BAB II
LANDASAN TEORI
Pada bab ini akan dibahas mengenai teori-teori dasar yang digunakan untuk menunjang perancangan dan pembuatan alat.
2.1 Lift
Elevator atau sering disebut dengan lift merupakan salah satu jenis pesawat pengangkat yang berfungsi untuk membawa barang maupun penumpang dari suatu tempat yang rendah ketempat yang lebih tinggi ataupun sebaliknya. Adapun jenis mesin lift dibagi menjadi dua yaitu mesin lift penumpang dan lift barang. Gerak kerja dari mesin lift ini adalah dengan cara menaik turunkan sangkar pada sebuah lorong lift dimana gerakannya berasal dari putaran motor listrik.
Lift adalah angkutan transportasi vertical yang digunakan untuk mengangkut orang atau barang. Lift umumnya digunakan digedung-gedung bertingkat tinggi, biasanya lebih dari tiga atau empat lantai. Gedung-gedung yang lebih rendah biasanya hanya mempunyai tangga atau escalator. Lift-lift pada
zaman modern mempunyai tombol-tombol yang dapat dipilih penumpangnya sesuai lantai tujuan mereka. Lift awalnya adalah derek yang terbuat dari tali. Pada tahun 1853, Elisha GravesOtis, salah seorang pionir dalam bidang lift, memperkenalkan lift yang menghindarkan jatuhnya ruang lift jika kabelnya putus. Rancangannya mirip dengan suatu jenis mekanisme keamanan yang masih digunakan hingga kini.
2.2 RFID (Radio Frequency IDentification)
RFID adalah sebuah metode atau teknologi identifikasi berbasis gelombang radio (radio frequency). Teknologi ini mampu mengidentifikasi berbagai obyek secara simultan tanpa diperlukan kontak langsung. Simultan mempunyai pengertian bahwa, bermacam obyek tersebut diidentifikasi tidak satu persatu sebagaimana dilakukan pada identifikasi terhadap sistem barcode. RFID ini termasuk dalam golongan teknologi Auto-ID (Automatic Identification) dimana termasuk diantaranya adalah teknik barcode, pembaca karakter optis, dan teknologi biometri. Tetapi kelompok lain Auto-ID tersebut masih memerlukan campur tangan manusia walaupun terbatas untuk menangkap data identitas itu, namun tidak demikian halnya dengan RFID. Jadi, sistem RFID terdiri dari dua bagian, yaitu RFID tag yang biasa juga disebut sebagai transponder, dan RFID tag reader atau interrogator. RFID tag yang berisi data, dilekatkan pada obyek, sedang RFID tag reader sebagai unit pemindai data. Kedua bagian sistem RFID tersebut berkomunikasi melalui udara yang sering disebut sebagai air-interface. Pada Gambar 2.1 dilukiskan agak rinci bagian RFID reader-nya, yaitu adanya
pemancar dan penerima serta circulator yang berfungsi untuk mengarahkan sinyal pancar dan sinyal terima ke dan dari RFID tag.
Gambar 2.1 antena
2.2.1 Prinsip kerja RFID
Pada sistem RFID aktif ini, kartu RFID tag mempunyai sumber daya sendiri dan mempunyai transmitter. Sumber daya yang digunakan bisa berasal dari batere atau tenaga surya. Karena mempunyai sumber daya sendiri, RFID jenis ini mempunyai jangkauan yang lebih luas, yaitu antara 20 meter sampai 100 meter. Kartu RFID tag jenis ini akan melakukan broadcast sinyal untuk mengirimkan data dengan menggunakan transmitter yang dimiliknya. RFID jenis ini biasanya beroperasi pada frekuensi 455 MHz; 2,45 GHz. Kartu jenis ini digunakan pada aset bernilai besar (kargo, kontener atau mobil) karena kartu jenis ini berharga relatif mahal. Kartu RFID aktif ini dapat dibagi lagi menjadi 2 jenis:
transponder dan beacon. Transponder hanya akan melakukan broadcast ketika mereka menerima sinyal dari piranti pembaca (tetapi bukan untuk pembangkit daya circuit). Contoh umum dari sistem ini adalah pada sistem pembayaran di gerbang jalan tol. Pada saat mobil memasuki pintu keluar, maka piranti pembaca pada gerbang akan mengirimkan sinyal yang akan membangunkan transponder di kaca depan. Transponder kemudian akan melakukan pancaran data yang berisi identitas mobil tersebut. Sementara jenis beacon banyak digunakan pada real-time locating system (RTLS), yaitu sistem untuk mengetahui lokasi suatu objek dengan cepat. Pada beacon, sinyal data dikirimkan secara periodik pada selang interval tertentu. Perioda saat pengiriman sinyal bergantung pada tingkat kepentingan untuk mengetahui letak aset. Sinyal yang dipancarkan oleh beacon ditangkap dengan menggunakan minimal 3 buah piranti pembaca.
2.2.2 Komunikasi Data Sistem RFID
Yang dimaksudkan dengan komunikasi data pada sistem RFID adalah, bagaimana data yang dikirimkan oleh RFID reader ketika ‘menyapa’ RFID tag, dan demikian juga data apa yang dikirimkan RFID tag untuk menjawab RFID reader. Tentu tidak hanya untuk menghidupkan rangkaian tag saja sinyal RF yang dikirimkan reader seperti dijelaskan di depan, tetapi tentu terdapat sederetan data dan ‘perintah’ yang dikirimkannya. Data yang dikirimkan sebagaimana komunikasi data umumnya adalah dalam bentuk serial data dengan aturan yang lazim, yaitu awal pengiriman dimulai dari LSB masing-masing data apabila berasal dari reader, tetapi kelaziman itu dibalik ketika data itu dikirm dari jawaban RFID tag. Secara diagram waktu, kedua struktur data tersebut diilustrasikan pada Gambar 2.3. Nampak pada Gambar 2.3 bahwa, data stream dari reader berlangsung selama 1,9 ms, yang terdiri dari deretan, spinup berbentuk digit ‘0’ dua puluh kali, TALK command, jeda sesaat, spinup berbentuk digit ‘0’ dua puluh kali lagi, dan SCROLL-ALL-ID command. Aliran data stream ke arah kiri pada Gambar 2.3 tersebut. Data spinup berbentuk digit ‘0’ dua puluh kali, digunakan untuk melakukan sinkronisasi kepada tag agar tag dapat mengenali paket data dari reader. Data TALK command adalah sinyal yang dapat memastikan bahwa tag ‘bangun’ karena dengan sinyal TALK command ini, tag mendapat catu tegangan seperti dijelaskan pada pembahasan RFID pasif. Scroll-all-ID command adalah, sinyal perintah dari reader kepada tag untuk mengirimkan (backscatter) semua ID tag dan CRC yang diperlukan.
Gambar 2.3 reader request
Sementara sinyal jawaban dari tag setelah menerima perintah dari reader, adalah, data preamble, sinyal CRC, dan semua data ID (EPC, electronic product code) yang terdapat dalam memory tag. Sinyal preamble yang terdiri dari, tujuh bit ‘1’ dan satu bit ‘0’, mempunyai fungsi untuk melakukan sinkronisasi sinyal tag ke reader sehingga dapat membaca data CRC dan data ID dengan tepat. Data CRC (cyclic redundant check) berfungsi untuk melakukan deteksi error yang terjadi pada data ID dan dapat melakukan koreksi error tersebut. Jadi begitu satu tag menerima sinyal data stream dari reader, maka tag akan mengirimkan data stream seperti ditunjukkan pada Gambar 12 tersebut. Data stream jawaban tag lebih singkat waktunya, yaitu 0,8 milisekon. Begitu reader menerima data ID dari satu tag, maka tag bersangkutan ditempatkan pada keadaan quiet state, sehingga bila tag tersebut masih menerima sinyal perintah dari reader karena masih di dalam read zones, maka tag tersebut tidak mengirim jawaban lagi. Dengan laju proses sebesar 70 kbps untuk reader dan 140 kbps untuk tag, maka keseluruhan proses
memerlukan waktu sekitar 2,7 milisekon untuk ID sebesar 64 bit. Apabila proses berlangsung tanpa collison (dari tag yang lain), maka proses berlangsung sekitar 3 milisekon setiap tag, sehingga akan mencapai 330 tag tiap sekon.
2.2.3
RFID TagSebuah tag RFID umumnya terdiri dari sebuah microchip yang melekat ke antena radio dipasang pada substrat/objek. Chip berisi nomor identifikasi unik yang dapat menyimpan data sebanyak 2 kilobyte. Sedangkan antena berupa kumparan atau lilitan kawat tembaga, biasanya datar yang dapat mengirim dan menerima gelombang radio. Secara umum dapat dilihat pada Gambar 2.4
Gambar 2.4 RFID Tag
Tag RFID dikelompokkan menjadi tiga, yaitu : a. Tag pasif
pembaca di dekatkan kepadanya. Antena dalam tag pasif dirancang baik untuk mengumpulkan daya dari sinyal yang masuk dan mengirimkan informasi sendiri kembali ke pembaca. Tergantung pada ukuran dan desain dari antena, jangkauan transmisi tag pasif adalah hanya sampai beberapa meter. Karena tidak adanya kontrol internal, tag ini bisa berbentuk kecil dan relatif murah untuk diproduksi.
b. Tag aktif
Tag aktif memiliki sumber daya internal dalam suatu chip dan memiliki kemampuan memancarkan sinyal respon Tag ini juga memiliki lebih banyak ruang memori dalam microchip, sehingga dapat dibaca dengan kecepatan yang lebih tinggi dan - lebih penting - pada jarak yang lebih jauh (hingga ratusan meter). Tag ini jauhlebih mahal untuk memproduksi dan banyak digunakan oleh industri pertahanan, pengiriman dan pertambangan.
c. Tag semi-aktif / semi-pasif
Tag semi-aktif memiliki sumber daya internal hanya untuk memantau kondisi lingkungan, namun memerlukan energi dari pembaca/reader untuk melakukan keperluan komunikasi data. Umumnya, tag jenis ini beroperasi pada kecepatan tinggi dengan jarak yang lebih besar, tetapi memiliki umur yang relatif lebih pendek dari tag lain, sedikit lebih rapuh dan mahal untuk diproduksi.
Gambar 2.5 RFID Tag yang banyak beredar di pasaran
2.2.4 RFID Reader
Untuk mengambil/membaca data yang tersimpan pada tag RFID, diperlukan sebuah pembaca. Sebuah pembaca RF terdiri dari antena dan modul kontrol elektronik yang memancarkan gelombang radio dan membaca sebuah tag terdekat yang ada dalam jangkauan jarak pancar dan menerima informasi yang dikodekan menggunakan komunikasi frekuensi radio dan kemudian melewatkan informasi tersebut ke bentuk digital ke sistem komputer.
Pembaca juga dapat menulis informasi untuk chip pada tag. Sebagai contoh, jika tag RF di dalam buku, kode ditulis ke chip dapat menunjukkan buku tersebut telah diperiksa. Seorang pembaca keamanan di pintu keluar kemudian akan menerima informasi ini dari tag untuk memungkinkan bahwa buku ini aman untuk lewat. Contoh lain, adalah pengisian/penulisan pada pembayaran kartu elektrik. Kartu yang sudah disiapkan sebagai tag RF, dituliskan sejumlah nilai melalui pembaca. Jumlah nominal yang disimpan ini
nantinya dapat digunakan sebagai alat pembayaran elektrik.
Gambar 2.6 RFID Reader
2.3 LCD 4x16 (M1632)
LCD (Liquid Crystal Display) adalah komponen display yang tidak memancar (non-emissive), sehingga tidak menghasilkan sumber cahaya seperti CRT (Cathode Ray Tube), dan berdaya sangat rendah (lebih rendah dari LED) yaitu dalam hitungan mikrowatt (LED dalam hitungan miliwatt). LCD menahan atau membiarkan cahaya yang dipantulkan dari sunber cahaya luar dan cahaya yang berasal dari belakang atau samping yang melewatinya. LCD dikontrol oleh ROM/RAM generator karakter dan RAM data display. Dalam menampilkan numerik ini kristal yang dibentuk menjadi bar, dan dalam menampilkan alfanumerik kristal hanya diatur kedalam pola titik. Setiap kristal memiliki sambungan listrik individu sehingga dapat dikontrol secara independen. Ketika kristal off' (yakni tidak ada arus yang melalui kristal) cahaya kristal terlihat
sama dengan bahan latar belakangnya, sehingga kristal tidak dapat terlihat. Namun ketika arus listrik melewati kristal, itu akan merubah bentuk dan menyerap lebih banyak cahaya. Hal ini membuat kristal terlihat lebih gelap dari penglihatan mata manusia sehingga bentuk titik atau bar dapat dilihat dari perbedaan latar belakang.
Sangat penting untuk menyadari perbedaan antara layar LCD dan layar LED. Sebuah LED display (sering digunakan dalam radio jam) terdiri dari sejumlah LED yang benar-benar mengeluarkan cahaya (dan dapat dilihat dalam gelap). Sebuah layar LCD hanya mencerminkan cahaya, sehingga tidak dapat dilihat dalam gelap.LMB164A adalah modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 4 baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris terakhir adalah kursor).
Memori LCD terdiri dari 9.920 bir CGROM, 64 byte CGRAM dan 80x8 bit DDRAM yang diatur pengalamatannya oleh Address Counter dan akses datanya (pembacaan maupun penulisan datanya) dilakukan melalui register data.Pada LMB162A terdapat register data dan register perintah. Proses akses data ke atau dari register data akan mengakses ke CGRAM, DDRAM atau CGROM bergantung pada kondisi Address Counter, sedangkan proses akses data ke atau dari Register perintah akan mengakses Instruction Decoder (dekoder instruksi) yang akan menentukan perintah–perintah yang akan dilakukan oleh LCD. karakter LCD ada di Gambar bawah ini:
(a)
(b)
Gambar. 2.7(a). LCD 16x4 Character (b). Block Diagram LCD Gambar 2.7 LCD M1632
2.3.1 Karakteristik LCD
Karakteristik dari LCD dot-matriks adalah sebagai berikut: • 16X4 karakter dengan 5X7 dot matriks+kursor
• ROM generator karakter dengan 8 tipe karakter (untuk program write) • 80X8 bit RAM data display
• Dapat diinterfacekan dengan 4 atau 8 bit MPU
• +5V single power supply • Power-on reset
• Range temperature operasi 0-60ºC • Beberapa fungsi instruksi:
Display clear, Cursor home, Display ON/OFF, Cursor ON/OFF, Display charackter blink, Cursor Shift dan Display shift. LCD disini dapat menampilkan karakter yang ada pada ROM generator karakter, yang sudah berisi 192 jenis karakter, dengan cara memberikan kod karakter untuk tiap-tiap karakter yang diinginkan pada pada bus data dengan menggunakan sinyal kontrol.
Tabel 2.1 kofigurasi pin LCD
No Simbol Level Function
1 Vss - 0V (GND) 2 Vcc - 5V 3 Vee - LCDdrive 4 RS H/L H : data input L: intruksi in 5 R/W H/L H: Read L: write 6 E 1/0 Enable 7 DB0 H/L Date Bus
8 DB1 H/L Date Bus 9 DB2 H/L Date Bus 10 DB3 H/L Date Bus 11 DB4 H/L Date Bus 12 DB5 H/L Date Bus 13 DB6 H/L Date Bus 14 DB7 H/L Date Bus 15 V+BL - Vcc 16 V-BL - GND
Register control yang terdapat dalam suatu LCD diantaranya adalah.
Register perintah yaitu register yang berisi perintah-perintah dari mikrokontroler ke panel LCD (Liquid Cristal Display) pada saat proses penulisan data atau tempat status dari panel LCD (Liquid Cristal Display) dapat dibaca pada saat pembacaan data.
Register data yaitu register untuk menuliskan atau membaca data dari atau keDDRAM. Penulisan data pada register akan menempatkan data tersebut keDDRAM sesuai dengan alamat yang telah diatur sebelumnya. Pin, kaki atau jalur input dan kontrol dalam suatu LCD (Liquid Cristal Display) diantaranya adalah :
Pin data adalah jalur untuk memberikan data karakter yang ingin ditampilkan menggunakan LCD (Liquid Cristal Display) dapat dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti mikrokontroler dengan lebar data 8 bit.
Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low menunjukan yang masuk adalah perintah, sedangkan logika high menunjukan data.
Pin R/W (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low tulis data, sedangkan high baca data.
Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar. Pin VLCD berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini dihubungkan dengan trimpot 5 Kohm, jika tidak digunakan dihubungkan ke ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5 Volt.
2.4
Arduino
Arduino adalah papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC (integrated circuit) yang bisa diprogram menggunakan komputer.
Tujuan menanamkan program pada mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input, memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output sesuai yang diinginkan. Jadi mikrokontroler bertugas
sebagai otak yang mengendalikan proses input, dan output sebuah rangkaian elektronik. Bagian-bagian pada Arduino dapat dilihat pada gambar 2.2
Gambar 2.8 Arduino Duemilanove
Adapun data teknis board Arduino UNO sebagai berikut : Mikrokontroler: Arduino UNO
Tegangan Operasi: 5V
Tegangan Input (recommended): 7 - 12V Tegangan Input (limit): 6 - 20V
Pin digital I/O: 14 ( 6 diantaranya pin PWM ) Pin analog input: 6
Arus DC per pin I/O: 40 mA Arus DC untuk pin 3.3V: 150 mA
Flash Memory: 32 KB dengan 0.5 KB digunakan untuk bootloader SRAM: 2 KB
EEPROM: 1 KB
Kecepatan Pewaktu: 16 MHz
2.5
Limits Switch
Limit switch merupakan jenis saklar yang dilengkapi dengan katup yang berfungsi menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti saklar Push ON yaitu hanya akan menghubung pada saat katupnya ditekan pada batas penekanan tertentu yang telah ditentukan dan akan memutus saat saat katup tidak ditekan. Limit switch termasuk dalam kategori sensor mekanis yaitu sensor yang akan memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan mekanik pada sensor tersebut. Penerapan dari limit switch adalah sebagai sensor posisi suatu benda (objek) yang bergerak. Simbol limit switch ditunjukan pada gambar 2.3 berikut.
Gambar 2.9 Simbol limit switch Limit switch umumnya digunakan untuk :
• Memutuskan dan menghubungkan rangkaian menggunakan objek atau benda lain.
• Menghidupkan daya yang besar, dengan sarana yang kecil. • sebagai sensor posisi atau kondisi suatu objek.
2.5.1 Prinsip Kerja
Prinsip kerja limit switch diaktifkan dengan penekanan pada tombolnya pada batas/daerah yang telah ditentukan sebelumnya sehingga terjadi pemutusan atau penghubungan rangkaian dari rangkaian tersebut. Limit switch memiliki 2 kontak yaitu NO (Normally Open) dan kontak NC (Normally Close) dimana salah satu kontak akan aktif jika tombolnya tertekan. Konstruksi dan simbol limit switch dapat dilihat seperti gambar 2.4 di bawah.
Gambar 2.10 Konstruksi Dan Simbol Limit Switch
2.6
AcrylicPolymethyl metacrylate (PMMA) atau acrylic merupakan material yang bening. Tidak hanya sekedar tembus pandang, PMMA juga sedikit sekali menyerap sinar yang melalui bahan tersebut. Disinilah letak perbedaan optis yang utama antara kaca dan acrylic. Walaupun tembus pandang, kaca menyerap cahaya yang masuk sehingga semakin tebal kaca tersebut maka semakin sedikit cahaya yang dapat melaluinya, maka sifat transparannya makin berkurang. Pada acrylic,
penyerapan sinar yang terjadi demikian kecil sehingga walaupun ketebalannya bertambah, sifat transparannya tidak banyak berubah.
Selain itu kaca lebih bersifat kaku jika dibandingkan dengan acrylic. Acrylic bersifat lebih lentur, sehingga secara teknis lebih dapat bertahan pada hentakan tekanan dinamik air. Selain itu, hal yang merugikan adalah kaca akan berwarna kehijauan (dilihat dari ketebalan) sedangkan pada acrylic tidak. Beberapa kelebihan yang dipunyai oleh acrylic:
1. Bening dan transparan. 2. Kuat, lentur dan tahan lama.
3. Dapat dibuat menjadi berbagai bentuk.
4. Mempunyai berat yang lebih ringan dari kaca. 5. Harga relatif murah dari kaca.
2.7
Arduino Programming Tools
Arduino memiliki software khusus yang dapat digunakan untuk membuat sebuah program. Software khusus dari Arduino adalah IDE Sketch Arduino yang tersedia secara gratis untuk di download bagi siapa saja yang ingin menggunakannya. Tampilan IDE Sketch Arduino adalah seperti pada gambar 2.11.
Gambar 2.11 Tampilan Utama IDE Sketch Arduino
2.7.1 Toolbar
Toolbar yang ada pada IDE Sketch Arduino memiliki beberapa menu utama seperti pada gambar 2.12.
Penjelasan dari gambar 2.12 adalah: a. Verify
Tombol ini digunakan untuk meng-compile program yang telah dibuat. Compile berguna untuk mengetahui apakah program yang telah dibuat benar atau masih memilki kesalahan. Apabia ada kesalahan yang terjadi, bagian messageakan menampilkan letak kesalahan tersebut.
b. Stop
Tombol ini digunakan untuk membatalkan proses verify yang sedang berlangsung.
c. New
Tombol ini digunakan untuk membuat coding pada layar baru.
d. Open
Tombol ini digunakan untuk membuka coding yang sudah disimpan sebelumnya.
e. Save
Tombol ini digunakan untuk menyimpan coding yang sedang dikerjakan. f. Upload
Tombol ini digunakan untuk mengirim coding yang sudah dikerjakan ke mikrokontroler.
g. Serial Monitor
Tombol ini digunakan untuk melihat aktivitas komunikasi serial dari mikrokontroler baik yang dikirim oleh user ke mikrokontroler maupun sebaliknya.
2.7.2 Coding Area
Bagian ini merupakan tempat penulisan coding dengan menggunakan bahasa pemrograman C. Coding di dalam Arduino memiliki dua bagian utama, yaitu:
1. Void Setup ( )
Bagian ini merupakan inisialisasi yang diperlukan sebelum program utama dijalankan seperti pada gambar 2.13.
Gambar 2.13 Contoh Void Setup
2. Void Loop ( )
Bagian ini merupakan fungsi utama yang dijalankan terus menerus selama modul Arduino terhubung dengan power supply. Contoh Void loop terdapat pada gambar 2.14.
2.7.3 Application Status
Bagian ini memberikan informasi kepada pengguna mengenai tugas yang sedang dijalankan oleh aplikasi Arduino.
2.7.4 Message
Bagian ini memberikan informasi kepada pengguna mengenai besarnya ukuran file dari coding yang dibuat dan letak kesalahan yang terjadi pada coding.
2.7.5 Serial Port
Serial port digunakan untuk memprogram mikrokontroler langsung dari aplikasi Arduino. Selain itu, komunikasi serial juga digunakan untuk mengirim dan menerima data antara mikrokontroler dan komputer melalui fasilitas serial monitor yang terdapat pada aplikasi Arduino. Seperti gambar 2.15.
2.8 Power Supply
Power supply digunakan sebagai catu daya dan merupakan bagian yang sangat penting karena tanpa adanya catu daya maka rangkaian elektronik tidak akan bekerja. Power supply adalah sebuah perangkat rangkaian yang berfungsi membangkitkan , menyalurkan dan mendistribusikan tenaga listrik dari sumber trafo yang akan di salurkan ke seluruh komponen. IC power ini menggantikan sebuah baterai.
2.8.1 Prinsip Kerja Power Supply
Dengan trafo step-down ini, tegangan input PLN 220V-240V akan diturunkan menjadi 6V, 9V,12V, 15V, atau sesuai dari kebutuhan pengeluaran aliran yang di gunakan. Setelah itu disearahkan menjadi tegangan DC. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. untuk Dioda sebenarnya tidak memiliki karakter yang sempurna, melainkan memiliki karakter yang berhubungan dengan arus dan tegangan komplek yang tidak linier dan seringkali tergantung pada teknologi yang digunakan serta parameter penggunaannya. Dalam penahanan aliran listrik yang sangat tinggi akan di hambat oleh resistor yang terbuat dari osilator ini
.
Kapasitor biasanya disebutdengan sebutan kondensator yang merupakan komponen listrik dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik. Dan untuk penguat arus akan di kerjakan dalam sebuah komponen transistor. Dalam fungsi Transistor diantaranya adalah sebagai Penguat arus, sebagai Switch (Pemutus dan penghubung),
Stabilitasi Tegangan, Modulasi Sinyal, Penyearah dan lain sebagainya. Dari beberapa prinsip kerja sebuah komponen tersebut akan di satukan dalam catu daya untuk menghasilkan sebuah aliran yang di buthkan untuk memberi aliran listrik tegangan rendah.
2.9 Motor DC
Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC memiliki 3 bagian atau komponen utama untuk dapat berputar sebagai berikut;
Kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi ruang terbuka diantara kutub-kutub dari utara ke selatan.
Current Elektromagnet atau Dinamo. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi.
Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.
Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:
Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan
Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.
Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan berikut:
Gaya Elektromagnetik (E) E = KΦN Torque (T) : T= K Φ Ia
Dimana:
E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt) Φ = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan
N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit) T = torque electromagnetik
Ia = arus dinamo
K = konstanta persamaan
2.10 Motor Shield L298
Karena mikrokontroler tidak dapat memberikan arus yang cukup untuk menggerakkan motor DC maka digunakan shield driver motor L298 dengan output arus sebesar 2 A. IC L298 digunakan dalam perancangan karena IC
tersebut merupakan rangkaian H-Bridge yang dirancang untuk memudahkan dalam memberikan arus dua arah dengan tegangan antara 4,5 volt hingga 36 volt terhadap motor DC. IC L298 dapat digunakan untuk mengontrol motor DC half-bridge dengan jumlah motor sebganyak empat buah atau full-half-bridge dengan dua buah motor DC. IC ini mempunyai empat pin masukan yang besesuaian dengan empat pin keluarannya. Selain itu juga teradpat dua pin enable atau disable untuk pin keluaran 1,2 dan 3,4. Berikut adalah diagram bloknya.
Gambar 2.17 datasheet dan blok diagram IC L298
2.11 Push Button
Push button switch (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 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.
Sebagai device penghubung atau pemutus, push button switch hanya memiliki 2 kondisi, yaitu On dan Off (1 dan 0). Istilah On dan Off ini menjadi sangat penting karena semua perangkat listrik yang memerlukan sumber energi listrik pasti membutuhkan kondisi On dan Off.
Gambar 2.18 Push Button
Karena sistem kerjanya yang unlock dan langsung berhubungan dengan operator, push button switch menjadi device paling utama yang biasa digunakan untuk memulai dan mengakhiri kerja mesin di industri. Secanggih apapun sebuah mesin bisa dipastikan sistem kerjanya tidak terlepas dari keberadaan sebuah saklar seperti push button switch atau perangkat lain yang sejenis yang bekerja mengatur pengkondisian On dan Off.
2.11.1 Prinsip Kerja 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 circuit (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 circuit (Push Button Off).
