrik
Pengukuran listrik mempunyai tujuan yang lebih luas lagi yaitu untuk mengetahui, menilai atau menguji besaran listrik. Alat yang digunakan sebagai pembanding/penunjuk disebut instrumen pengukur. Instrumen ini berfungsi sebagai penunjuk nilai besaran listrik yang diukur.
A. batasan-batasan Istilah
o Mengukur yaitu membandingkan sesuatu besaran (kuantitas) yang “tak diketahui” besarnya (harganya) dengan besaran yang “diketahui”
besarnya.
o Peranti (instrumen) adalah sarana untuk menentukan besar (atau harga) sesuatu besaran (kuantitas) atau sesuatu variabel.
o Bilangan menyatakan berapa banyak besaran yang “diketahui” untuk memperoleh harga besaran yang “diukur”, sedangkan besaran yang
“diketahu” dinamai satuan.
o Kecermatan (accuracy) adalah berapa besar selisih sesuatu peranti menampilkan harga (atau variabel) yang sedang diukurnya, ditandingkan dengan harga sebenarnya.
o Ketelitian (precision) adalah ukuran bagi ketepatan pereproduksian-ulang sesuatu pengukuran. (catatan: ketelitian berkaitan dengan derajat keseragaman hasil-hasil ukur, sedangkan kecermatan berkaitan dengan selisih dari harga sebenarnya.
2.1.2 Manfaat Pengukuran Listrik
Kegunaan instrumen pengukur listrik sangat luas meliputi bidang penyelidikan, produksi, pemeliharaan, pengawasan dan sebagainya. Oleh sebab itu instrumen pengukur dibuat dengan kepekaan dan ketelitian penunjukan yang disesuaikan dengan kebutuhan masing-masing. Misalnya instrumen untuk kebutuhan laboratorium diperlukan ketelitian dan kepekaan yang tinggi sedangkan yang dipakai untuk keperluan industri lebih diutamakan kepraktisannya.
Pemilihan instrumen pengukur pada umumnya mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut:
o Dapat dipercaya
o Mudah penggunaannya o Kecermatannya
o Pemakaian tenaga o Ukuran
o Bentuk o Berat
2.1.3 Macam- Macam Besaran Listrik Yang Diukur
Besaran-besaran listrik yang banyak dijumpai dalam bidang industri, perbengkelan ataupun keperluan-keperluan yang lain adalah arus listrik, tegangan, tahanan, daya, frekuensi, dsb. Dalam pemakaian besaran listrik diukur dalam satuan praktis dan harga efektif.
Tabel 2.1 Besaran untuk arus searah
Tabel 2.2 Besaran untuk arus bolak-balik
Tabel 2.3 Besaran arus lain
2.1.4 Pengelompokan Instrumen Pengukur
Maksud dan tujuan pengelompokan instrumen pengukur adalah untuk memudahkan pengaturan pemakaian, penyimpanan dan keperluan lainnya.
Pengelompokan instrumen pengukur dapat dilakukan dengan berbagai macam cara antara lain :
1) Menurut macam arus
o Alat ukur arus searah ( DC )
o Alat ukur bolak-balik ( AC )
o Alat ukur arus searah dan arus bolak-balik ( AC/DC ) 2) Menurut macam instrumen untuk mengukur besaran
o Milli Ampere, Ampere meter : untuk mengukur arus o Volt meter, Kilo Volt meter : untuk mengukur tegangan o Ohm meter, Megger : untuk mengukur tahanan
o Watt meter, Kilo Watt meter : untuk mengukur daya
o Watt Jam meter (Wh-meter), Kwh meter : untuk mengukur energi listrik o Frekuensi meter : untuk mengukur getaran per detik
o Cos phi meter : untuk mengukur faktor kerja.
3) Menurut Sifat Penggunaan
o Alat ukur portable (mudah dibawa kemana-mana) o Alat ukur papan hubung (tetap)
4) Menurut Azas Kerja Instrumen Pengukuran o Alat ukur analog
o Alat ukur digital
5) Menurut Kecermatan Pemakaian
o Alat ukur presisi (untuk laboratorium)
o Alat ukur praktis/industri (untuk industri, perusahaan).
2.1.5 Persiapan Pelaksanaan Pengukuran
o Bila dalam melaksanakan pengukuran memerlukan sumber tegangan, arus atau daya maka perlu dan harus disesuaikan dengan data dari alat ukur yang dipergunakan
o Dibuat gambar rangkaian pengukuran berwarna sehingga dapat dengan mudah memasang, merangkai alat ukur tersebut
o Sambungan alat-alat ukur tersebut dengan cara meniru gambar rangkaian yang telah dibuat
o Usahakan selalu atau pergunakan akal sehingga dalam proses pelaksanaan kerja menjadi ringan.
2.2 Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umunya dapat menyimpan program didalamnya.
terdiri dari CPU (Central Processing Unit), memori, I/O tertentu dan unit pendukung seperti Analog-to-Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di dalamnya. Kelebihan utama dari mikrokontroler ialah tersedianya RAM dan peralatan I/O pendukung sehingga ukuran board mikrokontroler menjadi sangat ringkas. Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umunya dapat menyimpan program did MCS51 ialah mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 4 KB Flash PEROM (Programmable and Erasable Only Memory) yang dapat dihapus dan ditulisi sebanyak 1000 kali.
Mikrokontroler ini diproduksi dengan menggunakan teknologi high density non- volatile memory. Flash PEROM on-chip tersebut memungkinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem (in-system programming) atau dengan menggunakan programmer non-volatile memory konvensional.
Kombinasi CPU 8 bit serba guna dan Flash PEROM, menjadikan mikrokontroler MCS51 menjadi microcomputer handal yang fleksibel.
Gambar 2.1 Mikrokontroler
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.Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis
dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Sekedar contoh, bayangkan diri Anda saat mulai belajar membaca dan menulis, ketika Anda sudah bisa melakukan hal itu Anda bisa membaca tulisan apapun baik buku, cerpen, artikel dan sebagainya, dan Andapun bisa pula menulis hal-hal sebaliknya.
2.2.1 Jenis- jenis mikrokontroler
Dalam Mikrokontroler terdapat beberapa Jenis atau Spesies hehe..
diantaranya: murutkan dari yang paling banyak digunakan
Mikrokontroler MCS51
Mikrokonktroler ini termasuk dalam keluarga mikrokonktroler CISC. Sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 12 siklus clock. Mikrokontroler ini berdasarkan arsitektur Harvard dan meskipun awalnya dirancang untuk aplikasi mikrokontroler chip tunggal, sebuah mode perluasan telah mengizinkan sebuah ROM luar 64KB dan RAM luar 64KB diberikan alamat dengan cara jalur pemilihan chip yang terpisah untuk akses program dan memori data.
Salah satu kemampuan dari mikrokontroler 8051 adalah pemasukan sebuah mesin pemroses boolean yang mengijikan operasi logika boolean tingkatan-bit dapat dilakukan secara langsung dan secara efisien dalam register internal dan RAM.
Karena itulah MCS51 digunakan dalam rancangan awal PLC (programmable Logic Control).
Mikrokontroler AVR
Mikrokonktroler AVR and Vegard’s Risc processor atau sering disingkat AVR merupakan mikrokonktroler RISC 8 bit. Karena RISC inilah sebagian besar kode instruksinya dikemas dalam satu siklus clock. AVR adalah jenis mikrokontroler yang paling sering dipakai dalam bidang elektronika dan instrumentasi.
Secara umum, AVR dapat dikelompokkan dalam 4 kelas. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral dan fungsinya.
Keempat kelas tersebut adalah keluarga ATTiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx.
Mikrokontroler PIC
PIC ialah keluarga mikrokontroler tipe RISC buatan Microchip Technology.
Bersumber dari PIC1650 yang dibuat oleh Divisi Mikroelektronika General
Instruments. Teknologi Microchip tidak menggukana PIC sebagai akronim,melaikan nama brandnya ialah PICmicro. Hal ini karena PIC singkatan dari Peripheral Interface Controller, tetapi General Instruments mempunyai akronim PIC1650 sebagai Programmabel Intelligent Computer.
PIC pada awalnya dibuat menggunakan teknologi General Instruments 16 bit CPU yaitu CP1600. * bit PIC dibuat pertama kali 1975 untuk meningkatkan performa sistem peningkatan pada I/). Saat ini PIC telah dilengkapi dengan EPROM dan komunikasi serial, UAT, kernel kontrol motor dll serta memori program dari 512 word hingga 32 word. 1 Word disini sama dengan 1 instruki bahasa assembly yang bervariasi dari 12 hingga 16 bit, tergantung dari tipe PICmicro tersebut.
Silahkan kunjungi www.microchip.com untuk melihat berbagai produk chip tersebut.
Pada awalnya, PIC merupakan kependekan dari Programmable Interface Controller. Tetapi pada perkembangannya berubah menjadi Programmable Intelligent Computer. PIC termasuk keluarga mikrokonktroler berarsitektur Harvard yang dibuat oleh Microchip Technology. Awalnya dikembangkan oleh Divisi Mikroelektronik General Instruments dengan nama PIC1640. Sekarang Microhip telah mengumumkan pembuatan PIC-nya yang keenam.
PIC cukup popular digunakan oleh para developer dan para penghobi ngoprek karena biayanya yang rendah, ketersediaan dan penggunaan yang luas, database aplikasi yang besar, serta pemrograman (dan pemrograman ulang) melalui hubungan port serial yang terdapat pada komputer.
Masing-masing keluarga mempunyai turunan sendiri-sendiri. Sekarang kita akan membahas pembagian jenis-jenis mikrokontroler yang telah umum digunakan.
Mikrokontroler AT89S52
Mikrokontroler 89S52 merupakan versi terbaru dibandingkan mikrokontroler AT89C51 yang telah banyak digunakan saat ini. AT89S52 mmpunyai kelebihan yaitu mempunyai flash memori sebesar 8K bytei, RAM 256 byte serta 2 buah data pointer 16 bit, Spesifikasinya:
Kompatibel dengan keluarga mikrokontroler MCS51 sebelumnya.
8 K Bytes In system Programmable (ISP) flash memori dengan kemampuan 1000 kali baca/tulis
Tegangan kerja 4-5 V
Bekerja dengan rentang 0 – 33MHz
256×8 bit RAM internal
32 jalur I/O dapat deprogram
3 buah 16 bit Timer/Counter
8 sumber interrupt
saluran full dupleks serial UART
watchdog timer
dual data pointer
Mode pemrograman ISP yang fleksibel (Byte dan Page Mode)
Jenis-jenis Mikrokontroler Atmel lain yang ada di pasaran adalah sebagai berikut:
Atmel AT91 series (ARM THUMB architecture)
o Atmel AVR32
o AT90, Tiny & Mega series – AVR (Atmel Norway design)
o Atmel AT89 series (Intel 8051/MCS51 architecture)
o MARC4
o Mikrokontroler AMCC
Hingga Mei 2004, mikrokontroler ini masih dikembangkan dan dipasarkan oleh IBM, hingga kemudian keluarga 4xx dijual ke Applied Micro Circuits Corporation, jenis-jenisnya yaitu:
o 403 PowerPC CPU (PPC 403GCX)
o 405 PowerPC CPU (PPC 405EP, PPC 405GP/CR, PPC 405GPr, PPC NPe405H/L)
o 440 PowerPC Book-E CPU (PPC 440GP, PPC 440GX, PPC 440EP/EPx/GRx, PPC 440SP/SPe)
o Mikrokontroler Freescale Semiconductor
Hingga 2004, mikrokontroler ini dikembangkan dan dipasarkan oleh Motorola, yang divisi semikonduktornya dilepas untuk mempermudah pengembangan Freescale Semiconductor, adapun jenis-jenisnya yaitu sebagai berikut:
o 8-bit (68HC05 (CPU05), 68HC08 (CPU08), 68HC11 (CPU11))
o 16-bit (68HC12 (CPU12), 68HC16 (CPU16), Freescale DSP56800 (DSPcontroller))
o 32-bit (Freescale 683XX (CPU32), MPC500, MPC 860 (PowerQUICC), MPC 8240/8250 (PowerQUICC II), MPC 8540/8555/8560 (PowerQUICC III))
o Mikrokontroler Fujitsu
Jenis chip mikrokontroler yang dikeluarkan oleh fujitsu diantaranya adalah sebagai berikut:
F²MC Family (8/16 bit)
FR Family (32 bit)
FR-V Family (32 bit RISC) o Mikrokontroler Intel
Intel adalah salah satu perusahan yang banyak mengeluarkan jenis chip di pasaran, secara umum intel mengeluarkan dua jenis chip mikrokontroler yaitu:
8-bit (8XC42, MCS48, MCS51, 8061, 8xC251)
16-bit (80186/88, MCS96, MXS296, 32-bit, 386EX, i960) o Mikrokontroler Microchip
Dalam mengeluarkan prduknya, microchip membagi produknya kedalam beberapa jenis yaitu:
Low End, Mikrokontroler PIC 12-bit
Mid Range, Mikrokontroler PIC 14-bit (PIC16F84, PIC16F877)
16-bit instruction PIC
High End, Mikrokontroler PIC 16-bit o Mikrokontroler National Semiconductor
Jenis chip mikrokontroler yang dikeluarkan oleh National Semiconductor adalah jenis COP8 dan CR16.
o Mikrokontroler Ubicom
Ubicom memproduksi beberapa tipe chip mikrokontroler diantaranya adalah:
o SX-28, SX-48, SX-54
Seri Ubicom’s SX series adalah jenis mikrokontroler 8 bit yang, tidak seperti biasanya, memiliki kecepatan tinggi, memiliki sumber daya memori yang besar, dan fleksibilitas tinggi. Beberapa pengguna menganjurkan mikrokontroller pemercepat PICs. Meskipun keragaman jenis mikrokontroler Ubicom’s SX sebenarnya terbatas, kecepatan dan
kelebihan sumber dayanya yang besar membuat programmer bisa membuat perangkat virtual lain yang dibutuhkan. Referensi bisa ditemukan di Parallax’s Web site, sebagai penyalur utama.
o IP2022
Ubicom’s IP2022 adalah mikrokontroler 8 bit berkecepatan tinggi (120 MIPs). Fasilitasnya berupa: 64k FLASH code memory, 16k PRAM (fast code dan packet buffering), 4k data memory, 8-channel A/D, various timers, and on-chip support for Ethernet, USB, UART, SPI and GPSI interfaces.
o Mikrokontroller Xilinx
Ada dua jenis chip mikrokontroler yang dikeluarkan oleh perusahaan Xilink diataranya adalah:
Microblaze softcore 32 bit microcontroller
Picoblaze softcore 8 bit microcontroller o Mikrokontroler ZiLOG
Dua jenis chip mikrokontroler dari ZiLOG yang ada di pasaran adalah:
Z8
Z86E02
Disamping itu, Ada banyak mikrokontroller yang dirancang oleh produsen sebagai sarana hobi. Biasanya mikrokontroller seperti ini dimuati interpreter BASIC, dihubungkan ke bagian Dual Inline Pin bersama power regulator dan beberapa fasilitas lain. PICs sepertinya sangat popular untuk jenis ini, barangkali karena adanya perlindungan terhadap listrik statis. Diantara produk ini adalah:
2.2.2 Kelebihan mikrokontroler
Kelebihan utama dari mikrokontroler ialah tersedianya RAM dan peralatan I/O pendukung sehingga ukuran board mikrokontroler menjadi sangat ringkas. Mikrokontroler MCS51 ialah mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 4 KB Flash PEROM (Programmable and Erasable Only Memory) yang dapat dihapus dan ditulisi sebanyak 1000 kali. Mikrokontroler ini diproduksi dengan menggunakan teknologi high density non-volatile memory. Flash PEROM on- chip tersebut memungkinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem (in-system programming) atau dengan menggunakan programmer non-
volatile memory konvensional. Kombinasi CPU 8 bit serba guna dan Flash PEROM, menjadikan mikrokontroler MCS51 menjadi microcomputer
Arsitektur perangkat keras mikrokontroler MCS51 mempunyai 40 kaki, 32 kaki digunakan untuk keperluan 4 buah port pararel. 1 port terdiri dari 8 kaki yang dapat di hubungkan untuk interfacing ke pararel device, seperti ADC, sensor dan sebagainya, atau dapat juga digunakan secara sendiri setiap bitnya untuk interfacing single bit septerti switch, LED, dll. Karakteristik lainya dari mikrokontroler MCS51 sebagai berikut :
Low-power 32 jalur masukan/keluaran yang dapat diprogram*
Dua timer counter 16 bit RAM 128 byte.
2.2.3 Funsi mikrokontroler
Fungsi mikrokontroler ada banyak sekali sampai tidak bisa disebutin semua tapi ada beberapa yang penting – penting saja yaitu :
o Sebagai Counter
o Sebagai Decoder dan Encoder o Sebagai Flip – Flop
o Sebagai Pembangkit Osilasi o Sebagai Timer / Pewaktu
o Sebagai ADC ( Analog Digital Converter ) o Lan Sak Piturute
2.3 Arduino
Arduino adalah mikrokontroler single-board yang sifatnya open- source.Maksud open-source disini adalah semua orang bisa mempelajari serta mengembangkan prototype dari Arduino, lalu mereka akan membuat versi mereka sendiri dengan brand mereka sendiri. Contohnya Arduino yang diproduksi oleh pabrikan Freeduino. Arduino sendiri sebenarnya dirancang demi memudahkan penggunaan benda-benda elektronik di berbagai bidang. Hardware Arduino menggunakan processor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri.
2.3.1 Jenis-Jenis Arduino
Dan seperti Microcontroller yang banyak jenisnya, Arduino lahir dan berkembang, kemudian muncul dengan berbagai jenis. Diantaranya adalah:
Arduino Uno
Jenis yang ini adalah yang paling banyak digunakan. Terutama untuk pemula sangat disarankan untuk menggunakan Arduino Uno. Dan banyak sekali referensi yang membahas Arduino Uno. Versi yang terakhir adalah Arduino Uno R3 (Revisi 3), menggunakan ATMEGA328 sebagai Microcontrollernya, memiliki 14 pin I/O digital dan 6 pin input analog. Untuk pemograman cukup menggunakan koneksi USB type A to To type B. Sama seperti yang digunakan pada USB printer.
Arduino Due
Berbeda dengan saudaranya, Arduino Due tidak menggunakan ATMEGA, melainkan dengan chip yang lebih tinggi ARM Cortex CPU. Memiliki 54 I/O pin digital dan 12 pin input analog. Untuk pemogramannya menggunakan Micro USB, terdapat pada beberapa handphone.
Arduino Mega
Mirip dengan Arduino Uno, sama-sama menggunakan USB type A to B untuk pemogramannya. Tetapi Arduino Mega, menggunakan Chip yang lebih tinggi ATMEGA2560. Dan tentu saja untuk Pin I/O Digital dan pin input Analognya lebih banyak dari Uno.
Arduino Leonardo
Bisa dibilang Leonardo adalah saudara kembar dari Uno. Dari mulai jumlah pin I/O digital dan pin input Analognya sama. Hanya pada Leonardo menggunakan Micro USB untuk pemogramannya.
Arduino Fio
Bentuknya lebih unik, terutama untuk socketnya. Walau jumlah pin I/O digital dan input analognya sama dengan uno dan leonardo, tapi Fio memiliki Socket XBee. XBee membuat Fio dapat dipakai untuk keperluan projek yang berhubungan dengan wireless.
Arduino Lilypad
Bentuknya yang melingkar membuat Lilypad dapat dipakai untuk membuat projek unik. Seperti membuat amor iron man misalkan. Hanya versi lamanya
menggunakan ATMEGA168, tapi masih cukup untuk membuat satu projek keren.
Dengan 14 pin I/O digital, dan 6 pin input analognya.
Arduino Nano
Sepertinya namanya, Nano yang berukulan kecil dan sangat sederhana ini, menyimpan banyak fasilitas. Sudah dilengkapi dengan FTDI untuk pemograman lewat Micro USB. 14 Pin I/O Digital, dan 8 Pin input Analog (lebih banyak dari Uno). Dan ada yang menggunakan ATMEGA168, atau ATMEGA328.
Arduino Mini
Fasilitasnya sama dengan yang dimiliki Nano. Hanya tidak dilengkapi dengan Micro USB untuk pemograman. Dan ukurannya hanya 30 mm x 18 mm saja.
Arduino Micro
Ukurannya lebih panjang dari Nano dan Mini. Karena memang fasilitasnya lebih banyak yaitu; memiliki 20 pin I/O digital dan 12 pin input analog.
Arduino Ethernet
Ini arduino yang sudah dilengkapi dengan fasilitas ethernet. Membuat Arduino kamu dapat berhubungan melalui jaringan LAN pada komputer. Untuk fasilitas pada Pin I/O Digital dan Input Analognya sama dengan Uno.
Arduino Esplora
Rekomendasi bagi kamu yang mau membuat gadget sepeti Smartphone, karena sudah dilengkapi dengan Joystick, button, dan sebagainya. Kamu hanya perlu tambahkan LCD, untuk lebih mempercantik Esplora.
Arduino Robot
Ini adalah paket komplit dari Arduino yang sudah berbentuk robot. Sudah dilengkapi dengan LCD, Speaker, Roda, Sensor Infrared, dan semua yang kamu butuhkan untuk robot sudah ada pada Arduino ini.
2.4 Sensor
Sensor adalah jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik.
Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau
pengendalian.
2.4.1 Jenin-Jenis Sensor
Beberapa jenis sensor yang banyak digunakan dalam rangkaian elektronik antara lain sensor cahaya, sensor suhu, dan sensor tekanan.
1 Sensor Cahaya
Fotovoltaic atau sel solar Adalah alat sensor sinar yang mengubah energi sinar langsung menjadi energi listrik. Sel solar silikon yang modern pada dasarnya adalah
sambungan PN dengan lapisan P yang transparan. Jika ada cahaya pada lapisan transparan P akan menyebabkan gerakan elektron antara bagian P dan N, jadi menghasilkan tegangan DC yang kecil sekitar 0,5 volt per sel pada sinar matahari penuh. Sel fotovoltaic adalah jenis tranduser sinar/cahaya seperti pada Sensor Suhu
Ada 4 jenis utama sensor suhu yang biasa digunakan :
Thermocouple
Thermocouple pada pokoknya terdiri dari sepasang penghantar yang berbeda disambung las dilebur bersama satu sisi membentuk “hot” atau sambungan pengukuran yang ada ujung-ujung bebasnya untuk hubungan dengan sambungan referensi. Perbedaan suhu antara sambungan pengukuranmdengan sambungan referensi harus muncul untuk alat ini sehingga berfungsi sebagai thermocouple.
Detektor Suhu Tahanan
Konsep utama dari yang mendasari pengukuran suhu dengan detektor suhu tahanan (resistant temperature detector = RTD) adalah tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan suhu. Kesebandingan variasi ini adalah presisi dan dapat diulang lagi sehingga memungkinkan pengukuran suhu yang konsisten
melalui pendeteksian tahanan. Bahan yang sering digunakan RTD adalah platina karena kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas.
Thermistor
Adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempunyai koefisien suhu negatif. Karena suhu meningkat, tahanan menurun dan sebaliknya.
1. Thermistor
Sangat peka (perubahan tahanan sebesar 5 % per ³C) oleh karena itu mampu mendeteksi perubahan kecil di dalam suhu.
2. Sensor Suhu Rangkaian Terpadu (IC)
Sensor suhu dengan IC ini menggunakan chip silikon untuk elemen yang merasakan (sensor). Memiliki konfigurasi output tegangan dan arus. Meskipun terbatas dalam rentang suhu (dibawah 200 ³C), tetapi menghasilkan output yang sangat linear di atas rentang kerja.
3. Sensor Tekanan
Prinsip kerja dari sensor tekanan ini adalah mengubah tegangan mekanis menjadi listrik. kurang ketegangan didasarkan pada prinsip bahwa tahanan pengantar berubah dengan panjang dan luas penampang. Daya yang diberikan pada kawat menyebabkan kawat bengkok sehingga menyebabkan ukuran kawat berubah dan mengubah tahanannya,
4. Sensor suhu dan kelembaban
Sensor suhu dan kelembapan merupakan sensor untuk mensensing objek suhu dan kelembapan pada 1 module yang dimana memiliki output sinyal digital yang sudah terkalibrasi. Module sensor ini tergolong kedalam elemen resestif seperti perangkat pengukur suhu seperti contohnya yaitu NTC. keunggulan dari sensor dibanding dengan yang lainnya antara lain memiliki kualitas pembacaan data sensing yang sangat baik, responsif (cepat dalam pembacaan kondisi ruangan) serta tidak mudah terinterverensi.
o Sensor digunakan untuk mendeteksi dan sering mengukur adanya sesuatu o Sensor biasanya dikategorikan dengan apa yang diukur
o Fotovoltaic atau sel solar adalah sensor cahaya mengubah energi cahaya langsung menjadi energi listrik
o Pengukur regangan kawat bekerja pada prinsipnya bahwa tahanan penghantar
berubah dengan panjang dan luas penampang
o Thermocouple pada prinsipnya menggunakan perbedaan suhu antar sambungan
penghantar menyebabkan terbangkitnya tegangan DC yang kecil
5. Sensor Tekanan
Sensor tekanan sensor ini memiliki transduser yang mengukur ketegangan kawat, dimana mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. Dasar penginderaannya pada perubahan tahanan pengantar (transduser) yang berubah akibat perubahan panjang dan luas penampangnya. Contoh produk yang menggunakan sensor Tekanan, seperti: Alat untuk mendeteksi tekanan darah orang dewasa secara otomatis. Alat tersebut dilakukan dengan manset yang dipasang di lengan pasien, kemudian dipompa sampai pada tekanan tertentu yang selanjutnya baru dilakukan pengukuran tekanan darah.
6. Sensor Ultrasonik
Sensor ultrasonik bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara, dimana sensor ini menghasilkan gelombang suara yang kemudian menangkapnya kembali dengan perbedaan waktu sebagai dasar penginderaannya. Perbedaan waktu antara gelombang suara dipancarkan dengan ditangkapnya kembali gelombang suara tersebut adalah berbanding lurus dengan jarak atau tinggi objek yang memantulkannya. Jenis objek yang dapat diindera diantaranya adalah: objek padat, cair, butiran maupun tekstil. Banyak produk-produk yang pada pemrosesannya menggunakan sensor Ultrasonik. Misalnya: pada Robot KRCI (kontes robot cerdas indonesia) tergolong semua kontestan menggunakan sensor Ultrasonik. Sehingga robot dapat melalui rintangan dengan tidak menyentuh objek-objek yang berada disekitarnya.
7. Sensor Penyandi (Encoder)
Sensor Penyandi (Encoder) digunakan untuk mengubah gerakan linear atau putaran menjadi sinyal digital, dimana sensor putaran memonitor gerakan putar dari suatu alat. Sensor ini biasanya terdiri dari 2 lapis jenis penyandi, yaitu;
Pertama, Penyandi rotari tambahan (yang mentransmisikan jumlah tertentu dari pulsa untuk masing-masing putaran) yang akan membangkitkan gelombang kotak pada objek yang diputar. Kedua, Penyandi absolut (yang memperlengkapi kode binary tertentu untuk masing-masing posisi sudut) mempunyai cara kerja sang sama dengan perkecualian, lebih banyak atau lebih rapat pulsa gelombang kotak yang dihasilkan sehingga membentuk suatu pengkodean dalam susunan tertentu.
Contoh pengimplementasiannya yaitu sensor ini dapat dibuat menjadi suatu
sistem yang dapat menghitung kekuatan gempa bumi dengan menggunakan sensor incremental rotary encoder dan diolah oleh mikrokontroler.
8. Sensor arus (acs 712)
Sensor Arus ACS712 adalah sensor arus dengan system hall effect, artinya besaran besaran arus akan mempengaruhi besar kecil nya hall effect pada sensor. makin besar arus maka makin besar pengaruh nya pada hall effect sensor pada sensor ini. Sensor arus listrik ACS712 30A sangat banyak di gunakan di sistem kendali automasi, contoh nya adalah sistem keamanan arus beban pada listrik, monitoring beban arus jarak jauh, kwh meter dan lain lain. Sensor ini memiliki beberapa type, ada yang 5A, 20A dan 30A, untuk lebih jelas nya bisa dilihat pada tabel di bawah ini. Sensor arus ini memiliki output analog, sehingga jika kita ingin membaca nya dengan menggunakan mikrokontroller atau arduino, cukup kita baca output nya melalui pin ADC, jika Arduino menggunakan pin A0 ( atau pin A yang lain nya). Untuk aplikasi sensor arus ini bisa dilihat pada artikel sensor arus ACS712, cukup klik link nya. Kami juga pernah menggunakan sensor arus ini sebagai proteksi ganset pada beban berlebih dan juga pada penghitung besar daya pada sebuah beban listrik. Fungsi dari sensor arus adalah solusi untuk pembacaan arus didalam dunia industri, otomotif, komersil dan sistem-sistem komunikasi. Sensor ini biasanya digunakan untuk mengontrol motor, deteksi beban listrik, switched- mode power supplies dan proteksi beban berlebih. Sensor ini memiliki pembacaan dengan ketepatan yang tinggi, karena didalamnya terdapat rangkaian low-offset linear Hall dengan satu lintasan yang terbuat dari tembaga. cara kerja sensor ini adalah arus yang dibaca mengalir melalui kabel tembaga yang terdapat didalamnya yang menghasilkan medan magnet yang di tangkap oleh integrated Hall IC dan diubah menjadi tegangan proporsional. Ketelitian dalam pembacaan sensor dioptimalkan dengan cara pemasangan komponen yang ada didalamnya antara penghantar yang menghasilkan medan magnet dengan hall transducer secara berdekatan. Persisnya, tegangan proporsional yang rendah akan menstabilkan Bi CMOS Hall IC yang didalamnya yang telah dibuat untuk ketelitian yang tinggi oleh pabrik.Sensor arus juga merupakanperangkat atau komponen atau alat untuk mendeteksi arus pada listrik di dalam sebuah kabel, dan menghasilkan sinyal proporsional dengan besar nya nilai arus yang terdeteksi.
Sinyal yang di hasilkan dapat berupa Tegangan Analog atau pun tegangan data digital. Sensor arus yang digunakan adalah sensor arus acs712. Sensor arus listrik
ACS712 30A sangat banyak di gunakan di sistem kendali automasi, contoh nya adalah sistem keamanan arus beban pada listrik, monitoring beban arus jarak jauh, kwh meter dan lain lain. Sensor ini memiliki ukuran yang sangat mungil, tapi mampu mengukur arus dari -30A sampai dengan 30A. bayangin tuh kalo seandaninya di lalui tegangan 220V, maka daya yang bisa di lewati nya adalah : P = I*V
P = 30A*220V
= 6.600VA
Sensor arus acs712 berfungsi mendeteksi aliran arus listrik yang melewatinya.
Hall effect allegro ACS712 merupakan sensor yang presisi sebagai sensor arus AC atau DC dalam pembacaan arus didalam dunia industri, otomotif, komersil dan sistem-sistem komunikasi. Pada umumnya aplikasi sensor ini biasanya digunakan untuk mengontrol motor, deteksi beban listrik, switched-mode power supplies dan proteksi beban berlebih. Sensor ini memiliki pembacaan dengan ketepatan yang tinggi, karena didalamnya terdapat rangkaian low-offset linear Hall dengan satu lintasan yang terbuat dari tembaga. Cara kerja sensor ini adalah arus yang dibaca mengalir melalui kabel tembaga yang terdapat didalamnya yang menghasilkan medan magnet yang di tangkap oleh integrated Hall IC dan diubah menjadi tegangan proporsional. Ketelitian dalam pembacaan sensor dioptimalkan dengan cara pemasangan komponen yang ada didalamnya antara penghantar yang menghasilkan medan magnet dengan hall transducer secara berdekatan. Persisnya, tegangan proporsional yang rendah akan menstabilkan Bi CMOS Hall IC yang didalamnya yang telah dibuat untuk ketelitian yang tinggi oleh pabrik. Berikut terminal list dan gambar pin out ACS712.
Spesifikasi Sensor ACS712 : 1. Rise time output = 5 μs.
2. Bandwidth sampai dengan 80 kHz.
3. Total kesalahan output 1,5% pada suhu kerja TA= 25°C.
4. Tahanan konduktor internal 1,2 mΩ.
5. Tegangan isolasi minimum 2,1 kVRMS antara pin 1-4 dan pin 5-8.
6. Sensitivitas output 185 mV/A.
7. Mampu mengukur arus AC atau DC hingga 30 A.
8. Tegangan output proporsional terhadap input arus AC atau DC.
9. Tegangan kerja 5 VDC.
Untuk mengukur arus yang melewati sensor ini digunakan rumus tegangan pada pin Out = 2,5 ± ( 0,185 x I ) Volt, dimana I = arus yang terdeteksi dalam satuan Ampere.
Sensor Arus ACS 712 dapat digunakan sebagai sensor untuk membaca aliran arus listrik maupun sebagai proteksi dari beban berlebih. Sensor ini biasanya gunakan pada project yang berbasis mikrokontroller seperti Arduino dan AVR. alur terminal konduktif secara kelistrikan diisolasi dari sensor timah mengarah pin 5 sampai pin 8. Hal ini menjadikan sensor arus ACS712 dapat digunakan pada aplikasi-aplikasi yang membutuhkan isolasi listrik tanpa menggunakan opto- isolator atau teknik isolasi lainnya yang mahal. IC ACS712 tipe 5A IC ini mempunyai sensitivitas sebesar 185mVA. Saat arus yang mengalir 0A IC ini mempunyai output tegangan 2,5V. Nilai tegangan akan bertambah berbanding lurus dengan nilai arus.
9. Sensor Tegangan ( Volt)
Sensor tegangan merupakan sebuah instrumen yang dapat mengukur tegangan
DC atau AC dalam bentuk angka diskrit. Sensor tegangan berfungsi membaca nilai tegangan suatu rangkaian.Voltmeter digital terbuat dari rangkaian – rangkaian yang menggunakan IC tertentu seperti ICL7107 / ICL7106 atau juga bisa menggunakan IC controller dengan memanfaatkan ADC (Analog to Digital Converter). Tegangan yang sampai ke ADC0 atau Vs harus < 5 volt (hatihati bila
> 5 volt akan merusak mikrokontroler). Untuk mengukur tegangan AC maka tegangan harus diubah menjadi tegangan DC. Untuk mengukur tegangan yang besar maka dibutuhkan rangkaian pembagi tegangan sesuai dengan gambar sebelumnya dengan ketentuan tegangan yang masuk ke Vs harus < 5 volt.
Sensor tegangan merupakan sebuah instrumen yang mengukur tegangan pada alat elektronik. Sensor tegangan pada umumnya berupa sebuah rangkaian pembagi tegangan atau yang biasa disebut voltage divider. Prinsip kerja sensor tegangan yaitu didasarkan pada prinsip penekanan resistansi, dan dapat membuat tegangan input berkurang hingga 5 kali dari tegangan asli. Sensor tegangan juga memiliki
prinsip kerja yaitu membuat perbandingan antara tegangan asli dengan tegangan yang terbaca oleh arduino.
Sensor tegangan berfungsi membaca nilai tegangan suatu rangkaian. Arduino dapat membaca nilai tegangan dengan memanfaatkan pin analog. Jika range tegangan yang dibaca diantara 0-5 V bisa langsung menggunakan pin analog, sedangkan jika range tegangan yang dibaca >5V harus menggunakan rangkaian tambahan yakni pembagi tegangan karena pin arduino bekerja pada max 5 v.
10. Sensor Hambatan ( ohm )
Sensor hambatan merupakan sebuah instrumen yang dapat mengukur suatu hambatan. Sensor hambatan berfungsi untuk mengukur resistansi atau hambatan dari suatu rangkaian.
2.5 LCD ( Liquid Crystal Display )
Gambar 2.2 LCD ( Liquid Crystal Display )
Pada sebuah LCD ( Liquid Crystal Display ) dapat ditampilkan angka-angka, huruf-huruf, bahkan symbol tertentu. LCD mempunyai kegunaan yang lebih dibandingkan dengan seven-segment LED. Ada banyak variasi bentuk dan ukuran LCD yang tersedia jumlah baris 1-4 dengan jumlah karakter per baris 8, 16, 20, 40, dll. LCD merupakan salah satu jenis proyektor yang digunakan untuk menampilkan video, gambar, atau data dari komputer pada sebuah layar atau sesuatu dengan permukaan datar seperti tembok, dsb. Proyektor jenis ini
dari jenis sebelumnya dengan fungsi sama yaitu Overhead Projector (OHP) karena pada OHP datanya masih berupa tulisan pada kertas bening.
LCD biasanya digunakan untuk menampilkan gambar pada presentasi atau perkuliahan, tetapi juga bisa digunakan sebagai aplikasi home theater. Untuk menampilkan gambar, nproyektor LCD mengirim cahaya dari lampu halide logam yang diteruskan ke dalam prisma yang mana cahaya akan tersebar pada tiga panel polysilikon pada sinyal video. Proyektor LCD berisi panel cermin yang terpisah satu sama lain. Masing-masing panel terdiri dari dua pelat cermin yang di antara keduanya terdapat liquid crystal. Ketika terdapat perintah atau instruksi, kristal akan membuka untuk membolehkan cahaya lewat atau menutup untuk mem-block cahaya tersebut Membuka dan menutupnya pixel ini yang bisa membentuk pada proyektor LCD adalah lampu halide logamkarenamenghasilkan suhu warna yang ideal dan spektrum warna yang luas. Lampu ini juga memiliki kemampuan untuk memproduksi cahaya dalam juga sangat besar dalam area kecil dengan arus proyektor sekitar 2.000-15.000 ANSI lumens. Indonesia termasuk salah satu negara tujuan pasar proyektor LCD ini.
Berbagai perusahaan proyektor LCD memasarkan produk mereka seperti Sony dan Sanyo. Produk proyektor LCD yang mereka tawarkan beragam mulai dari yang hemat energi sampai model terbaru yang lebih kecil dan ringan.
2.5.1 Fungsi Pin-Pin LCD
Modul LCD berukuran 16 karakter x 2 baris dengan fasilitas backlighting memiliki 16 pin yang terdiri dari 8 jalur data, 3 jalur kontrol dan jalur-jalur catu daya, dengan fasilitas pin yang tersedia maka lcd 16 x 2 dapat digunakan secara maksimal untuk menampilkan data yang dikeluarkan oleh mikrokontroler.
Tabel 2.4 Konfigurasi Pin LCD 16x2
Sedangkan secara umum pin-pin LCD diterangkan sebagai berikut : - Pin 1 dan 2
Merupakan sambungan catu daya, Vss dan Vdd. Pin Vdd dihubungkan dengan tegangan positif catu daya, dan Vss pada 0V atau ground.Meskipun data menentukan catu 5 Vdc (hanya pada beberapa mA), menyediakan 6V dan 4.5V yang keduanya bekerja dengan baik, bahkan 3V cukup untuk beberapa modul.
- Pin 3
Pin 3 merupakan pin kontrol Vee, yang digunakan untuk mengatur kontras display. Idealnya pin ini dihubungkan dengan tegangan yang bisa dirubah untuk memungkinkan pengaturan terhadap tingkatan kontras display sesuai dengan kebutuhan, pin ini dapat dihubungkan dengan variable resistor sebagai pengatur kontras.
- Pin 4
Pin 4 merupakan Register Select (RS), masukan yang pertama dari tiga command control input. Dengan membuat RS menjadi high, data karakter dapat ditransfer dari dan menuju modulnya.
- Pin 5
Read/Write (R/W), untuk memfungsikan sebagai perintah write maka R/W low atau menulis karakter ke modul. R/W high untuk membaca data karakter atau informasi status dari register-nya.
- Pin 6
Enable (E), input ini digunakan untuk transfer aktual dari perintah-perintah atau karakter antara modul dengan hubungan data. Ketika menulis ke display, data ditransfer hanya pada perpindahan high atau low. Tetapi ketika membaca dari display, data akan menjadi lebih cepat tersedia setelah perpindahan dari low ke high dan tetap tersedia hingga sinyal low lagi.
- Pin 7-14
Pin 7 sampai 14 adalah delapan jalur data/data bus (D0 sampai D7) dimana data dapat ditransfer ke dan dari display.
- Pin 16
Pin 16 dihubungkan kedalam tegangan 5 Volt untuk memberi tegangan dan menghidupkan lampu latar/Back Light LCD.
2.5.2 Klasifikasi LCD Display 16x2 Character Klasifikasi LCD Display 16x2 Character yaitu : a. 16 karakter x 2 baris
b. 5x7 titik Matrix karakter + kursor
c. HD44780 Equivalent LCD kontroller/driver Built-In d. 4-bit atau 8-bit MPU Interface
e. Tipe standar
f. Bekerja hampir dengan semua Mikrokontroler.
2.5.3 Pengalamatan LCD
Pengalamatan LCD dimulai dengan menghidupkan modul LCD, karakter kursor pada LCD diposisikan pada awal baris pertama (alamat 00H).Masing- masing sewaktu sebuah karakter dimasukkan, kursor bergerak ke alamat selanjutnya 01H, 02H dan seterusnya.Sebuah alamat awal yang baru bergerak ke alamat selanjutnya, harus dimasukkan sebagai sebuah perintah. Dengan cara mengirimkan sebuah perintah Set Display Address, nilai 80H. Dengan dua line karakter, baris yang pertama dari karakter, baris pertama mulai pada alamat 00H
dan baris ke dua pada alamat 40H.Hubungan antara tata letak alamat-alamat terlihat pada Gambar 2.12 berikut ini.
Tabel 2.5 Pengalamatan LCD 2.5.4 Karakter LCD
Tabel karakter LCD dibawah ini menunjukkan karakter khas yang tersediapada layarLCD.Kode karakter diperoleh dengan menambahkan angka di ataskolom dengan nomor di sisi baris.
Perhatikan bahwa karakter 32-127 selalu sama untuk semua LCD, tapikarakter 16-31& 128-255 dapat bervariasi dengan produsen LCD yang berbeda.Oleh karena itu beberapaLCD akan menampilkan karakter yang berbeda dariyang ditunjukkan dalam tabel.
Karakter 0 sampai 15 dijelaskan user-defined sebagai karakter dan harusdidefinisikansebelum digunakan, atau LCD akan berisi perubahan karakter secara acak.Untuk melihatsecara rinci bagaimana menggunakan karakter ini dapat dilihatpada data Character LCD
Tabel 2.6 Data Character LCD
2.5.5 Cara Kerja LCD Secara Umum
Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”. Bus data terdiri dari 4-bit atau 8 bit. Jika jalur data 4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai dengan DB7. Sebagaimana terlihat pada table diskripsi, interface LCD merupakan sebuah parallel bus, dimana hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan sepanjang 8-bit dikirim ke LCD secara 4-bit atau 8 bit pada satu waktu. Jika mode 4-bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8- bit (pertama dikirim 4-bit MSB lalu 4-bit LSB dengan pulsa clock EN setiap nibblenya).
Jalur kontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa mikrokontroller mengirimkan data ke LCD. Untuk mengirim data ke LCD program harus menset EN ke kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur kontrol lainnya (RS dan R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus. Saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke “0” dan tunggu beberapa saat (tergantung pada datasheet LCD), dan set EN kembali ke high “1”.
Ketika jalur RS berada dalam kondisi low “0”, data yang dikirimkan ke LCD dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti bersihkan layar, posisi kursor dll). Ketika RS dalam kondisi high atau “1”, data yang dikirimkan adalah data ASCII yang akan ditampilkan dilayar. Misal, untuk menampilkan huruf “A” pada layar maka RS harus diset ke “1”. Jalur kontrol R/W harus berada dalam kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan dituliskan ke LCD. Apabila R/W berada dalam kondisi high “1”, maka program akan melakukan query (pembacaan) data dari LCD. Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status (membaca status LCD), lainnya merupakan instruksi penulisan.
Jadi hampir setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu diset ke
“0”. Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur (tergantung mode yang dipilih pengguna), DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 dan DB7. Mengirim data secara parallel baik 4-bit atau 8-bit merupakan 2 mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting.
Mode 8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk kontrol, 8 pin untuk data). Sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7- bit (3 pin untuk kontrol, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih apakah data atau instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroller dan LCD.
Jika bit ini di set (RS = 1), maka byte pada posisi kursor LCD saat itu dapat dibaca atau ditulis. Jika bit ini di reset (RS = 0), merupakan instruksi yang dikirim ke LCD atau status eksekusi dari instruksi terakhir yang dibaca.
2.6 Wifi
Wireless Fidelity atau Wifi adalah sebuah teknologi jaringan tanpa kabel yang digunakan untuk menghubungkan perangkat komputer. Wifi sendiri merupakan pengembangan dari istilah Hi-Fi yang mengacu pada sistem jaringan berstandart IEEE - 802.11. Prinsip kerja jaringan Wifi bisa dibilang sama dengan prinsip kerja jaringan seluler yaitu menggunakan gelombang radio untuk melakukan komunikasi antar perangkat. Perangkat - perangkat yang dimaksut antara lain komputer pribadi, smartphone, pemutar audio digital, konsol permainan video dan lain sebagainya.
Pada tahun 1985 merupakan awal ditemukan teknologi ini, dengan dibuatnya sebuah pita GSM yang pemakaiannya tidak memerlukan lisensi, dan pada tahun 1991 ditemukanlah pendahulu teknologi 802.11 dengan nama WaveLan. Istilah Wifi pertama kali dicetuskan pada tahun 1999 oleh Wi-Fi Alliance, sebuah organisasi non profit yang mencetuskan teknologi Wifi dan sertifikat Wifi dan pada tahun 2010 tercatat ada 375 perusahaan yang terdaftar menjadi anggota organisasi ini.
2.6.1 Manfaat Wifi
Adapun manfaat dari wifi adalah sebagai berikut : a. Penghubung Perangkat Komputer Dalam Jaringan
Fungsi Wifi yang satu ini merupakan yang utama, dengan menggunakan wifi sobat dapat dengan mudah untuk menghubungkan komputer, smartphone serta perangkat mobile lainnya dengan sistem jaringan. Dengan menggunakan jaringan Wifi, sobat komputer dapat dengan mudah menambah dan mengurangi perangkat - perangkat yang akan dihubungkan kedalam jaringan.
b. Sharing Data Dan Internet
Fungsi jaringan Wifi yang satu ini cukup membantu sobat komputer dalam menyelesaikan pekerjaan. Sobat dapat bertukar data dan berbagi akses internet dengan cukup mudah tanpa menggunakan kabel data.
c. Membuat Modem Dari Smartphone
Untuk dapat mengakses internet sobat komputer pasti membutuhkan perangkat jaringanyang disebut dengan modem baik itu modem ADSL atau modem portable. Akan tetapi bagaimana kalau sobat komputer tidak mempunyainya dan hanya mempunyai perangkat smartphone. Dengan teknologi Wifi yang ada di smartphone, sobat dapat menjadikan smartphone sebagai modem dan membagikan akses internet ke perangkat laptop atau smartphone yang lain dengan cukup mudah.
d. Akses Internet Lebih Stabil
Fungsi Wifi yang satu ini merupakan dambaan kita semua, dengan menggunakan Wifi kita dapat menikmati akses internet lebih stabil dibandingkan dengan menggunakan jaringan seluler. Asalkan masih dalam jangkauan signal Wifi.
Itulah ulasan mengenai pengertian Wifi dan apa saja fungsi Wifi dalam kehidupan sehari - hari, semoga ulasan diatas dapat bermanfaat untuk sobat komputer sekalian. Sampai jumpa lagi pada topik ulasan teknologi komputer dan internet berikutnya.
2.6.2 Jenis-jenis wifi
802.11a
Jika Anda menemukan sebuah HP dengan dukungan wifi 802.11a, hal ini berarti HP tersebut dapat bekerja pada frekuensi 5 GHz. HP yang mendukung jaringan ini memiliki kecepatan transfer sata sampai 58 Mbps. Kecepatan wifi ini tergolong cepat namun ada satu kekurangan, yakni sinyal yang didapatkan biasanya pendek dan lebih mudah terlambat.
802.11b
802.11b adalah jenis wifi yang berjalan pada sinyal radio yang tidak berarturan. Karena sifatnya yang tidak beraturan, jaringan ini dapat melakuan gangguan pada berbagai macam peralatan seperti oven microwave atau perangkat lainnya di frekuensi yang sama dengan 802.11b, yakni 2,4 GHz. 802.11b adalah
jenis wifi yang memiliki kecepatan data lebih rendah dari 802.11a. Namun jangkauan sinyal 802.11b mencapai 30 m saja yang berpengaruh pada jangkauan sinyal penerimaan yang lebih baik. Jika HP Anda mendukung tipe wifi ini, berarti HP Anda bekerja di frekuensi 2,4 GHz.
802.11g
Jika Anda memiliki ponsel yang mendukung jaringan wifi tipe 802.11g, beruntunglah karena teknologi ini lebih baik dibandingkan tipe 802.11a dan 802.11b. Bisa dibilang, 802.11g adalah teknologi wifi yang menggabungkan keunggulan dari 802.11a dan 802.11b. Standar 802.11g ini memakai frekuensi yang sama dengan 802.11b yakni 2,4GHz namun proses transfer datanya tidak selambat 802.11b tetapi secepat 802.11a yakni 54 Mbps. Karena alasan ini, HP yang memakai 802.11g memiliki kecepatan yang maksimum tetapi memiliki penerimaan sinyal yang baik dan tidak terhalang. Selain itu, 802.11g memiliki kompabilitas jalur akses dengan 802.11b.
802.11n
802.11n adalah standar jaringan yang lebih baik dari 802.11g. Jenis wifi ini merupakan versi perbaikan dari 802.11g dalam hal kecepatan karena mampu memnafaatkan sinyal nirkabel dan antena. Tidak aneh, jika tipe wifi ini memiliki transfer data mencapai 100-200 Mbps. Selain cepat, 802.11n memiliki jangkauan sinyal yang baik dan lebih tahan terhadap berbagai sinyal interferensi dari berbagai sumber luar. Wifi 802.11n juga memiliki kompabilitas dengan 802.11b dan 802.11g karena eberada pada frekuensi yang sama, yakni 2,4Ghz. HP zaman sekarang yang ada di kelas menengah dan terjangkau umumnya sudah mendukung jaringan wifi 802.11n, contohnya Asus Zenfone Max Pro M2 atau Vivo Y91.
802.11ac
802.11ac adalah tipe wifi yang memiliki frekuensi 5 GHz. Hal ini berarti tipe wifi ini memiliki kompabilitas dengan 802.11a yang ada di frekuensi yang sama.
Sementara untuk kecepatan datanya, tipe wifi ini bisa mencapai 1,3 Gpbs, berkali lipat lebih cepat dari 802.11n. Kecepatan yang dimiliki 802.11ac barangkali karena tipe wifi ini memiliki saluran yang lebih luas (80 atau 160 MHz versus 40 MHz) di pita 5 GHz. Karena itu, HP yang memiliki tipe wifi ini memiliki
penerimaan sinyal wifi yang baik. Sudah banyak HP kelas menengah yang sudah mendukung tipe wifi ini, contohnya Redmi Note 7.
802.11ax
802.11ax adalah tipe wifi yang jadi penerus dari 802.11ac. Tipe wifi ini masih memakai pita di frekuensi 5 GHz. Hanya saja kecepatan dari wifi ini bisa mencapai 3,5 Gbps, yang jelas lebih cepat dari 802.11ac.
2.7 Android
Android adalah sistem operasi untuk perangkat bergerak (mobile) yang awalnya dikembangkan oleh Android Inc. Smartphone Android dapat menjalankan semua aplikasi dan game yang khusus dikembangkan untuk Android. Setiap smartphone Android biasanya memiliki versi masing-masing.
Ada smartphone yang dibuat dengan menggunakan Android Oreo, Android Nougat dan lainnya. Beberapa pabrikan juga menyediakan update (pembaruan) agar smartphone buatannya tetap dapat menggunakan Android versi terbaru. Tapi biasanya update yang diberikan tidak lebih dari 2 tahun. Kecuali smartphone flagship.
2.7.1 Kelebihan dan Kekurangan Android a) Kelebihan Android
Android memiliki beberapa kelebihan yang menjadikannya populer dan banyak digunakan. Berikut ini adalah beberapa kelebihan Android:
Antarmuka yang mudah digunakan
Tidak butuh waktu yang lama bagi seorang pemula untuk dapat menguasai penggunaan ponsel berbasis Android. Hal ini tentu menjadi kelebihan tersendiri bagi Android.
Tampilan yang dapat diubah
Tidak seperti iOS, tampilan Android dapat dengan mudah dikustomisasi.
Mulai dari ikon, tema, wallpaper, dan masih banyak lagi. Hal ini menjadikan Android sebagai sistem operasi yang tidak membosankan.
Open Source
Seperti yang sudah saya katakan diatas bahwa Android bersifat open source. Sehingga dapat dikembangkan lebih jauh sesuai dengan kebutuhan para penggunanya.
Terus Diperbarui
Karena dikembangkan langsung oleh Google, Android secara rutin mendapatkan pembaruan atau update. Baik itu berupa penambahan fitur baru, pembaruan keamanan, dan masih banyak lagi.
Banyak Aplikasi Dan Game Gratis
Kelebihan Android yang satu ini saya yakin sering kamu rasakan
manfaatnya. Yaitu banyaknya aplikasi dan game yang bisa di download gratis dari Google Play Store.
b) Kekurangan Android
Selain memiliki kelebihan, Android juga memiliki kekurangan. Berikut ini adalah beberapa kekurangan yang dimiliki oleh Android:
Tidak Semua Smartphone Android Mendapatkan Update
Kekurangan pertama yang sering dirasakan pengguna Android adalah tidak semua smartphone mendapatkan update. Karena walaupun Google rajin
memperbarui Android, semua update smartphone kembali lagi pada pabrikan.
Terlalu Banyak Merk Dan Tipe
Yang satu ini sebenarnya bisa jadi kekurangan dan juga kelebihan. Tapi menurut saya, lebih condong ke kekurangan. Karena terlalu banyak tipe dan merk, membuat penggunaannya jadi tidak konsisten. Tidak seperti iPhone yang hanya memiliki 1 tipe saja dan dikembangkan oleh 1 pabrikan, yaitu Apple.
Lag Dan Lemot
Karena banyak merk dan tipe smartphone Android, maka spesifikasinya juga berbeda-beda. Smartphone Android yang memiliki spesifikasi rendah biasanya akan lebih mudah lag dan lemot.
