BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan Mutakhir
Penelitian ini mengacu pada beberapa sumber dan tinjauan yang sudah ada
dimana masing-masing penulis menggunakan metode yang berbeda sesuai dengan
permasalahan yang dibahas. Dari perbandingan tersebut akan terlihat perbedaan
penelitian dengan yang akan dilakukan penulis. Berikut merupakan uraian singkat
penelitian tersebut:
1. Penelitian yang berjudul ”Penyiram Tanaman Otomatis Menggunakan
Sensor Kelembaban Berbasis Mikrokontroler ATmega32” oleh Tuti,
Alawiyah; (2012) membahas tentang penyiraman tanaman yang
dilakukan dengan mengontrol keadaan tanah untuk memenuhi kadar air
yang nantinya akan digunakan untuk fotosintesis. RTC (Real Time Clock)
digunakan untuk mengatur waktu penyiraman yang dikontrol oleh
ATMEGA32.( http://publication.gunadarma.ac.id)
2. Penelitian yang berjudul “Purwarupa Sistem Penyiraman Tanaman
Otomatis Berbasis Sensor Kelembaban Tanah dan Arduino Uno”oleh
Priyanto, Sihno; (2013) membahas tentang purwarupa sistem penyiraman
tanaman otomatis. Sistem penyiraman otomatis tanaman ini menggunakan
Arduino UNO, sensor soil moisture untuk mengukur tingkat kelembaban
tanah pada pot tanaman, sensor DHT11 untuk mengukur suhu udara dan
kelembaban udara di dalam pot tanaman, grove relay sebagai saklar untuk
menghidupkan dan mematikan pompa air dan LCD 16x2 sebagai penampil
nilai dari sensor soil moisture dan sensor DHT11. Hasil pengujian
keseluruhan menunjukkan bahwa sistem penyiraman otomatis ini mampu
menyirami tanah pada tanaman di pot. Pada saat kelembaban tanah di
bawah 300, pompa air akan menyala menyirami tanah yang dialirkan
lewat pipa ke pot dan ketika kelembaban tanah mencapai 700 pompa air
akan berhenti menyirami tanah pada tanaman.( http://etd.ugm.ac.id/)
6
2.2. Tinjauan Pustaka
2.2.1. Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah
chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM,
memori program. Atau keduanya), dan perlengkapan input output. Dengan kata
lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai
masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus
dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis
data. Mikrokontroler merupakan komputer di dalam chip yang digunakan untuk
mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya.
Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah sistem
elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen
pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi atau diperkecil dan
akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini.(Mikrokontroler,
2014)
Mikrokontroler digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan
secara automatis, seperti sistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor,
peralatan rumah tangga, alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya,
dan konsumsi tenaga dibandingkan dengan mendesain menggunakan
mikroprosesor memori, dan alat input output yang terpisah. Kehadiran
mikrokontroler membuat kontrol elektrik untuk berbagai proses menjadi lebih
ekonomis. Dengan penggunaan mikrokontroler ini maka :
1. Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas
2. Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian
besar dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi
3. Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang
kompak
Namun demikian tidak sepenuhnya mikrokontroler bisa mereduksi
komponen IC TTL dan CMOS yang seringkali masih diperlukan untuk aplikasi
kecepatan tinggi atau sekedar menambah jumlah saluran masukan dan keluaran
(I/O). Dengan kata lain, mikrokontroler adalah versi mini atau mikro dari sebuah
7
komputer karena mikrokontroler sudah mengandung beberapa periferal yang
langsung bisa dimanfaatkan, misalnya port paralel, port serial, komparator,
konversi digital ke analog (DAC), konversi analog ke digital dan sebagainya
hanya menggunakan sistem minimum yang tidak rumit atau kompleks.
Agar sebuah mikrokontroler dapat berfungsi, maka mikrokontroler
tersebut memerlukan komponen eksternal yang kemudian disebut dengan sistem
minimum. Untuk membuat sistem minimal paling tidak dibutuhkan sistem clock
dan reset, walaupun pada beberapa mikrokontroler sudah menyediakan sistem
clock internal, sehingga tanpa rangkaian eksternal pun mikrokontroler sudah
beroperasi.
AVR merupakan salah satu jenis mikrokontroler yang di dalamnya
terdapat berbagai macam fungsi. Pada AVR tidak perlu mengunakan oscillator
eksternal karena didalamnya sudah terdapat internal oscillator. Selain itu
kelebihan dari AVR adalah memiliki power on reset, yaitu tidak perlu ada tombol
reset dari luar karena cukup hanya dengan mematikan supply, maka secara
otomatis AVR akan melakukan reset. Untuk beberapa jenis AVR terdapat
beberapa fungsi khusus seperti ADC, EEPROM sekitar 128 byte sampai dengan
512 byte.
AVR Atmega 8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur AVR
RISC yang memiliki 8K byte in System Programmable Flash. Mikrokontroler
dengan konsumsi daya rendah ini mampu mengeksekusi instruksi dengan
kecepatan maksimum 16MIPS pada frekuensi 16MHz. Jika dibandingkan dengan
Atmega8L perbedaannya hanya terletak pada besarnya tegangan yang diperlukan
untuk bekerja. Untuk Tipe L, mikrokontroler ini dapat bekerja dengan tegangan
antara 2,7-5,5 V sedangkan untuk Atmega8 hanya dapat bekerja pada tegangan
antara 4,5-5,5 V.
8
Konfigurasi Pin ATmega 328PU
Konfigurasi pin ATmega 328PU ditunjukan seperti pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Konfigurasi ATmega 328PU
(Sumber : Embedded-lab.com, 2014)
Atmega 328 memiliki 28 pin yang masing-masing pinnya memiliki fungsi
yang berbeda-beda seperti pada gambar 2.1 baik sebagai port maupun fungsi
lainnya. Berikut akan dijelaskan fungsi dari masing-masing pin dari Atmega 328.
1. VCC
Merupakan supply tegangan pada IC
2. GND
Merupakan ground untuk semua komponen yang membutuhkan
grounding.
3. Port B (PB7-PB0)
Di dalam port B terdapat XTAL1,XTAL2, TOSC1,TOSC2. Jumlah Port B
adalah 8 buah pin, mulai dari pin B.0 sampai B.7 . Setiap pin dapat digunakan
sebagai input ataupun output. Port B merupakan sebuah 8-bit bi-directional I/O
dengan internal pull-up resistor. Sebagai input, pin yang terdapat pada port B
yang secara eksternal diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up
resistor diaktifkan. Khusus Port B.6 dapat digunakan sebagai input kristal
(inverting oscillator amplifier) dan input ke rangkaian clock internal, bergantung
9
pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock. Jika
sumber clock dipilih dari oscillator internal, port B.7 dan B.6 dapat digunakan
sebagai I/O atau jika mengunakan Asyncronous Timer/Counter2 maka B.6 dan
B.7 (TOSC2 dan TOSC1) digunakan untuk saluran input timer.
4. Port C (PC5-PC0)
Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O port yang masing-
masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin-nya hanya 7 buah mulai dari pin
C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran/output port C memiliki karakteristik
yang sama dalam hal menyerap arus ataupun mengeluarkan arus.
5. Reset /PC6
Pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang terdapat
pada port C lainnya. Pin ini berfungsi sebagai input reset. Jika level tegangan
yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek dari pulsa
minimum, maka akan menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clock-nya tidak
bekerja.
6. PortD( PD7-PD0)
Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor.
Fungsi dari port ini sama dengan port lainnya. Hanya saja pada port ini tidak
terdapat kegunaan yang lain. Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan
keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O.
7. AVcc
Pin ini berfungsi sebagai supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus
dihubungkan secara terpisah dengan Vcc karena pin ini digunakan untuk analog
saja. Bahkan jika ADC pada AVR tidak digunakan tetep saja disarankan untuk
menghubungkan secara terpisah dengan Vcc. Jika ADC digunakan, makan AVcc
hrus dihubungkan ke Vcc melalui low pass filter.
8. AREF
Merupakan pin refrensi jika menggunakan ADC.
10
Gambar 2.2 Diagram blok ATmega 328PU
(Sumber : Datasheet Atmega 328P, 2014)
Pada AVR status register mengandung beberapa informasi mengenai hasil
dari kebanyakan hasil eksekusi instruksi aritmatik. Informasi ini digunakan untuk
altering arus program sebagai kegunaan untuk meningkatkan performa
pengoperasian. Register ini di-update setelah operasi ALU (Arithmetic Logic
Unit) hal tersebut seperti yang tertulis dalam datasheet khususnya pada bagian
Instruction Set Refrence. Dalam hal ini untuk beberapa kasus dapat membuang
pengguanaan kebutuhan instrukasi perbandingan yang telah didedikasikan serta
menghasilkan peningkatan dalam hal kecepatan dan kode yang lebih sederhana
dan singkat. Register ini tidak secara otomatis tersimpan ketika memasuki sebuah
rutin interupsi dan juga ketika menjalankan sebuah perintah setelah kembali dari
interupsi. Namun hal tersebut harus dilakukan melalui software.
11
2.2.2. Sensor Kelembaban dan Suhu DHT-11
Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11 memiliki sensor suhu dan
kelembaban yang kompleks dengan output sinyal digital dikalibrasi. Dengan
menggunakan teknik eksklusif digital – sinyal - akuisisi teknologi penginderaan,
memastikan keandalan yang tinggi dan stabilitas jangka panjang yang sangat baik.
Sensor ini termasuk tipe resistif komponen pengukuran kelembaban dan
komponen pengukuran suhu NTC, dan terhubung ke kinerja tinggi 8-bit
mikrokontroler, menawarkan kualitas yang sangat baik, respon cepat, kemampuan
anti-gangguan, dan biaya yang murah. (Embedded-lab, 2014)
Setiap elemen DHT11 secara ketat dikalibrasi di laboratorium yang sangat
akurat pada kelembaban kalibrasi. Koefisien kalibrasi disimpan sebagai program
di OTP memory, yang digunakan oleh proses mendeteksi sinyal internal sensor.
Antarmuka serial tunggal kawat membuat integrasi sistem cepat dan mudah.
Ukurannya yang kecil, konsumsi daya yang rendah dan hanya 20 transmisi sinyal
meter yang menjadikannya pilihan terbaik untuk berbagai aplikasi, termasuk yang
paling menuntut. Komponennya 4-pin baris tunggal paket pin. Hal ini mudah
untuk menghubungkan dan paket khusus dapat diberikan sesuai dengan
permintaan pengguna. (Embedded-lab, 2014)
Gambar 2.3 Sensor DHT11
(Sumber :http// Embedded-lab.com, 2014)
Spesifikasi Sensor DHT 11
1. Supplai tegangan : +5 V
2. Range suhu : 0-50 °C, kesalahan ± 2 °C
3. Kelembaban : 20-90% RH, kesalahan ± 5% RH
4. Interface : Digital
12
2.2.3. LCD (Liquid Crystal Display)
LCD Display Module M1632 buatan Seiko Instrument Inc. yaitu terdiri
dari dua bagian, yang pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil
informasi dalam bentuk huruf/angka, yang dapat menampung 16 huruf/angka
disetiap baris. Bagian kedua merupakan sistem pengontrol panel LCD, yang
berfungsi mengatur tampilan informasi serta berfungsi mengatur komunikasi
M1632 dengan mikrokontroler yang memakai tampilan LCD. Dengan demikian
pemakaian LCD modul M1632 menjadi lebih sederhana. Urutan pin pada LCD
terdiri dari pin 1 yang terletak pada sisi atas bagian kiri dan seterusnya hingga pin
16 terletak pada sisi kiri bagian pin ada LCD. Table untuk pin dapat dilihat pada
tabel 2.1. Untuk gambar LCD modul dapat dilihat pada gambar
2.4.(Istanarobot,2014)
Gambar 2.4 LCD Modul Seiko M1632
(Sumber :http// Istanarobot.com, 2014)
Table 2.1 Fungsi pin pada LCD
No. Pin Simbol Koneksi
Eksternal Fungsi
1 VSS
Power Supply
Sinyal ground dari LCM
2 VDD Power supply untuk logika untuk LCM
3 V0 Pengaturan kontras
4 RS MPU Register select
5 R/W MPU Read/Write
6 E MPU Enable
7~10 DB0~DB3 MPU
Empat pin low order bi-directional three-state
data bus lines. Digunakan untuk transfer antara
MPU dan LCM. Empat pin ini tidak digunakan
saat pengerjaan 4-bit
11~14 DB4~DB7 MPU
Empat pin high order bi-derectional three-state
data bus lines. Digunakan untuk transfer data
antara MPU
15 LED+ LED Backlit
Power Supply
Power supply untuk backlit
16 LED- Power supply untuk backlit
13
Pin LCD Agar LCD dapat berhubungan dengan mikrokontroler, M1632
sudah dilengkapi dengan 8 jalur data (DB0 sampai DB7) yang dipakai untuk
menyalurkan kode ASCII maupun perintah pengatur kerjanya M1632. Selain itu
dilengkapi pula dengan E(Data Enable), R/W(Data Read/Write) dan RS(Register
Select) seperti layaknya komponen yang kompatibel dengan mikroprosesor.
Kombinasi sinyal E dan R/W merupakan sinyal standard pada komponen buatan
Motorolla. Sebaliknya sinyal-sinyal dari Mikrontroler merupakan sinyal khas Intel
dengan kombinasi sinyal WR dan RD.
RS singkatan dari Register Select, yang dipakai untuk membedakan jenis
data yang dikirim ke M1632, kalau RS=0 data yang dikirim adalah perintah untuk
mengatur kerja M1632, sebaliknya kalau RS=1 data yang dikirim adalah kode
ASCII yang ditampilkan. Demikian pula saat pengambilan data, saat RS=0 data
yang diambil dari M1632 merupakan data status yang mewakili aktivitas M1632,
dan saat RS=1 maka data yang diambil merupakan kode ASCII dari data yang
ditampilkan. (Surya.2011)
2.2.4. Motor DC
Sebuah motor DC seperti kutub magnet tolak menolak dan tidak seperti
kutub magnet tarik menarik satu sama lain. Sebuah kumparan kawat dengan
menjalankan arus melalui itu menghasilkan medan elektromagnetik sejajar dengan
pusat kumparan. Dengan beralih saat ini atau menonaktifkan dalam kumparan
medan magnet yang dapat diaktifkan atau dimatikan atau dengan beralih arah arus
dalam kumparan arah medan magnet yang dihasilkan dapat diaktifkan 180°.
Sebuah motor DC sederhana biasanya memiliki seperangkat stasioner
magnet di stator dan armature dengan serangkaian dua atau lebih gulungan kawat
dibungkus dalam slot tumpukan terisolasi di sekitar buah tiang besi (disebut
tumpukan gigi) dengan ujung kabel terminating pada komutator. Angker termasuk
bantalan pemasangan yang tetap di tengah dari motor dan daya poros dari motor
dan koneksi komutator. Berkelok-kelok di armature terus loop semua jalan di
sekitar angker dan menggunakan baik konduktor tunggal atau paralel (kabel), dan
dapat lingkaran beberapa kali di sekitar tumpukan gigi. Jumlah total arus yang
14
dikirim ke koil, ukuran kumparan dan apa itu melilit menentukan kekuatan medan
elektromagnetik yang dihasilkan.
Urutan mengubah kumparan tertentu atau menonaktifkan perintah arah
medan elektromagnetik. Dengan menghidupkan dan mematikan gulungan secara
berurutan medan magnet berputar dapat dibuat. Medan magnet berputar
berinteraksi dengan medan magnet dari magnet (permanen atau elektromagnet) di
bagian stasioner motor (stator) untuk menciptakan gaya pada angker yang
menyebabkannya berputar. Dalam beberapa motor DC desain bidang stator
menggunakan elektromagnet untuk menciptakan medan magnet mereka yang
memungkinkan kontrol lebih besar atas motor. Pada tingkat daya tinggi, motor
DC hampir selalu didinginkan menggunakan udara paksa. (Elektronika Dasar,
2014)
Gambar 2.6 Motor DC Pompa Air
Prinsip Dasar Motor DC
Jika arus lewat pada suatu konduktor, timbul medan magnet di sekitar
konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor.
Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor dapat dilihat pada
gambar 2.8. (Elektronika Dasar, 2014)
15
Gambar 2.7 Medan Magnet Yang Membawa Arus Mengelilingi Konduktor
(Sumber : Elektronika Dasar, 2014)
Aturan Genggaman Tangan Kanan bisa dipakai untuk menentukan arah
garis fluks di sekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan
dengan jempol mengarah pada arah aliran arus, maka jari-jari anda akan
menunjukkan arah garis fluks. Gambar diatas menunjukkan medan magnet yang
terbentuk di sekitar konduktor berubah arah karena bentuk U. Medan magnet
hanya terjadi di sekitar sebuah konduktor jika ada arus mengalir pada konduktor
tersebut. Jika konduktor berbentuk U (angker dinamo) diletakkan di antara kutub
uatara dan selatan yang kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan
medan magnet kutub. (Elektronika Dasar, 2014)
Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara
sempurna, maka tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak yang
disebabkan reaksi lawan. Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang
dilindungi oleh medan maka menimbulkan perputaran pada motor. Prinsip Arah
Putaran Motor Untuk menentukan arah putaran motor digunakan kaedah
Flamming tangan kiri. Kutub-kutub magnet akan menghasilkan medan magnet
dengan arah dari kutub utara ke kutub selatan. Jika medan magnet memotong
sebuah kawat penghantar yang dialiri arus searah dengan empat jari, maka akan
timbul gerak searah ibu jari. Gaya ini disebut gaya Lorentz, yang besarnya sama
dengan F. Prinsip motor : aliran arus di dalam penghantar yang berada di dalam
pengaruh medan magnet akan menghasilkan gerakan. Besarnya gaya pada
16
penghantar akan bertambah besar jika arus yang melalui penghantar bertambah
besar. (Elektronika Dasar, 2014)
2.2.5. Sensor LDR (Light Dependent Resistor)
Sensor LDR (Light Dependent Resistor) adalah salah satu jenis resistor
yang dapat mengalami perubahan resistansinya apabila mengalami perubahan
penerimaan cahaya. Besarnya nilai hambatan pada Sensor Cahaya LDR (Light
Dependent Resistor) tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh
LDR itu sendiri. LDR sering disebut dengan alat atau sensor yang berupa resistor
yang peka terhadap cahaya. Biasanya LDR terbuat dari cadmium sulfida yaitu
merupakan bahan semikonduktor yang resistansnya berupah-ubah menurut
banyaknya cahaya (sinar) yang mengenainya. Resistansi LDR pada tempat yang
gelap biasanya mencapai sekitar 10 MΩ, dan ditempat terang LDR mempunyai
resistansi yang turun menjadi sekitar 150 Ω. Seperti halnya resistor konvensional,
pemasangan LDR dalam suatu rangkaian sama persis seperti pemasangan resistor
biasa. Simbol LDR dapat dilihat seperti pada gambar 2.9.(Elektronika Dasar,
2014)
Gambar 2.8 Simbol dan Bentuk Sensor Cahaya LDR
(Sumber : http//doctronics.co.uk, 2014)
2.2.6. RTC (Real Time Clock)
RTC (Real Time Clock) adalah jam elektronik berupa chip yang dapat
menghitung waktu (mulai detik hingga tahun) dengan akurat dan menjaga atau
menyimpan data waktu tersebut secara real time. Karena jam tersebut bekerja real
time, maka setelah proses hitung waktu dilakukan output datanya langsung
disimpan atau dikirim ke device lain melalui sistem antarmuka. (Belajar
Elektronika, 2014)
17
Keping RTC sering dijumpai pada motherboard PC (biasanya terletak
dekat chip BIOS). Semua komputer menggunakan RTC karena berfungsi
menyimpan informasi jam terkini dari komputer yang bersangkutan. RTC
dilengkapi dengan baterai sebagai pensuplai daya pada chip, sehingga jam akan
tetap up-to-date walaupun komputer dimatikan. RTC dinilai cukup akurat sebagai
pewaktu (timer) karena menggunakan osilator kristal. Contoh chip RTC yang
penulis gunakan adalah DS1307 seperti pada gambar 2.10.
Gambar 2.9 Keping DS1307
(Sumber : http//technologicalarts.ca, 2014)
Keping RTC yang mudah digunakan adalah DS1307. Pin out chip seperti
gambar 2.11.
Gambar 2.10 Pin Out Keping DS1307
(Sumber : http//raspiprojekt.de, 2014)
DS1307 memiliki akurasi (kadaluarsa) hingga tahun 2100, lihat datasheet.
Sistem RTC DS1307 memerlukan baterai eksternal 3 volt yang terhubung ke pin
Vbat dan ground. Pin X1 dan X2 dihubungkan dengan kristal osilator 32,768 KHz.
Sedangkan pin SCL, SDA, dan SQW/OUT dipull-up dengan resistor (nilainya 1k
s.d 10K) ke Vcc.
2.2.7. Buzzer
Buzzer adalah suatu alat yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi sinyal
suara. Pada umumnya buzzer digunakan untuk alarm, karena penggunaannya
18
cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer akan
mengeluarkan bunyi. Frekuensi suara yang dikeluarkan oleh buzzer yaitu antara
1-5 KHz.( Albert Paul,Prinsip-prinsip Elektronika, 1989 hal: 134).
Gambar 2.11 Buzzer
(sumber : http//www.rapidonline.com/buzzer, 2015)
2.2.8. Level Switch
Sebuah aplikasi yang sangat umum di pompa penampungan air dan pompa
kondensat. Dimana saklar mendeteksi meningkatnya tingkat cairan dalam
penampungan air atau tangki. Kemudian memberi energi pompa listrik yang
memompa cairan sampai tingkat cairan telah berkurang secara signifikan, dimana
titik pompa dimatikan lagi. Float Switch sering disesuaikan dan dapat termasuk
hysteresis substansial. Artinya, saklar "turn on" mungkin jauh lebih tinggi
daripada "shut off". Ini meminimalkan on-off cycling dari pompa terkait.
Level switch dipasang di dalam tangki penyimpanan air. Sensor ini
berguna untuk mendeteksi air pada tangki penyimpanan. Cara kerjanya mudah,
hanya memiliki logika 0 dan 1. Bernilai 0 saat tidak menyentuh air dan 1 saat
menyentuh atau terkena air. Gambar level switch dapat dilihat pada gambar 2.13.
Gambar 2.12 Level switch
19
2.2.9. Transistor Sebagai Saklar (Switching Transistor)
Salah satu cara termudah untuk memahami cara kerja transistor adalah
dengan menganggapnya sebagai sebuah saklar. Transistor yang digunakan adalah
BC547 seperti pada gambar 2.14.
Gambar 2.13 Transistor BC547
(Suber : http://potentiallabs.com/cart/image/cache/data/BC547-500x416.jpg, 2015)
Untuk menghasilkan kondisi on/off seperti pada saklar, transistor
dioperasikan pada salah satu titik kerjanya, titik saturasi dan cut off. Transistor
akan aktif apabila diberikan arus pada basis transistor sebesar :
)(saturasiBB II .................................................... (2.1)
Saat kondisi saturasi, transistor seperti sebuah saklar yang tertutup (on)
sehingga arus dapat mengalir dari colector menuju emitor. Sedangkan saat kondisi
cutoff, transistor seperti sebuah saklar yang terbuka (off) sehingga tidak ada arus
yang mengalir dari colector ke emitor.
(a) (b)
Gambar 2.14 Transistor Sebagai Saklar (a) dan Grafik Perbandingan Ic dan VCE (b)
20
Agar transistor dapat bekerja sebagai saklar (Switching), ada beberapa hal
yang harus diperhatikan adalah :
1. Menentukan IC
IC adalah arus beban yang akan mengalir dari kaki kolektor ke emitor.
Besarnya arus beban ini tidak boleh lebih besar dari Ic maksimum yang
dapat dilewatkan oleh transistor. Arus beban ini dapat dicari dengan
persamaan berikut :
(max))( CbebanC II ................................................. (2.2)
L
CCB
R
VI ................................................................. (2.3)
2. Menentukan FEh transistor
Setelah arus beban yang akan dilewatkan pada transistor diketahui
maka selanjutnya adalah menentukan transistor yang akan dipakai dengan
syarat seperti berikut ini :
(max))( CbebanC II ................................................ (2.4)
(max)
)(5
C
bebanC
FEI
Ih
................................................. (2.5)
3. Menentukan besar RB
Setelah transistor yang akan dipakai sebagai saklar telah ditentukan
maka selanjutnya adalah menentukan hambatan pada basis (RB). Besarnya
RB ini dapat dicari dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
(min)
)(
(max)
FE
bebanC
Bh
II
................................................. (2.6)
(max)
(min)
B
BEBBB
I
VVR
................................................. (2.7)
21
Berikut ini adalah contoh dari pemakaian sebuah transistor sebagai saklar
pada relay songle 12V. Relay ini kemudian digunakan untuk mengaktifkan beban
induktif seperti motor DC 12V.
Gambar 2.15 Aplikasi Transistor Sebagai Switching Relay 12Volt
2.2.10. Tanaman Anggrek
Bunga Anggrek merupakan jenis tumbuhan berbunga dengan jenis
terbanyak. Jenis-jenisnya tersebar luas dari daerah tropika basah hingga wilayah
sirkumpolar, meskipun sebagian besar ditemukan di daerah tropika. Kebanyakan
suku ini hidup sebagai epifit, terutama yang berasal dari daerah tropika. Anggrek
di daerah beriklim sedang biasanya hidup di tanah dan membentuk umbi sebagai
cara beradaptasi terhadap musim dingin. Organ-organnya yang cenderung tebal
dan "berdaging" (sukulen) membuatnya tahan menghadapi tekanan ketersediaan
air. Anggrek epifit dapat hidup dari embun dan udara lembap. Orchidaceae adalah
sumber inspirasi dari nama kereta api Argo Anggrek, kereta api eksekutif yang
melayani Surabaya Pasar Turi-Gambir.(1001 Anggrek Spesies, 2014)
Anggrek Dendrobium
Dendrobium merupakan salah satu genus anggrek terbesar di dunia
(diperkirakan sekitar 1600 spesies) yang hidup di dataran rendah. Jumlahnya bisa
semakin banyak karena anggrek jenis ini mudah untuk dikawin silangkan.
Anggrek dendrobium termasuk jenis anggrek yang rajin berbunga dan memiliki
variasi kombinasi warna yang sangat banyak. Sekali berbunga bisa lebih dari dua
tangkai bunga dan dapat bertahan kurang lebih 2 mingguan. Disamping memiliki
banyak warna, anggrek Dendrobium juga memiliki bentuk serta aroma yang khas.
Bentuk bunga Anggrek dendrobium memiliki sepal yang bentuknya hampir
22
menyerupai segitiga, dasarnya bersatu dengan kaki kolom untuk membentuk taji.
Petal biasanya lebih tipis dari sepal dan bibirnya berbelah. Contoh anggrek
dendrobium bisa dilihat pada gambar 2.17.( http//tipsrawatrumah.com, 2014)
Gambar 2.16 Anggrek Dendrobium Sao Paulo Ungu
(Suber : http://www.tipsrawatrumah.com/2013/06/merawat-anggrek-Dendrobium.html, 2014)
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan perawatan anggrek
Dendrobium adalah sebagai berikut:
1. Berikan penyinaran mataharai dengan intensitas sinar matahari
mencapai 50 – 60%. Oleh karena itu naungan paranet sangat
dibutuhkan. Temperatur yang dibutuhkan berkisar 28 – 320C
dengan tingkat kelembaban lebih dari atau sama dengan 50%.
2. Lakukan penyiraman sehari 2 kali, pada pagi hari pukul 09.00
dan sore hari pukul 15.00. Jangan melakukan penyiraman terlalu
pagi atau terlalu sore. Hal ini akan meningkatkan kelembaban
yang akan berpotensi pertumbuhan jamur. Ciri anggrek
dendrobium yang cukup air batang kokoh dan padat dan bila
kekurangan air batangnya kisut. (http//tipsrawatrumah.com,
2014)
23
2.2.11 Arduino IDE
Berhubung pada perancangan hardware menggunakan Arduino IDE untuk
memprogram mikrokontroler yang akan digunakan adalah driver dan Software.
Arduino IDE adalah software yang sangat canggih ditulis dengan menggunakan
Java seperti pada gambar 2.18. Arduino IDE terdiri dari (Evans,2014) :
1. Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna
menulis dan mengedit program dalam bahasa Processing.
2. Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa
Processing) menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah
mikrokontroler tidak akan bisa memahami bahasa Processing yang
bisa dipahami oleh mikrokontroler adalah kode biner. Itulah
sebabnya compiler diperlukan dalam hal ini.
3. Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke
dalam memory di dalam mikrokontroler arduino. Gambar di bawah
ini adalah contoh tampilan IDE arduino dengan sebuah sketch.
Gambar 2.17 Contoh Antarmuka Software Arduino IDE
(Sumber : http://arduino.cc,2014)