BAB II Kajian Teori. 2.1 Arduino

BAB II Kajian Teori

2.1 Arduino

Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical computing yang bersifat open source.Pertama-tama perlu dipahami bahwa kata

“platform” di sini adalah sebuah pilihan kata yang tepat. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan, tetapi ia adalah kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng-compile

menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memory microcontroller. Ada banyak projek dan alat-alat dikembangkan oleh akademisi dan profesional dengan menggunakan Arduino, selain itu juga ada banyak modul-modul pendukung (sensor, tampilan, penggerak dan sebagainya) yang dibuat oleh pihak lain untuk bisa disambungkan dengan Arduino. Arduino berevolusi menjadi sebuah platform karena ia menjadi pilihan dan acuan bagi banyak praktisi. Salah satu yang membuat Arduino memikat hati banyak orang adalah karena sifatnya yang open source, baik untuk hardware maupun software-nya.

Diagram rangkaian elektronik Arduino digratiskan kepada semua orang. Anda bisa bebas men-download gambarnya, membeli komponen- komponennya, membuat PCB-nya dan merangkainya sendiri tanpa harus membayar kepada para pembuat Arduino. Sama halnya dengan IDE Arduino yang bisa di-download dan diinstal pada komputer secara gratis. Kita patut berterima kasih kepada tim Arduino yang sangat dermawan membagi-bagikan kemewahan hasil kerja keras mereka kepada semua orang.

Penulis pribadi betul-betul kagum dengan desain hardware, bahasa pemrograman dan IDE Arduino yang berkualitas tinggi dan sangat berkelas.

Arduino dikembangkan oleh sebuah tim yang beranggotakan orang-orang dari berbagai belahandunia.

Anggota inti dari tim ini adalah:

 Massimo Banzi Milano, Italy

 David Cuartielles Malmoe, Sweden

 Tom Igoe New York, US

 Gianluca Martino Torino, Italy

 David A. Mellis Boston, MA, USA

Saat ini komunitas Arduino berkembang dengan pesat dan dinamis di berbagai belahan dunia.Bermacam-macam kegiatan yang berkaitan dengan projek-projek Arduino bermunculan dimanamana,termasuk di Indonesia. Yang membuat Arduino dengan cepat diterima oleh orang-orang adalah karena:

 Lintas platform, software Arduino dapat dijalankan pada system operasi Windows,Macintosh OSX dan Linux, sementara platform lain umumnya terbatas hanya pada Windows.

 Sangat mudah dipelajari dan digunakan. Processing adalah bahasa pemrograman yang digunakan untuk menulis program di dalam Arduino. Processing adalah bahasa pemrograman tingkat tinggi yang dialeknya sangat mirip dengan C++ dan Java, sehingga pengguna yang sudah terbiasa dengan kedua bahasa tersebut tidak akan menemui kesulitan dengan Processing. Bahasa pemrograman Processing sungguh-sungguh sangat memudahkan dan mempercepat pembuatan sebuah program karena bahasa ini sangat mudah dipelajari dan diaplikasikan dibandingkan bahasa pemrograman tingkat rendah seperti Assembler yang umum digunakan pada platform lain namun cukup sulit. Untuk mengenal Processing lebih lanjut, silakan mengunjungi situs web-nya di http://www.processing.org.

 Sistem yang terbuka, baik dari sisi hardware maupun software-nya.

Secara umum Arduino terdiri dari dua bagian, yaitu:

 Hardware

Papan input/output (I/O)

 Software

Software Arduino meliputi IDE untuk menulis program, driver untuk koneksi

2.1.1 Jenis- Jenis Arduino

Saat ini ada bermacam-macam bentuk papan Arduino yang disesuaikan dengan peruntukannya seperti diperlihatkan berikut ini:

 Arduino USB

Arduino USB adalah Jenis arduino yang menggunakan USB sebagai interface computer.

Contoh : Uno, Duemilanove, Arduino Diecimila, Arduino NG Rev. C, Arduino NG (Nuova Generazione), Arduino Extreme dan Arduino Extreme v2, Arduino USB dan Arduino USB v2.0

Gambar 2.1 Arduino USB

 Serial.

Adalah Arduino yang menggunakan RS232 sebagai antar muka pemrograman atau komunikasi komputer.

Contoh : Arduino Serial dan Arduino Serial v2.0

Gambar 2.2 Arduino Serial

 Mega

Adalah Arduino dengan spesifikasi yang lebih tinggi, dilengkapi tambahan pin digital, pin analog,port serial dan sebagainya.

Contoh: Due, Mega, Mega 2560.

Gambar 2.3 Arduino Mega

 Wireless

Adalah arduino yang ditujukan untuk penggunaan Wireless Contoh : arduino Fio.

Gambar 2.4 Arduino Fio

 Lilypad

Adalah Arduino dengan bentuk bulat melingkar.

Contoh : LilyPad Arduino 00, LilyPad Arduino 01, LilyPad, Arduino 02, LilyPad Arduino 03, LilyPad Arduino 04

Gambar 2.5 Arduino Lilypad

 Bluetooth

Adalah Arduino yang menggunakan Bluetooth sebagai interfacenya Contoh : Arduino BT.

Gambar 2.6 Arduino BT

 Mini

Adalah Arduino yang berdimensi sangat kecil Contoh : Nano, Mini, Stamp.

Gambar 2.7 Arduino Nano

2.1.2 Arduino Uno

Untuk penulisan kali ini, penulis menggunakan Arduino Uno sebagai processing dalam prototype alat. Adapun bagian bagian dari arduino akan dijelaskan dalam gambar 2.7

Gambar 2.8 Bagian Bagian Arduino Uno.

 Penghubung Universal Serial Bus (USB)

Penghubung Universal Serial Bus (USB) adalah bagian yang berfungsi menghubungkan Arduino dengan computer saat proses upload/mengunggah program dengan menggunakan kabel usb. Selain sebagai penghubung, penghubung ini juga dapat digunakan untuk memberikan tegangan kepada board. Adapun kabel USB yang digunakan adalah kabel usb yang sering digunakan pada printer seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.8

Gambar 2.9 USB Printer

 Tombol Reset

Adalah tombol yang digunakan untuk mengatur ulang (Reset) Arduino jika suatu saat terjadi keanehan eksekusi program pada system.

 Pin Digital

Pin yang digunakan untuk menerima/mengirim data yang bersifat digital atau data yang berada pada kondisi High atau Low.

 Pin Analog

Pin yang digunakan untuk menerima/megirim data yang bersifat analog. Dalam Pin ini terdapat converter yang bertugas mengkonversi setiap data yang masuk /keluar menjadi data digital.

 Penghubung ICSP

Port ICSP memungkinkan pengguna untuk memprogram microcontroller secara langsung, tanpa melalui bootloader. Umumnya pengguna Arduino tidak melakukan ini sehingga ICSP tidak terlalu dipakai walaupun disediakan.

 Mikrokontroller ATMega 328

Arduino Uno menggunakan ATMega 328 sebagai pusat pengendalinya. Chip ini dipasangkan pada header soket yang ada pada board arduino sehingga memudahkan untuk dipasang ulang.

 Pin Sumber Tegangan

Pada Pin sumber tegangan terdapat port 3,3V, 5V , Vin yang digunakan sebagai sumber tegangan untuk sensor atau rangkaian lain diluar board arduino.

 Penghubung Catudaya

Digunakan sebagai sumber catu untuk menghidupkan arduino

2.2 Sensor Controller.

Sensor controller adalah sebuah alat yang digunakan untuk membaca nilai atau mengolah trigger yang dikeluarkan oleh sensor.

Gambar 2.10 Sensor Controller.

Dalam dunia industrialat ini banyak ditemui. Applikasi yang sering digunakan adlah untuk mendeteksi ketinggian suatu obyek, dll.

Gambar 2.11 Pin Configuration

Adapun konfigurasi pin dari gambar 2.6 adalah sebagai berikut : 1. Pin 1 dan 5 digunakan sebagai input power 220V.

2. Pin2,3 dan 4 digunakan untuk switch kontaktor.

3. Pin 6, 7, dan 8 tidak digunakan.

4. Pin 9 digunakan sebagai supply tegangan 12 volt ke sensor 1.

5. Pin 10 digunakan untuk ground sensor 1

6. Pin 11 digunakan sebagai Input trigger sensor 1

7. Pin 12 digunakan untuk NPN open collector output sensor 1 8. Pin 13 digunakan sebagai supply tegangan 12 volt ke sensor 2.

9. Pin 14 digunakan untuk ground sensor 2

10. Pin 15 digunakan sebagai Input trigger sensor 2

11. Pin 16 digunakan untuk NPN open collector output sensor 2.

2.3 Sensor Infrared.

Dalam tugas akhir ini,penulis menggunakan sensor sebagai switch.

Adapun sensor tersebut adalah photo sensor yang akan digunakan sebagai switch.

Gambar 2.12 Photosensor

Sensor tersebut memiliki daya deteksi sejauh 1 meter. Jarak ini dapat di atur sesuai kebutuhan melalui trimpot. Yang berada pada sisi atas sensor. Apabila bia mendeteksi barang, maka indikasi ditandai dengan lampu orange yang menyala. Apabila tidak mendeteksi barang, maka lampu hijau akan menyala.

2.4 Switching Power Supply

Dalam tugas akhir ini penulis menggunakan Switching Module Power Supply (SMPS). Mengapa penulis menggunakan jenis ini, dikarenakan jenis power supply seperti ini lebih kuat dan tahan lama. Secara konstruksi power supply ini lebih ringan dan mudah di dapatkan.

Gambar 2.13 Switching Power Supply.

Switching powersupply yang penulis gunakan adalah yang bekerja pada tegangan input 220-240 VAC dan tegangan output 12voltDC.

2.5 Transistor

Adalah elektronika semikonduktor yang memiliki 3 kaki elektroda, yaitu Basis (Dasar), Kolektor (Pengumpul) dan Emitor (Pemancar). Komponen ini berfungsi sebagai penguat, pemutus dan penyambung (switching), stabilitasi tegangan, modulasi sinyal dan masih banyak lagi fungsi lainnya. Selain itu, transistor juga dapat digunakan sebagai kran listrik sehingga dapat mengalirkan listrik dengan sangat akurat dan sumber listriknya.

Gambar 2.14 Transistor

Transistor sebenarnya berasal dari kata “transfer” yang berarti pemindahan dan “resistor” yang berarti penghambat. Dari kedua kata tersebut dapat kita simpulkan, pengertian transistor adalah pemindahan atau peralihan bahan setengah penghantar menjadi suhu tertentu. Transistor pertama kali

ditemukan pada tahun 1948 oleh William Shockley, John Barden dan W.H, Brattain. Tetapi, komponen ini mulai digunakan pada tahun 1958. Jenis Transistor terbagi menjadi 2, yaitu transistor tipe P-N-P dan transistor N-P-N.

Gambar 2.15 Simbol transistor

Cara Kerja Transistor hampir sama dengan resistor yang mempunyai tipe dasar modern. Tipe dasar modern terbagi menjadi 2, yaitu Bipolar Junction Transistor atau biasa di singkat BJT dan Field Effect Transistor atau FET. BJT dapat bekerja bedasarkan arus inputnya, sedangkan FET bekerja berdasarkan tegangan inputnya.

Dalam dunia elektronika modern, transistor merupakan komponen yang sangat penting terutama dalam rangkaian analog karena fungsinya sebagai penguat. Rangkaian analog terdiri dari pengeras suara, sumber listrik stabil dan penguat sinyal radio. Tidak hanya rangkaian analog, di dalam rangkaian digital juga terdapat transistor yang digunakan sebagai saklar dengan kecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat di rangkai sehingga berfungsi sebagai logic gate.

Jenis-Jenis Transistor juga berbeda-beda, berdasarkan kategorinya dibedakan seperti materi semikonduktor, kemasan fisik, tipe, polaritas, maximum kapasitas daya, maximum frekuensi kerja, aplikasi dan masih banyak lagi jenis yang lainnya.

2.6 Relay.

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk

menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

Gambar 2.16 Simbol dan bentuk Relay.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu : 1. Electromagnet (Coil)

2. Armature

3. Switch Contact Point (Saklar) 4. Spring

Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay :

Gambar 2.17 Struktur fisik relay

1. Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function) 2. Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time

Delay Function)

3. Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.

4. Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

1. Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)

2. Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut.

Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak

terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil. Karena Relay merupakan salah satu jenis dari Saklar, maka istilah Pole dan Throw yang dipakai dalam Saklar juga berlaku pada Relay.

Berikut ini adalah penjelasan singkat mengenai Istilah Pole and Throw : 1. Pole : Banyaknya Kontak (Contact) yang dimiliki oleh sebuah relay 2. Throw : Banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah Kontak

(Contact)

Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka relay dapat digolongkan menjadi :

1. Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4 Terminal, 2 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.

2. Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5 Terminal, 3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.

3. Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6 Terminal, diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal Saklar sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat dijadikan 2 Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil.

4. Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki Terminal sebanyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yang merupakan 2 pasang Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil.

Selain Golongan Relay diatas, terdapat juga Relay-relay yang Pole dan Throw-nya melebihi dari 2 (dua). Misalnya 3PDT (Triple Pole Double Throw) ataupun 4PDT (Four Pole Double Throw) dan lain sebagainya.

Untuk lebih jelas mengenai Penggolongan Relay berdasarkan Jumlah Pole dan Throw, silakan lihat gambar dibawah ini :

Gambar 2.18 Penggolongan relay

Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :

1. Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function) 2. Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time

Delay Function)

3. Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.

4. Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).

2.7 LM 7812

Gambar 2.19 LM 7812

IC ini berfungsi untuk IC regulator dimana IC ini dapat menghasilkan tegangan konstan sebesar +12 Volt yang stabil. Pin 1 pada IC digunakan sebagai input tegangan. Tegangan yang di perbolehkan adalah tegangan diatas +12 Volt DC. Kaki 2 pada IC digunakan sebagai ground dari IC. Kaki 3 pada

IC digunakan sebagai output keluaran tegangan dimana didapat tegangan konstan dan stabil sebesar +12 Volt DC.

2.8 Optocoupler.

Optocoupler juga dikenal dengan sebutan Opto-isolator, Photocoupler atau Optical Isolator. Optocoupler adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghubung berdasarkan cahaya optik. Pada dasarnya Optocoupler terdiri dari 2 bagian utama yaitu Transmitter yang berfungsi sebagai pengirim cahaya optik dan Receiver yang berfungsi sebagai pendeteksi sumber cahaya. Masing-masing bagian Optocoupler (Transmitter dan Receiver) tidak memiliki hubungan konduktif rangkaian secara langsung tetapi dibuat sedemikian rupa dalam satu kemasan komponen.

Gambar 2.20 Optocoupler

Jenis-jenis Optocoupler yang sering ditemukan adalah Optocoupler yang terbuat dari bahan Semikonduktor dan terdiri dari kombinasi LED (Light Emitting Diode) dan Phototransistor. Dalam Kombinasi ini, LED berfungsi sebagai pengirim sinyal cahaya optik (Transmitter) sedangkan Phototransistor berfungsi sebagai penerima cahaya tersebut (Receiver). Jenis-jenis lain dari Optocoupler diantaranya adalah kombinasi LED-Photodiode, LED-LASCR dan juga Lamp-Photoresistor.Pada prinsipnya, Optocoupler dengan kombinasi LED-Phototransistor adalah Optocoupler yang terdiri dari sebuah komponen LED (Light Emitting Diode) yang memancarkan cahaya infra merah (IR LED) dan sebuah komponen semikonduktor yang peka terhadap cahaya (Phototransistor) sebagai bagian yang digunakan untuk mendeteksi cahaya infra merah yang dipancarkan oleh IR LED. Untuk lebih jelas mengenai

Prinsip kerja Optocoupler, silakan lihat rangkaian internal komponen Optocoupler dibawah ini :

Gambar 2.21 Cara kerja Optocoupler

Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa Arus listrik yang mengalir melalui IR LED akan menyebabkan IR LED memancarkan sinyal cahaya Infra merahnya. Intensitas Cahaya tergantung pada jumlah arus listrik yang mengalir pada IR LED tersebut. Kelebihan Cahaya Infra Merah adalah pada ketahanannya yang lebih baik jika dibandingkan dengan Cahaya yang tampak.

Cahaya Infra Merah tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.Cahaya Infra Merah yang dipancarkan tersebut akan dideteksi oleh Phototransistor dan menyebabkan terjadinya hubungan atau Switch ON pada Phototransistor.

Prinsip kerja Phototransistor hampir sama dengan Transistor Bipolar biasa, yang membedakan adalah Terminal Basis (Base) Phototransistor merupakan penerima yang peka terhadap cahaya.Optocoupler banyak diaplikasikan sebagai driver pada rangkaian pada Mikrokontroller, driver pada Motor DC, DC dan AC power control dan juga pada komunikasi rangkaian yang dikendalikan oleh PC (Komputer).

2.9 Motor DC.

Motor DC adalah jenis motor listrik yang bekerja menggunakan sumber tegangan DC. Motor DC atau motor arus searah sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung dan tidak langsung/direct- unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas.

Gambar 2.22 Motor DC Bagian dari motor DC adalah :

1. Kutub Medan Magnet.

Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang stasioner dan kumparan motor DC yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.

2. Kumparan Motor DC

Bila arus masuk menuju kumparan motor DC, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. kumparan motor DC yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, kumparan motor DC berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan kumparan motor DC.

3. Komuter Motor dc

Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam kumparan motor DC.

Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara kumparan motor DC dan sumber daya.

Keuntungan utama motor DC adalah dalam hal pengendalian kecepatan motor DC tersebut, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur :

 Tegangan kumparan motor DC – meningkatkan tegangan kumparan motor DC akan meningkatkan kecepatan

 Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC.

2.10 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.

Gambar 2.23 Push Button.

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.

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.

Gambar 2.24 Cara 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).

2.11 Limit 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 berikut:

Gambar 2.25 Limit Switch

Simbol Dan Bentuk 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.

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.

2.12 LDMikro.

Sebelum membuat program Arduino, penulis mensimulasikan leader diagramnya terlebih dahulu.adapun software aplikasi yang penulis gunakan adalah ldmicro. Dimana software ini bersifat opensource dan dapat di download di webnya langsung: http://www.cq.cx/ladder.pl.

Dalam penjelasan ini penulis tidak akan membahas mengenai cara penggunaan program dan isi programsecara mendalam, karena pada lampiran akan penulis lampirkan leader diagramnya.

Setelah mendownload program, saatnya mendoble klik dikarenaka program bersifat portable.

Gambar 2.26 Tampilan Awal Program

Gambar 2.27 Tampilan menu file.

Gambar 2.28 Tampilan menu edit.

Gambar 2.29 Tampilan menu setting.

Gambar 2.30 Tampilan menu Introduction

Gambar 2.31 Tampilan menu simulate.

Gambar 2.32 Tampilan menu Compile

Gambar 2.33 Tampilan menu Help.

2.13 Arduino

Untuk dapat memprogram arduino dibutuhkan software arduino yang dapat di unduh di alamat https://www.arduino.cc/en/Main/Software . Setelah itu install aplikasi dan jalankan aplikasi.

Gambar 2.34 Tampilan awal program.

Gambar 2.35 Tampilan menu file

Gambar 2.36 Tampilan menu edit.

Gambar 2.37 Tampilan menu skech

Setiap program Arduino (biasa disebut sketch) mempunyai dua buah fungsi yang harus ada.

 void setup( ) { }

Semua kode didalam kurung kurawal akan dijalankan hanya satu kali ketika program Arduino dijalankan untuk pertama kalinya.

 void loop( ) { }

Fungsi ini akan dijalankan setelah setup (fungsi void setup) selesai.

Setelah dijalankan satu kali fungsi ini akan dijalankan lagi, dan lagi secara terus menerus sampai catu daya (power) dilepaskan.

 //(komentar satu baris)

Kadang diperlukan untuk memberi catatan pada diri sendiri apa arti dari kode-kode yang dituliskan. Cukup menuliskan dua buah garis miring dan apapun yang kita ketikkan dibelakangnya akan diabaikan oleh program.

 /* */(komentar banyak baris)

Jika anda punya banyak catatan, maka hal itu dapat dituliskan pada beberapa baris sebagai komentar. Semua hal yang terletak di antara dua simbol tersebut akan diabaikan oleh program.

 { }(kurung kurawal)

Digunakan untuk mendefinisikan kapan blok program mulai dan berakhir (digunakan juga pada fungsi dan pengulangan).

 ;(titk koma)

Setiap baris kode harus diakhiri dengan tanda titik koma (jika ada titik koma yang hilang maka program tidak akan bisa dijalankan).Sebuah program secara garis besar dapat didefinisikan sebagai instruksi untuk memindahkan angka dengan cara yang cerdas. Variabel inilah yang digunakan untuk memindahkannya.

 int (integer)

Digunakan untuk menyimpan angka dalam 2 byte (16 bit). Tidak

mempunyai angka desimal dan menyimpan nilai dari -32,768 dan 32,767.

 long (long)

Digunakan ketika integer tidak mencukupi lagi. Memakai 4 byte (32 bit) dari memori (RAM) dan mempunyai rentang dari -2,147,483,648 dan 2,147,483,647.

 boolean (boolean)

Variabel sederhana yang digunakan untuk menyimpan nilai TRUE (benar) atauFALSE (salah). Sangat berguna karena hanya menggunakan 1 bit dari RAM.

 float (float)

Digunakan untuk angka desimal (floating point). Memakai 4 byte (32 bit) dari RAM dan mempunyai rentang dari -3.4028235E+38 dan

3.4028235E+38. char (character)

Menyimpan 1 karakter menggunakan kode ASCII (misalnya „A‟ = 65).

Hanya memakai 1 byte (8 bit) dari RAM.

 Operator Matematika

Operator yang digunakan untuk memanipulasi angka (bekerja seperti matematika yang sederhana).

 =(sama dengan)

Membuat sesuatu menjadi sama dengan nilai yang lain (misalnya: x = 10 * 2, x sekarang sama dengan 20).

 % (percent)

Menghasilkan sisa dari hasil pembagian suatu angka dengan angka yang lain (misalnya: 12 % 10, ini akan menghasilkan angka 2).

 + (penjumlahan)

 – (pengurangan)

 *(perkalian)

 / (pembagian)

Operator Pembanding, Digunakan untuk membandingkan nilai logika.

 == ( sama dengan)

(misalnya: 12 == 10 adalah FALSE (salah) atau 12 == 12 adalah TRUE (benar))

 != Tidak sama dengan

(misalnya: 12 != 10 adalah TRUE (benar) atau 12 != 12 adalah FALSE (salah))

 < (Lebih kecil dari)

(misalnya: 12 < 10 adalah FALSE (salah) atau 12 < 12 adalah FALSE (salah) atau 12 < 14 adalah TRUE (benar))

 > (Lebih besar dari)

(misalnya: 12 > 10 adalah TRUE (benar) atau 12 > 12 adalah FALSE (salah) atau 12 > 14 adalah FALSE (salah))

Program sangat tergantung pada pengaturan apa yang akan dijalankan berikutnya, berikut ini adalah elemen dasar pengaturan (banyak lagi yang lain dan bisa dicari di internet).

 if..else, dengan format seperti berikut ini:

if (kondisi) { } else if (kondisi) { } else { }

Dengan struktur seperti diatas program akan menjalankan kode yang ada di dalam kurung kurawal jika kondisinya TRUE, dan jika tidak (FALSE) maka akan diperiksa apakah kondisi pada else if dan jika kondisinya FALSE maka kode pada else yang akan dijalankan.

 for, dengan format seperti berikut ini:

for (int i = 0; i < #pengulangan; i++) { }

Digunakan bila anda ingin melakukan pengulangan kode di dalam kurung kurawal beberapa kali, ganti #pengulangan dengan jumlah pengulangan yang diinginkan. Melakukan penghitungan ke atas dengan i++ atau ke bawah dengan i–.

 pinMode(pin, mode)

Digunakan untuk menetapkan mode dari suatu pin, pin adalah nomor pin yang akan digunakan dari 0-19 (pin analog 0-5 adalah 14-19).

Mode yang bisa digunakan adalahINPUT atau OUTPUT.

 digitalWrite(pin, value)

Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai OUTPUT, pin tersebut dapat dijadikan HIGH(ditarik menjadi 5 volts) atau LOW (diturunkan menjadi ground).

 digitalRead(pin)

Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai INPUT maka anda dapat menggunakan kode ini untuk mendapatkan nilai pin tersebut

apakah HIGH (ditarik menjadi 5 volts) atau LOW(diturunkan menjadi ground).

 Analog

Arduino adalah mesin digital tetapi mempunyai kemampuan untuk beroperasi di dalam alam analog (menggunakan trik). Berikut ini cara untuk menghadapi hal yang bukan digital.

 analogWrite(pin, value)

Beberapa pin pada Arduino mendukung PWM (pulse width

modulation) yaitu pin 3, 5, 6, 9, 10, 11. Ini dapat merubah pin hidup (on)atau mati (off) dengan sangat cepat sehingga membuatnya dapat berfungsi layaknya keluaran analog. Value (nilai) pada format kode tersebut adalah angka antara 0 ( 0% duty cycle ~ 0V) dan 255 (100%

duty cycle ~ 5V).

 analogRead(pin)

Ketika pin analog ditetapkan sebagai INPUT anda dapat membaca keluaran voltase-nya. Keluarannya berupa angka antara 0 (untuk 0 volts) dan 1024 (untuk 5 volts).