4
BAB II
LANDASAN TEORI
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai dasar teori pendukung yang diggunakan sebagai acuan dalam merealisasikan sistem
2.1 . Arduino Mega 2560
Mikrokontroller adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terdapat sebuah inti prosesor, memori dan I/O dan unit pendukung seperti Analog to Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di dalamnya.
Arduino Mega 2560 adalah mikrokontroller yang berbasis Arduino dengan menggunakan ATmega 2560. Arduino Mega 2560 mempunyai 54 digital I/O pin (15 pin PWM), 16 pin analog input,4 pin UART(serial port
hardware). Board ini juga dilengkapi dengan sebuah oscillator 16MHz,
sebuah port USB, power jack DC, ISCP header dan tombol reset.[1] Arduino Mega 2560 digunakan sebagai pengontrol seluruh alat dan sensor pada perancangan ini.
5
2.2 . Sensor proximity LJC18A3-B-Z/AX
Gambar 2.2. Sensor proximity LJC18A3-B-Z/AX
Sensor proximity merupakan suatu sensor yang mendeteksi adanya objek tanpa melalui kontak fisik. Terdapat 2 tipe sensor proximity yaitu
sensor proximity Induktif dan sensor poximity Kapasitif
Yang pertama Sensor proximity induktif sensor ini hanya bisa mendeteksi adanya material yang bisa menghantarkan listrik (electrically
conductive material).
Gambar 2.3. Kontruksi sensor proximity induktif
Suplai DC digunakan untuk membangkitkan sinyal AC pada lilitan internal, sehingga menimbulkan medan magnet yang berubah-ubah. jika tidak ada material konduktif di muka sensor, impedansi bagi sinyal AC internal hanyalah induktansi dari lilitan. Tetapi jika sebuah material konduktif memasuki medan magnet yang berubah, maka akan dibangkitkan eddy-current
6
pada material tersebut, sehingga total impedansi akan bertambah. Sehingga arus yang lewat akan turun, dimana hal ini dideteksi oleh sensor arus.
Sensor proximity kapasitif ini bisa mendeteksi suatu obyek karena kemampuan obyek tersebut untuk diberi muatan secara elektris. Karena material non konduktor juga bisa diberi muatan, maka semua obyek bisa dideteksi oleh sensor ini.
Gambar 2.4. Kontruksi sensor proximity induktif
Sinyal AC pada sensor ini tidak digunakan untuk men-drive lilitan, tetapi digunakan untuk memberi muatan pada kapasitor. Kapasitor bisa menyimpan muatan karena, saat satu pelat diberi muatan positif, muatan negatif akan ditarik ke pelat lainnya, sehingga memungkinkan lebih banyak lagi muatan positif pada pelat yang pertama. Tanpa adanya dua pelat yang saling berdekatan, sangat sulit bagi pelat tersebut untuk mendapat banyak muatan. Sedangkan pada proximity kapasitif hanya ada satu pelat didalamnya. Obyek yang dideteksi bertindak sebagai pelat yang satunya. ketika obyek berada cukup dekat dengan sensor, maka obyek ini akan mendapat muatan yang berlawanan, dan kemudian sensor akan bisa melewatkan arus masuk dan keluar dari pelat internal[2]
7
2.3 Solid State Relay
Gambar 2.5. Solid State Relay (SSR) dan Realy elektro mekanik
Solid State Relay (SSR) adalah relay/saklar elektronik semikonduktor
yang memiliki kelebihan dan kekurangan dibandingkan dengan relay konvensional (elektro mekanik). Sistem isolasi pada solid state relay pada umumnya terisolasi secara optik sedangkan relay konvensional (elektro mekanik) terisolasi secara fisik, kondisi ini akan memberikan keuntungan dan kerugian tersendiri antara solid state relay dan relay konvensioanl. Kelebihan dan kekurangan antara solid state relay dengan relay konvensional (elektro mekanik) dapat dilihat dari sisi pengoperasiannya dan performasinya. Beberapa kelebihan dan kekurangan yang dimiliki solid state relay (SSR) diantaranya sebagai berikut :
Kelebihan Solid State Relay
1. Pada solid state relay tidak terdapat bagian yang bergerak seperti halnya pada relay mekanik.
2. Tidak terdapat ‘bounce’, karena tidak terdapat kontaktor yang bergerak paka pada solid state relay tidak terjadi peristiwa ‘bounce’ yaitu peristiwa terjadinya pantulan kontaktor pada saat terjadi perpindahan keadaan. Dengan kata lain dengan tidak adanya bounce maka tidak terjadi percikan bunga api pada saat kontaktor berubah keadaan.
8
3. Proses perpindahan dari kondisi ‘off’ ke kondisi ‘on’ atau sebaliknya sangat cepat hanya membutuhkan waktu sekitar 10µs sehingga solid state
relay dapat dengan mudah dioperasikan bersama-sama dengan zero-crossing detektor. Dengan kata lain operasi kerja solid state relay dapat
disinkronkan dengan kondisi zero crossing detektor.
4. Solid state relay kebal terhadap getaran dan goncangan.
5. Solid state relay sangat sensitif sehingga dapat dioperasikan langsung dengan menggunakan level tegangan CMOS bahkan level tegangan TTL.
Kerugian Solid State Realy
1. Tegangan drop. Karena solid state relay dibangun dari bahan silikon maka terdapat tegangan jatuh antara tegangan input dan tegangan output. Tegangan jatuh tersebut kira-kira sebesar 1 volt. Tegangan jatuh ini menyebabkan adanya dissipasi daya yang besarnya tergantung dari besarnya arus yang lewat pada solid state relay ini. Arus bocor Leakage
current. Pada saat solid-state relay ini
2. dalam keadaan off atau keadaan open maka dalam kondisi yang idel seharusnya tidak ada arus yang mengalir melewati solid state relay tetapi tidak demikian pada komponen yang sebenarnya. Besarnya arus bocor cukup besar untuk jika dibandingkan arus pada level TTL yaitu sekitar 10mA rms.
3. Susah untuk dimplementasikan pada aplikasi multi fasa.
9
Pada solid state relay, switching unitnya menggunakan TRIAC sehingga solid state relay ini dapat menghasilkan arus baik positif maupun negatif. Untuk mengontrol TRIAC ini digunakan SCR yang mempunyai karakterisitik gate yang sensitif. Kemudian untuk mengatur trigger pada SCR sendiri diatur dengan menggunakan rangkaian transistror. Rangkaian transistor ini menjadi penguat level tegangan dari optocoupler. Penggunaan SCR untuk mengatur gate TRIAC karena gate SCR mempunyai karakteristik yang lebih sensitif daripada gate TRIAC. Antara bagian input dan output dipisahkan dengan menggunakan optocoupler dan dengan sinyal yang kecil, cukup untuk menyalakan dioda saja, maka cukup untuk menggerakkan sebuah beban AC yang besar melalui solid state relay.
2.4 .Liquid Crystal Display (LCD)
Gambar 2.7. LCD 20 × 4
LCD (Liquid Crystal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka, maupun grafik. LCD adalah display elektronik yang di buat dengan teknologi CMOS lagic yang bekerja dengan baik menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap font-lit atau mentransmisikan cahaya pada back-lit.[3]
Dalam perancangan ini digunakan LCD karakter 20 × 4 sebagai antarmuka sistem dengan pengguna. LCD memiliki 4 baris karakter dan setiap baris terdiri dari 20 karakter. Konfigurasi pin LCD 20 × 4 ditunjukkan pada Tabel2.1 :
10
Tabel 2.1. Konfigurasi Pin LCD 20x4
No. Pin Nama Pin Keteerangan
1 VSS Ground
2 VDD Supply voltage for logic
3 V0 Input voltage for lcd
4 RS H : Data Signal, L : Instruction signal
5 R/W H : Read mode, L : Write mode
6 E Chip enable signal
7 DB0 Data bit 0 8 DB1 Data bit 1 9 DB2 Data bit 2 10 DB3 Data bit 3 11 DB4 Data bit 4 12 DB5 Data bit 5 13 DB6 Data bit 6 14 DB7 Data bit 7
15 LED_A Backlight anode
16 LED_K Backlight cathode
2.6 . Switch push Button
Gambar 2.8. Switch push Button
Switc push button (saklar tombol tekan) adalah perangkat / saklar
sederhana yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik dengan sistem kerja tekan unlock (tidak mengunci). Sistem kerja
11
unlock disini berarti saklar akan bekerja sebagai device penghubung atau pemutus aliran arus listrik saat tombol ditekan, dan saat tombol tidak ditekan (dilepas), maka saklar akan kembali pada kondisi normal.
Gambar 2.9.kontak Switch push Button
Berdasarkan fungsi kerjanya yang menghubungkan dan memutuskan, push button switch mempunyai 2 tipe kontak yaitu NC (Normally Close) dan NO (Normally Open).
NO (Normally Open), merupakan kontak terminal dimana kondisi normalnya terbuka (aliran arus listrik tidak mengalir). Dan ketika tombol saklar ditekan, kontak yang NO ini akan menjadi menutup (Close) dan mengalirkan atau menghubungkan arus listrik. Kontak NO digunakan sebagai penghubung atau menyalakan sistem (Push Button ON).
NC (Normally Close), merupakan kontak terminal dimana kondisi normalnya tertutup (mengalirkan arus litrik). Dan ketika tombol saklar
push button ditekan, kontak NC ini akan menjadi membuka (Open),
sehingga memutus aliran arus listrik. Kontak NC digunakan sebagai pemutus atau mematikan sistem (Push Button Off).
