5 BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Sistem Kontrol
Sistem kontrol merupakan hal penting dalam dunia industri dan di era teknologi informasi saat ini. Proses produksi manufaktur dituntut kestabilannya dan setiap perubahan dapat direspon secara cepat dan real time. Contoh sistem kontrol industri seperti pengontrolan variable-variabel temperature, tekanan (pressure), aliran (flow), level, kecepatan (speed). Variabel-variabel ini adalah parameter keluaran (output) yang harus dijaga kestabilannya sesuai dengan keinginannya.
Implementasi teknik sistem kontrol melibatkan multidisiplin ilmu seperti pada bidang: teknik mesin, teknik elektrik, teknik elektronik, dan lain-lain. Sistem kontrol berdasarkan aliran sinyal terbagi atas dua jenis:
2.1.1 Sistem Kontrol Lingkar Terbuka
Pada gambar 2.1. adalah masukan pada proses akan diatur oleh pengontrol yang kemudian akan diproses sehingga dapat dihasilkan suatu keluaran.
Gambar 2.1. Diagram kotak sistem kontrol lingkar terbuka
Sistem pengendalian ini tidak memiliki umpan balik dari proses yang akan dibandingkan terhadap masukan pada sistem, sehingga sistem ini tidak mempunyai kemampuan untuk mengkoreksi sendiri terhadap hasil keluaran apabila terjadi penyimpangan terhadap nilai keluaran yang diinginkan.
2.1.2. Sistem Kontrol Lingkar Tertutup
Pada gambar 2.2. Hasil keluaran di umpan balikkan untuk dibandingkan dengan masukan, perbandingan hasil keluaran terhadap masukan inilah yang akan dip roses oleh pengendali untuk menentukan masukan proses sehingga keluaran dari sistem mendekati hasil yang diinginkan.
Sistem kontrol lingkar tetutup adalah sistem pengendalian yang menggunakan umpan balik. Sebagai pengumpan balik pada sistem ini dapat digunakan sensor.
2.2. Mikrokontroller AVR ATmega328
Mikrokontroler adalah suatu terobosan dalam teknologi mikroprosesor dan mikrokomputer, perbedaannya mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk menangani suatu aplikasi tertentu. Perbedaan lain terletak pada perbandingan RAM dan ROM. Komputer mempunyai RAM dan ROM yang besar, tetapi pada mikrokontroler sangat terbatas. ROM digunakan oleh mikrokontroller untuk menyimpan program sedangkan RAM digunakan untuk menyimpan data sementara. Mikrokontroller terdiri dari ALU (Arithmetic and Logical Unit), CU (Control Unit), PC (Program Counter), SP (Stack Pointer), register-register, sebuah rangkaian pewaktu dan rangkaian penyela (interrupt). Mikrokontroler juga dilengkapi dengan beberapa piranti pendukung lain seperti ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), dekoder, port komunikasi input/output serial dan atau pararel, juga beberapa tambahan khusus seperti interrupt handler dan timer/ counter.
AVR merupakan seri mikrokontroller CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer).
Gambar 2.3. Konfigurasi pin ATmega328
Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register general-purpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interupt internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving. Beberapa diantaranya mempunyai ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI. Chip AVR yang digunakan untuk tugas akhir ini adalah ATmega328.
Gambar 2.4. Blok Diagram Mikrokontroller ATmega328
Dalam beberapa tahun terakhir, mikrokontroler telah menjadi lebih murah dan lebih mudah digunakan, hal ini memungkinkan terciptanya alat yang lebih baik. Arduino adalah sebuah terobosan baru dalam dunia elektronika, khususnya mikrokontroller. Kemajuan yang dibuat dengan Arduino membuat alat lebih mudah digunakan bagi pemula, memungkinkan orang untuk memulai sebuah perancangan sistem kontrol dengan lebih mudah menggunakan Arduino. Arduino adalah sebuah kit elektronik yang dirancang khusus untuk memudahkan setiap orang dalam belajar atau mengembangkan perangkat elektronik yang dapat berinteraksi dengan bermacam-macam sensor dan pengendali.bahasa yang digunakan dalam Arduino adalah bahasa C yang disederhanakan dengan bantuan library-library Arduino.
Gambar 2.5. Arduino Board
Gambar 2.5 merupakan salah satu gambar dari versi Arduino, yaitu Arduino Uno. Arduino Uno adalah board berbasis mikrokontroler ATmega168 atau ATmega328. ia memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6 dapat digunakan
sebagai output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik, ICSP header, dan tombol reset. Ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau listrik dengan adaptor AC-DC atau baterai untuk memulai. Arduino Uno dibangun tahun 2009 di Italia dan diberi nama setelah tahun peluncurannya.
2.3.1 Power
Arduino Uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis. Eksternal (non-USB) listrik dapat berasal baik dari AC-DC adaptor atau baterai. Board ini dapat beroperasi pada pasokan eksternal dari 6 sampai 20 volt. Jika diberikan dengan kurang dari 7V, bagaimanapun, pin 5V dapat menyediakan kurang dari 5 volt dan board mungkin tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12V, regulator tegangan dapat terlalu panas dan merusak board, kisaran yang direkomendasikan adalah 7 sampai 12 volt.
Fungsi dari masing-masing pin power adalah sebagai berikut :
¾ VIN : Tegangan input ke papan Arduino ketika itu menggunakan sumber daya eksternal (sebagai lawan 5 volt dari koneksi USB atau sumber daya dari luar lainnya).
¾ 5V: Catu daya digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen lain pada board. Hal ini dapat berasal baik dari VIN melalui on-board regulator, atau diberikan oleh USB atau power suplay 5V lainnya.
¾ 3v3 : Sebuah pasokan 3,3 volt yang dihasilkan oleh chip FTDI on-board. Menarik arus maksimum 50 mA.
¾ GND.
2.3.2 Memori
ATmega168 memiliki 16 KB dari memori flash untuk menyimpan kode (2 KB digunakan untuk bootloader), sedangkan ATmega328 memiliki 32 KB, (dengan 0.5 KB digunakan untuk bootloader). ATmega168 memiliki 1 KB dari SRAM dan 512 byte EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis dengan EEPROM library), ATmega328 memiliki 2 KB SRAM dan 1 KB EEPROM.
2.3.3 Input dan Output
Setiap 14 pin digital pada Arduino Uno dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode , digitalWrite , dan digitalRead. yang beroperasi di 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki resistor internal pull-up 20-50 kΩ. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:
¾ Serial : 0 (RX) dan 1 (TX) : digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) TTL data serial. Pin ini terhubung ke pin yang sesuai dari FTDI USB to TTL Serial chip.
¾ Interupsi Eksternal 2 dan 3 : pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interupsi pada nilai yang rendah.
2.2 PWM : 3, 5, 6, 9, 10, dan 11 : menyediakan 8-bit output PWM dengan fungsi : analogWrite.
2.3 SPI : 10 (SS), 11 (mosi), 12 (MISO), 13 (SCK) : pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI library.
2.4 LED : 13 : ini membangun LED terhubung ke digital pin 13. Ketika pin bernilai TINGGI, LED menyala, ketika pin RENDAH, LED dimatikan.
Arduino Uno memiliki 6 input analog, masing-masing yang menyediakan 10 bit dari resolusi (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Secara default mereka mengukur dari ground sampai 5 volt, meskipun mungkin untuk mengubah batas atas dari jangkauan mereka menggunakan pin Aref dan fungsi analogReference.
Ada beberapa pin lainnya didalam board ini :
Æ Aref : Tegangan referensi untuk input analog. digunakan dengan analogReference.
Æ Reset : digunakan untuk me-reset mikrokontroler. biasanya digunakan untuk menambahkan tombol reset untuk perisai yang menahan salah satu pada board.
2.3.4 Komunikasi
Arduino Uno memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lainnya. Pada ATmega328 menyediakan (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah FTDI FT232RL pada saluran komunikasi serial board ini melalui USB dan driver
FTDI (disertakan dengan perangkat lunak Arduino) menyediakan port com virtual untuk perangkat lunak pada komputer. Perangkat lunak Arduino termasuk monitor serial yang memungkinkan data tekstual sederhana yang harus dikirim ke dan dari board Arduino. RX dan TX LED pada board arduino akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip FTDI dan koneksi USB ke komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1), untuk komunikasi serial pada setiap pin digital. ATmega168 dan ATmega328 juga mendukung I2C (TWI) dan SPI komunikasi.
2.3.5. Pemrograman
Arduino Uno dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino (download). "Arduino Uno atau ATmega328" dari Tools > menu board sesuai dengan mikrokontroler pada board sesuai tipe arduino yang dipakai. ATmega168 atau ATmega328 pada Arduino Uno dilengkapi dengan bootloader yang memungkinkan untuk meng-upload kode baru tanpa menggunakan programmer hardware eksternal.
2.3.6. Arduino Software
Arduino Uno dirancang dengan cara yang memungkinkan untuk diatur ulang oleh perangkat lunak yang berjalan pada komputer yang saling terhubung. Perangkat lunak Arduino memungkinkan untuk meng-upload kode dengan hanya menekan tombol upload pada menu promt pada programmer Arduino. Ini berarti bahwa bootloader dapat memiliki waktu lebih pendek untuk mengupload data atau program.
Seperti telah dijelaskan sebelumnya, bahwa pemrograman arduino dibangun dengan bahasa C yang sudah disederhanakan, sehingga lebih mudah dalam pemrogramannya.
Gambar 2.6. Arduino software
Dalam Arduino software, terdapat text editor untuk membaca kode, pesan area, toolbar yang berisi fungsi perintah, dan beberapa menu lainnya. Dengan ini, kita dapat berkomunikasi dengan hardware Arduino dan mengupload program.untuk mengupload program, hanya perlu dengan satu kali tekan tombol upload.status area memberikan informasi umpan balik dari program dan error yang terjadi.
Arduino Uno memiliki polyfuse reset yang melindungi port USB komputer anda dari hubung singkat dan arus lebih. Meskipun kebanyakan komputer memberikan perlindungan internal mereka sendiri, sekering memberikan perlindungan tambahan. Jika lebih dari 500 mA diterapkan ke port USB, sekering otomatis akan memutus sambungan sampai hubung singkat atau arus lebih ditiadakan.
2.3.8. Karakteristik Fisik
Panjang maksimum dan lebar PCB Arduino Uno adalah 2,7 dan 2,1 inci masing-masing dengan konektor USB dan jack power. Tiga lubang sekrup memungkinkan board terpasang ke permukaan atau alas dengan kuat. Jarak antara pin digital 7 dan 8 adalah 160 mil (0,16 "), bukan kelipatan genap dari jarak mil 100 dari pin lain
2.4. Relay
Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat mengimplementasikan logika switching. Sebelum tahun 70an, relay merupakan otak dari rangkaian pengendali. Baru setelah itu muncul PLC yang mulai menggantikan posisi relay, walaupun dalam dalam pemakaian kontak sederhana relay masih banyak digunakan. Relay yang paling sederhana yaitu relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini dapat didefinisikan sebagai alat yang menggunakan gaya
elektromagnetik untuk menutup atau membuka kontak saklar, dan saklar yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik.
Di bawah ini contoh relay yang banyak beredar di pasaran
Gambar 2.7 Relay yang tersedia di pasaran
Secara umum, relay digunakan untuk memenuhi fungsi – fungsi berikut :
¾ Remote control : dapat menyalakan atau mematikan alat dari jarak jauh ¾ Penguatan daya : menguatkan arus atau tegangan
2.4.1. Prinsip Kerja dan Simbol
Relay terdiri dari coil dan kontak. coil adalah gulungan kawat yang mendapat arus listrik, sedang kontak adalah sejenis saklar yang pergerakannya tergantung dari ada tidaknya arus listrik di coil. Pada umumnya, relay hanya mempunyai satu kumparan, tapi relay dapat mempunyai beberapa kotak. Pada relay elektromekanis terdapat kontak diam dan kontak bergerak.sebuah kontak mempunyai 2 fungsi, yaitu sebagai Normally Open (NO) dan Normally Close (NC). Apabila diberikan tegangan pada kumparan, maka akan terjadi medan elektromagnetis, karena adanya medan magnit pada kumparan,maka akan menyebabkan kontak bergeser atau bergerak dari
NO ke NC. Posisi kontak NO membuka jika tidak terdapat arus mengalir pada kumparan, dan akan menutup ketika arus melewati kumparan sebagai efek dari medan magnit. Posisi kontak NC menutupa jika tidak terdapat arus mengalir pada kumparan, dan akan membuka ketika arus melewati kumparan sebagai efek dari medan magnit.
Secara sederhana prinsip kerja dari relay adalah ketika Coil mendapat energi listrik, akan timbul gaya elektromagnet yang akan menarik armature yang berpegas, dan kontak akan menutup.
Gambar 2.8. Skema relay elektromekanik
2.4.2. Relay sebagai pengendali
Salah satu kegunaan utama relay dalam dunia industri ialah untuk implementasi logika kontrol dalam suatu sistem. Sebagai “bahasa pemrograman” digunakan konfigurasi yang disebut ladder diagram atau relay ladder logic. Berikut ini beberapa petunjuk tentang relay ladder logic (ladder diagram):
¾ Diagram wiring yang khusus digunakan sebagai bahasa pemrograman untuk rangkaian kontrol relay dan switching.
¾ LD Tidak menunjukkan rangkaian hardware, tapi alur berpikir. ¾ LD Bekerja berdasar aliran logika, bukan aliran tegangan/arus.
Relay Ladder Logic terbagi menjadi 3 komponen : ¾ Input Æ pemberi informasi
¾ Logic Æ pengambil keputusan ¾ Output Æ usaha yang dilakukan
Sistem kendali dengan relay ini mempunyai input device (misalnya: berbagai macam sensor, switch) dan output device (misalnya : motor,pompa, lampu). Dalam rangkaian logikanya, masing-masing input, output, dan semua komponen yang dipakai mengikuti standard khusus yang unik dan telah ditetapkan secara internasional.
2.5. IC 74HC595
IC (Integrated Circuit) adalah nama lain chip. IC adalah piranti elektronis yang dibuat dari material semikonduktor. IC atau chip merupakan cikal bakal dari sebuah komputer dan segala jenis device yang memakai teknologi micro-controller.
IC 74HC595 (8-bit serial- or parallel-output shift register) ini memiliki 8-bit input serial dengan 8-bit output in/ serial serial atau output paralel dan IC ini juga memiliki storage register yang mana mempunyai pin input pulsa clock yang terpisah dengan shift registernya. 74HC595 adalah shift register dengan input berupa clock, data dan latch. Berguna untuk menghemat penggunaan pin I/O pada MCU atau Arduino
Gambar 2.9. Konfigurasi Pin IC 74HC595
Tabel 2.1. Keterangan Pin IC 74HC595
Simbol Pin No Keterangan
Q0 sampai Q7 15, 1 sampai 7 Output Data Paralel
GND 8 Ground (0 V)
Q7’ 9 Output Data Serial
MR’ 10 Master Reset (aktif Low)
SHCP 11 Input Clock Shift Register STCP 12 Input Clock Storage Register
OE’ 13 Output Enable (aktif Low)
DS 14 Input Data Serial
VCC 16 Tegangan Positif
2.6. Liquid Cristal Display (LCD)
Penampil yang penulis gunakan adalah penampil LCD (Liquid Crystal Display) digunakan sebagai display untuk menampilkan data serta menu yang dipilih.
LCD yang digunakan adalah LCD matriks kompatibel yang memiliki microkontroler HD 44780 on-board, LCD ini mampu menampilkan 2 X 16 karakter.
Kunci operasi LCD adalah kristal – cairan, atau fluida nematik (nematic fluid). Fluida nematik ini diletakkan diantara dua keping gelas. Suatu tegangan
bolak-balik dipasang pada fluida nematik, dari segment bermetal sebelah atas kepada bidang belakang yang bermetal. Bila dipengaruhi oleh medan magnetik dari tegangan
bolak-balik, maka fluida nematik memancarkan cahaya yang berbeda dan ruas yang berenergi muncul warna hitam pada latar belakang perak.
Pengaktifan modul LCD dilakukan dengan memberikan logika 1 pada Enable. Nilai logika pada pin RS berarti penulisan atau pembacaan data dilakukan oleh register data, sebaliknya jika RS berlogika 0 berarti penulisan atau pembacaan data dilakukan oleh register intruksi.
Pembacaan data dilakukan dengan memberikan nilai logika 1 pada sinyal Read atau Write (R/W = high), sedangkan penulisan data dengan memberikan nilai
logika 0 pada sinyal Read atau Write (R/W = low). Input data DBO – DB7 merupakan input data karakter yang akan dibaca oleh register data yang kemudian akan ditampilkan pada layar LCD.
Gambar 2.11. Antarmuka LCD Matriks 2 X 16
Tabel 2.2. PIN LCD dan Fungsinya
PIN NAMA PIN KETERANGAN
1 VSS Ground Voltage
2 VCC +5 V
3 VEE Contras Voltage
4 RS Register Select 0 = Intruksi Register 1 = Data Register 5 R/W Read/Write Mode 0 = Write Mode 1 = Read Mode 6 E Enable 0 = enable 1 = disable 7 DB0 Data bit ke 0 (LSB) 8 DB1 Data bit ke 1 9 DB2 Data bit ke 2 10 DB3 Data bit ke 3 11 DB4 Data bit ke 4 12 DB5 Data bit ke 5 13 DB6 Data bit ke 6 14 DB7 Data bit ke 7 (MSB)
15 BPL Back Plane Light
2.7. Sensor
Sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan fisik atau kimia. Variable dari keluaran dari sensor yang diubah menjadi besaran listrik disebut transduser. Disini kita menggunakan dua buah sensor yaitu;
2.7.1 Sensor Suhu LM35
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor suhu LM35 memiliki keakurantan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedensi yang rendah dan linearitas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.
Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .
Gambar 2.12. Sensor suhu LM35
Gambar diatas menunjukan bentuk dari LM35. 3 pin LM35 menujukan fungsi masing-masing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan
jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antar 4 Volt sampai 30 Volt. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut :
VLM35 = Suhu* 10 mV
Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01 ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh
lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya .
Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu antenna penerima dan simpangan didalamnya, juga dapat bertindak sebagai perata arus yang mengkoreksi pada kasus yang sedemikian, dengan mengunakan metode bypasskapasitor dari Vin untuk ditanahkan.
Berikut ini adalah karakteristik dari sensor LM35.
1.Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
2.Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC 3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
5.Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
6.Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
7.Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA. 8.Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
2.7.2 Sensor Gas MQ 5
Sensor gas MQ5 yang digunakan, merupakan sensor dengan lapisan semikonduktor logam oksida yang terbentuk di atas sebuah substrat alumina pada
sebuah sensing chip bersama dengan sebuah pemanas yang terintegrasi. Sensor ini bekerja berdasarkan perubahan resistansinya terhadap gas-gas tertentu termasuk LPG
Gambar 2.13. Gas sensor MQ5
2.8 Manual Breakglass
Alat ini digunakan untuk memberikan sinyal alarm kebakaran secara manual dengan cara menekan flexi-glass yang terhubung dengan saklar didalamnya. Karena sifatnya yang manual, maka karakteristiknya sama dengan tombol push button.
Gambar 2.14. Manual Breakglass
Peralatan ini juga sebagai indikator apabila terjadi indikasi kebakaran, hanya saja peralatan ini dalam bentuk lampu sehingga saat terjadi indikasi kebakaran lampu ini akan menyala. Lampu indikator ini dapat dihubungkan dengan sumber tegangan yang mempunyai rentang sebesar 21 - 31VDC. Lampu ini mempunyai dua terminal untuk instalasinya dan memerlukan arus sebesar 21mA untuk bekerja. Biasanya lampu ini diletakan pada Hydrant Box.
Gambar 2.15. Lampu Indikator
2.10 Bell Alarm Kebakaran
Bel merupakan salah satu peralatan indikasi sistem alarm kebakaran yang utama. Bel akan berbunyi apabila terjadi kebakaran atau pada saat detektor aktif. Fire alarm bell memiliki tingkat kebisingan dari 65dB sampai dengan 90dB dengan radius
bunyi hingga 1Km. Bunyi bel itu sendiri digerakkan oleh sebuah motor yang memiliki tegangan kerja 24VDC yang berputar sehingga menekan pelatuk gong yang terbuat dari alumunium. Pemasangan biasanya tergantung pada kondisi tempat dan batasan jangkauan kerja sistem bel.
Gambar 2.16. Bell Alarm Kebakaran
2.11 Catu Daya (Power Supply)
Sebagian besar rangkaian elektronika membutuhkan tegangan DC untuk dapat bekerja dengan baik. Karena tegangan jala-jala adalah tegangan AC, maka yang harus dilakukan terlebih dahulu dalam setiap peralatan elektronika adalah mengubah atau menyearahkan (rectifying) tegangan AC ke DC.
Pada umumnya, tegangan AC didekati dengan sinyal gelombang sinus, seperti tampak pada Gambar 2.17. Secara matematika, gelombang sinus dinyatakan oleh:
v = Vp sin (t+θ)
dimana v = tegangan sesaat
Vp = tegangan puncak
Gambar 2.17 Gelombang Sinus
2.11.1 Catu Daya Adaptor
Catu daya adaptor adalah perangkat yang mengubah tegangan AC (Alternating Current) menjadi tegangan DC (Direct Current) yang dapat digunakan sebagai sumber tegangan peralatan elektronika. Sebuah catudaya adaptor yang baik memiliki bagian-bagian seperti pada blok diagram berikut ini:
Gambar 2.18. Diagram blok Catu daya Adaptor
Keterangan:
1. StepDown (Penurun Tegangan)
Bagian ini berfungsi menurunkan tegangan AC 220V menjadi yang lebih rendah yang diperlukan (5V, 9V, 12V, 24V). Bagian ini terdiri dari sebuah transformer (trafo)
2. Rectifier (Penyearah)
Bagian ini merupakan bagian penyearah arus dari arus AC menjadi arus DC. Bagian ini berupa dioda bridge.
3. Filter (Penyaring)
Bagian ini berfungsi untuk menyaring arus DC yang masih berdenyut sehingga menjadi rata. Bagian ini berupa kapasitor elektrolit dengan resistor.
4. Regulator (Pengatur)
Bagian ini berfungsi mengatur kestabilan arus yang mengalir kerangkaian elektronika. Bagian ini berupa IC regulator.
2.11.2 IC Regulator
IC regulator LM78xx merupakan jenis regulator untuk menstabilkan tegangan positif VDC, sedangkan IC regulator LM79xx untuk menstabilkan tegangan negatif VDC.
Gambar 2.20. IC regulator LM78xx atau LM79xx
2.12 ADC (Analog To Digital Converter)
Sinyal digital semakin banyak digunakan dan hampir seluruh perangkat elektronika modern menggunakan sinyal digital dalam pengolahan data. Untuk mendapatkan sinyal digital, maka sinyal analog harus dikonfersikan terlebih dahulu. ADC adalah sebuah alat piranti yang berfungsi mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. ADC banyak digunakan pada pengukuran, komunikasi digital, ataupun pada industri yang banyak menggunakan kontrol dan biasanya digunakan sebagai perantara antara sensor dan sistem komputer sebagai output data dari sensor yang berbentuk digital.
ADC (Analog to Digital Converter) mempunyai 2 karakter yaitu kecepatan sampling dan resolusi. kecepatan sampling suatu ADC menyatakan seberapa sering sinyal analog dikonversikan ke bentuk sinyal digital pada selang waktu tertentu. Kecepatan sampling biasanya dinyatakan dalam sample per second (SPS). sedangkan resolusi adalah seberapa detail kemampuan dari ADC dalam pembacaan.
Arduino Uno menggunakan mikrokontroler ATmega328, dimana pada mikrokontroler ini sudah terdapat 6 buah port untuk ADC.
2.13 Bahasa C
Bahasa C merupakan pengembangan dari bahasa BCPL yang dikembangkan oleh Martin Richards pada tahun 1967.Selanjutnya bahasa ini memberikan ide kepada Ken Thompson yang kemudian mengembangkan bahasa yang disebut bahasa B pada tahun 1970. Perkembangan selanjutnya dari bahasa B adalah bahasa C oleh Dennis Ricthie sekitar tahun 1970-an di Bell Telephone Laboratories Inc. (sekarang adalah AT&T Bell Laboratories). Bahasa C pertama kali digunakan dikomputer Digital Equipment Corporation PDP-11 yang menggunakan system operasi UNIX.
Beberapa alasan mengapa bahasa C banyak digunakan, diantaranya adalah sebagai berikut :
¾ Bahasa C tersedia hampir di semua jenis komputer. ¾ Kode bahasa C sifatnya portabel.
¾ Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata – kata kunci. ¾ Proses executable program bahasa C lebih cepat. ¾ Dukungan Pustaka yang banyak.
¾ C adalah bahasa yg terstruktur.
¾ Selain bahasa tingkat tinggi, C juga dianggap bahasa tingkat menengah. ¾ Bahasa C adalah Kompiler.
