BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Jeruk Manis
Jeruk medan (jeruk manis) merupakan salah satu produk agroindustri yang berasal dari sumatera utara. Jeruk medan mempunyai nama ilmiah Citrus sinesis. Buah jeruk medan berukuran sedang dan buah yang berdaging dengan rasa manis yang segar, meskipun banyak di antara anggotanya yang memiliki rasa masam. Rasa masam berasal dari kandungan asam sitrat yang memang terkandung pada semua anggotanya.
Gambar 2.1 Jeruk Manis (Citrus sinesis)
2.2. Warna
Menurut Newton, warna adalah spektrum tertentu yang terdapat didalam suatu cahaya sempurna (putih). Asumsi itu didasarkan pada penemuannya dalam sebuah eksperimen. Pada sebuah ruangan gelap, seberkas cahaya putih matahari diloloskan lewat lubang kecil dan menerpa sebuah prisma (Wiryadinata, R., Lelono, J,. & Alimuddin. 2014).
Gambar 2.2 Spektrum Cahaya pada Prisma
(Sumber:Wiryadinata, R., Lelono, J,. & Alimuddin. 2014)
Cahaya putih yang tidak tampak berwarna, oleh prisma tersebut dipecahkan menjadi susunan cahaya berwarna yang tampak yaitu cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu, yang kemudian di kenal sebagai susunan spektrum cahaya (gambar 2.2). Jika spektrum cahaya tersebut dikumpulkan dan diloloskan kembali melalui sebuah prisma, cahaya tersebut kembali menjadi cahaya putih. Spektrum cahaya merupakan susunan cahaya berwarna yang tampak, setiap warna mempunyai panjang gelombang yang berbeda (Wiryadinata, R., Lelono, J,. & Alimuddin. 2014).
Gambar 2.3 Spektrum Cahaya Tampak
2.3. Arduino
Arduino merupakan perangkat keras modul yang di rangkai untuk dapat mengontrol sesuatu kegiatan. Arduino merupakan kumpulan komponen yang terdiri dari mikrokontroler sebagai komponen utama. Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical computing yang bersifat open source. Arduino tidak hanya sebuah alat pengembangan, tetapi kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman Integrated Development Environment (IDE) yang canggih (Girsang, W.S. 2014).
IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng-compile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memory mikrokontroler. 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 (Girsang, W.S. 2014).
Komponen utama di dalam papan arduino adalah sebuah mikrokontroler 8 bit dengan merk ATmega yang dibuat oleh perusahaan Atmel Corporation. Berbagai papan arduino menggunakan tipe ATmega yang berbeda-beda tergantung dari spesifikasinya, sebagai contoh Arduino Uno menggunakan ATmega328 sedangkan Arduino Mega 2560 yang lebih canggih menggunakan ATmega2560 (Girsang, W.S. 2014).
Bahasa pemrograman arduino adalah bahasa pemrograman yang umum digunakan untuk membuat perangkat lunak yang ditanamkan pada arduino board. Bahasa pemrograman arduino mirip dengan bahasa pemrograman C++ (Simanjuntak, M.G, 2013).
2.4. Arduino Uno
Arduino Uno menggunakan ATmega16U2 yang diprogram sebagai USB-to-serial converter untuk komunikasi serial ke komputer melalui port USB. Tampak atas dari Arduino Uno dapat dilihat pada Gambar 2.4 (Simanjuntak, M.G, 2013).
Gambar 2.4 Board Arduino Uno
(Sumber:http://repository.usu.ac.id/handle/123456789/37482. Simanjuntak, M.G. 2013)
Berikut ini adalah konfigurasi dari Arduino Uno: 1. Mikrokontroler : ATmega328
2. Tegangan Operasi : 5V
3. Tegangan Input (recommended) : 7 - 12 V 4. Tegangan Input (limit) : 6-20 V
5. Pin digital I/O : 14 (6 diantaranya pin PWM) 6. Pin Analog input : 6
7. Arus DC per pin I/O : 40 mA 8. Arus DC untuk pin 3.3 V : 150 mA
9. Flash Memory : 32 KB dengan 0.5 KB digunakan untuk bootloader 10.SRAM : 2 KB
11.EEPROM : 1 KB 12.Kecepatan : 16 Mhz
2.4.1. Pin Input dan Output Arduino Uno
default) sebesar 20-30 KOhm. Sebagai tambahan, beberapa pin masukan digital
memiliki kegunaan khusus yaitu:
1. Komunikasi serial: pin 0 (RX) dan pin 1 (TX), digunakan untuk menerima (RX) dan mengirim (TX) data secara serial.
2. External Interrupt: pin 2 dan pin 3, pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu sebuah interrupt pada nilai rendah, sisi naik atau turun, atau pada saat terjadi perubahan nilai.
3. Pulse-width modulation (PWM): pin 3,5,6,9,10 dan 11, menyediakan keluaran PWM 8-bit dangan menggunakan fungsi analogWrite().
4. Serial Peripheral Interface (SPI): pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO) dan 13 (SCK), pin ini mendukung komunikasi SPI dengan menggunakan SPI library. 5. LED: pin 13, terdapat built-in LED yang terhubung ke pin digital 13. Ketika
pin bernilai HIGH maka LED menyala, sebaliknya ketika pin bernilai LOW maka LED akan padam.
2.4.2. Sumber Daya dan Tegangan Arduino Uno
2.4.3. Peta Memory Arduino UNO
Arduino Uno adalah arduino board yang menggunakan mikrokontroler ATmega328. Maka peta memori Arduino Uno sama dengan peta memori pada mikrokontroler ATmega328 (Simanjuntak, M.G, 2013).
2.4.3.1 Memory Program
ATMega328 memiliki 32K byte On-chip In-System Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Memori flash dibagi kedalam dua bagian, yaitu bagian program bootloader dan aplikasi seperti pada gambar 2.5. Bootloader adalah program kecil yang bekerja pada saat sistem dimulai yang dapat memasukkan seluruh program aplikasi ke dalam memori prosesor (Simanjuntak, M.G, 2013).
Gambar 2.5 Peta Memori Program ATMega 328
(Sumber: http://repository.usu.ac.id/handle/123456789/37482. Simanjuntak, M.G. 2013)
2.5. Sensor Warna TCS3200
Gambar 2.6 Blok Diagram TCS3200
Pada dasarnya sensor warna TCS3200 merupakan sensor cahaya yang dilengkapi dengan filter cahaya untuk warna dasar RGB (Red-Green-Blue). Photodiode dalam sensor warna TCS3200 disusun secara array 8x8 dengan
konfigurasi internal sensor photodiode adalah: 16 photodiode untuk sensor cahaya dengan filter cahaya merah, 16 photodiode untuk sensor cahaya dengan filter cahaya hijau, 16 photodiode untuk sensor cahaya dengan filter cahaya biru, dan 16 photodiode untuk sensor cahaya tanpa filter warna.
Sensor warna yang digunakan dalam penelitian ini, menggunakan modul sensor warna DT-Sense Colour Sensor. Modul ini merupakan modul sensor warna yang berbasis sensor TAOS TCS3200. Modul ini dilengkapi EPROM, sehingga dapat menyimpan 25 buah data.
Gambar 2.7 Modul Sensor Warna TCS3200
2.6. Motor Servo
Motor DC servo (DC-SV) pada dasarnya adalah sebuah motor DC-MP dengan
kualifikasi khusus yang sesuai dengan aplikasi “servoing” didalam teknik kontrol.
Dalam kamus Oxford istilah ”servo” diartikan sebagai “a mechanism that controls a large mechanism” (Pitowarno, 2006).
lingkup torsi yang berubah-ubah. Beberapa tipe motor servo yang dijual bersama dengan paket rangkaian drivernya telah memiliki rangkaian control kecepatan yang menyatu didalamnya. Putaran motor tidak lagi berdasarkan tegangan supply ke motor, namun berdasarkan tegangan input khusus yang berfungsi sebagai referensi kecepatan output (Pitowarno, 2006).
Motor servo terdiri dari rangkaian pengontrol, gear, potensiometer dan DC motor. Potensiometer terhubung dengan gear demikian pula DC motor. Ketika DC motor diberi signal oleh rangkaian pengontrol maka dia akan bergerak demikian pula potensiometer dan otomatis akan mengubah resistansinya. Rangkaian pengontrol akan mengamati perubahan resistansi dan ketika resistansi mencapai nilai yang diinginkan maka motor akan berhenti pada posisi yang diinginkan.
Gambar 2.8 Motor Servo
(Sumber: http://todochip.es/94-thickbox_default/servo-360-torsion-55-kg-dc-48-6v.jpg)
2.7. LCD (Liquid Crystal Display)
LCD berfungsi menampilkan suatu nilai hasil sensor, menampilkan teks, atau menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler. LCD yang digunakan adalah jenis LCD M1632. LCDM1632 merupakan modul LCD dengan tampilan 16 x 2 baris dengan konsumsi daya rendah (Napitupulu, Chandra M, 2011).
Gambar 2.9 LCD (Liquid Crystal Display)
2.8. Arduino Development Environment
Arduino Development Environment terdiri dari editor teks untuk menulis kode, sebuah area pesan, sebuah konsol, sebuah toolbar dengan tombol-tombol untuk fungsi yang umum dan beberapa menu. Arduino Development Environment terhubung ke arduino board untuk meng-upload program dan juga untuk berkomunikasi dengan arduino
board.
Gambar 2.10 Software IDE Arduino
Berikut ini adalah fungsi tombol-tombol toolbar Arduino IDE: 1. Verify
Untuk meng-compile dan mengecek program yang akan diupload ke board arduino.
2. Upload
4. Open
Untuk menampilkan menu dari seluruh sketch yang berada di dalam sketchbook.
5. Save
Untuk menyimpan sketch. 6. Serial interface
Membuka serial monitor.
2.9. ISIS & ARES Proteus 8.0
Proteus adalah sebuah software untuk mendesain PCB yang dilengkapi dengan simulasi Pspice pada level skematik sebelum rangkaian skematik di-upgrade ke PCB, sehingga kita tahu apakah PCB yang akan dicetak sudah benar atau tidak. Proteus mampu mengkombinasikan program ISIS untuk membuat skematik desain rangkaian dengan program ARES untuk membuat layout PCB dari skematik yang telah dibuat.
Gambar 2.11 Tampilan Software ISIS & ARES Proteus
ARES (Advance Routing and Editing Software) digunakan untuk membuat modul layout PCB. Adapun fitur-fitur dari ARES adalah sebagai berikut:
1. Memiliki database dengan tingkat keakuratan 32-bit dan memberikan resolusi 10 nm, resolusi angular 0,1 derajat dan ukuran maksimum board sampai kurang lebih 10m, Ares mendukung sampai 16 layer.
2. Terintegrasi dengan program pembuat skematik ISIS, dengan kemampuan untuk menentukan informasi routing pada skematik.
3. Visualisasi board 3-Dimensi.
