Rancang Bangun Alat Ukur Jarak Menggunakan Sensor Ultra Sonik HC-SR04 Berbasis Arduino Uno Dengan Tampilan LCD

BAB II
LANDASAN TEORI

Pengukuran adalah serangkaian proses yang dilakukan untuk mendapatkan
sebuah data. Proses pengukuran umumnya dilakukan dengan membandingkan
antara standar ukur dan juga parameter yang akan dijadikan sebagai objek ukur.
Jenis pengukuran juga beragam, mulai dari pengukuran panjang, massa, intensitas
zat dan lain sebagainya. Pengukuran sendiri memegang peranan penting dalam
segala sendi kehidupan. Sistem pengukuran sendiri sudah kita rasakan sejak di
dalam kandungan hingga sampai ke liang lahat. Dalam hal ini, berarti pengukuran
sendiri telah mengakar dan menjadi pendamping kita dalam kehidupan seharihari.
Sistem pengukuran sendiri telah mengalami evolusi dari zaman ke zaman.
Sistem pengukuran terdiri atas satuan ukur, standar ukuran serta alat-alat ukur.
Satuan ukuran adalah satuan yang sistemnya bersumber pada suatu ukuran yang
didapatkan atas satuan dasar yang telah ditetapkan oleh badan internasional yang
berhak. Sedangkan standar ukuran sendiri adalah bahan ukur, alat ukur, bahan
acuan atau sistem pengukuran yang dimaksudkan untuk mendefinisikan,
mewujudkan, memelihara artaupun memproduksi suatu satuan atau nilai dari
suatu besaran untuk dipakai sebagai sumber acuan. Alat ukur adalah sebuah
instrument yang dapat menunjukkan dan merepresentasikan nilai terukur terhadap
sebuah benda yang belum diketahui ukurannya. Ketiga elemen tersebut selalu ada

dalam kajian teoritis yang berhubungan dengan pengukuran.

Universitas Sumatera Utara

Setiap aktifitas kehidupan kita sehari-hari, tidak mungkin pernah terlepas
dari kegiatan ukur mengukur, baik untuk skala kecil ataupun besar. Hal ini karena
dari pengukuran dapat ditentukan kuantitas dan kualitas dari sebuah objek. Hasil
pengukuran yang baik dari suatu kuantitas objek, dapat ditentukan berdasarkan
tingkat presisi dan akurasi yang dihasilkan. Akurasi menunjukkan kedekatan nilai
hasil pengukuran dengan nilai sebenarnya. Untuk menentukan tingkat akurasi
perlu diketahui nilai sebenarnya dari besaran yang diukur dan kemudian dapat
diketahui seberapa besar tingkat akurasinya. Presisi menunjukkantingkat
keandalan dari data pengukuran yang diperoleh. Hal ini dapat dilihat dari standar
deviasi yang diperoleh dari pengukuran, presisi yang baik akan memberikan
standar deviasi yang kecil dan bias yang rendah. Jika diinginkan hasil pengukuran
yang valid, maka perlu dilakukan pengukuran berulang, misalnya dalam
penentuan nilai konsentrasi suatu zat dalam larutan dimana perlu dilakukan
pengukuran berulang sebanyak n kali. Dari data tersebut dapat diperoleh
pendekatan harga nilai terukur yaitu melalui perhitung an rata-rata dari hasil yang
diperoleh dan standar deviasi. Ilustrasi sederhana untuk menjelaskan perbedaan

antara presisi, akurasi dan bias dari suatu hasil pengukuran dapat dinyatakan
sebagaimana pada gambar 2.1.

Gambar 2.1. profil pengukuran
Gambar 2.1. memberikan ilustrasi sederhana tentang target hasil dari
olahraga menembak atau memanah yang polanya dapat dianalogikan dengan pola

Universitas Sumatera Utara

hasil pengukuran analitik yang ideal. Pada gambar 1 (a) distribusi data cukup baik
dan mendekati data aslinya. Hasil data dikatakan presisi dan akurat atau tidak
menyimpang. Gambar 1 (b) menunjukkan distribusi data yang presisi, tetapi
menyimpang dari target yang sebenarnya berarti data dikatakan tidak akurat.
Gambar 1 (c) menggambarkan distribusi data yang menyebar dan hal ini
menunjukkan bahwa data yang diperoleh tidak presisi.
Pengukuran panjang sendiri adalah salah satu bentuk kegia tan
pengukuran. Pengukuran panjang sendiri adalah kegiatan mengukur jarak antar a
dua buah garis yang saling berhubungan. Keduanya terletak pada ujung yang
berbeda, namun terdapat satu buah garis yang menghubungkannya. Pengukuran
panjang biasanya melibatkan alat ukur panjang, seperti ; mistar, tap ukur, ban ukur

dan lain sebagainya. Alat ukur panjang yang beredar di masyarakat, hampir
keseluruhannya meru pakan alat ukur manual berskala. Artinya, alat ukur tersebut
masih berupa tongkat berskala, tali berskala dan sebagainya. Sehingga
pembacaannya masih mengandalkan ketelitian mata.
Salah satu kendala alat ukur manual (khususnya yang menggunakan
penglihatan) untuk mengetahui sebuah nilai adalah potensi kesalahan paralaks.
Kesalahan paralaks sendiri merupakan bentuk kesalahan pembacaan hasil ukur
yang disebabkan oleh keterbatasan fungsi penglihatan. Tentunya, kesalahan
seperti ini akan menimbulkan beberapa dampak, salah satunya adalah nilai terukur
menjadi tidak sah kebenarannya. Dalam kaitan industri, terutama yang
memanfaatkan pengukuran sebagai salah satu indeks kualitas, hal tersebut tidak
dapat ditolerir. Hal tersebut dikarenakan akan berdampak langsung pada kualitas
hasil produksi yang dihasilkan oleh proses produksi massal.

Universitas Sumatera Utara

Dalam perkembangannya, alat-alat ukur manual yang ada telah berevolusi
seiiring berkembangnya teknologi. Standar ukuran berbagai satuan ukur juga telah
diperbaharui. Hampir keseluruham standar ukur didefinisikan menggunakan
standar non-fisik, terkecuali standar massa. Hal ini disebabkan karena standar

non-fisik dianggap lebih akurat dan mudah dalam perawatannya.

2.1.

Gelombang Ultrasonik sebagai Alat Ukur Panjang
Pemanfaatan

sensor

ultrasonik

sebagai

alat

ukur

telah

banyak

digunakandalam dunia instrumentasi. Hal ini sesuai dengan perkembangan
teknologi yang menuntut semuanya serba otomatis. Penggunaan sensor ultrasonik
sebagai alat ukur bukan hanya sebagai imbas perkembangan teknologi belaka,
melainkan juga memperhatikan berbagai aspek kemudahan dan kebutuhan yang
didapatkan darinya. Prinsip kerja sensor ultrasonik sendiri adalah memantulkan
gelombang ultrasonik melalui transceiver ke bidang pantul, dan menerima
gelombangnya kembali melalui receiver. Dalam logikanya, prinsip tersebut dapat
digunakan untuk mengetahui letak benda hingga mengukur letak benda tersebut.
Melalui teori tersebut, gagasan pengukuran panjang menggunakan gelombang
ultrasonic diimplementasikan menjadi sebuah alat.
Gelombang ultrasonik sendiri biasanya memiliki frekuensi 20000 Hz,
bunyi gelombang ultrasonik tidak dapat didengar oleh manusia. Perambatan
gelombang ultrasonik mencakup zat padat, zat cair maupun gas. Hal ini pula yang
dijadikan dasar sensor ultrasonik untuk mengukur jarak secara imajiner. Artinya
gelombang dirambatkan melalui udara, sehingga tidak perlu menggunakan
batangan berskala dalam menentukan jarak benda atau objek yang akan diukur.

Universitas Sumatera Utara

Selain memudahkan user dalam melihat hasil ukur tanpa adanya indikasi
kesalahan paralax, sensor ultrasonik yang digunakan dalam pengukuran jarak
disinyalir dapat menghemat waktu. Hal ini dikarenakan gelombang ultrasonik
merambat dengan kecepatan 340 m/s. Artinya dalam 1 detik transmisi, sinyal
ultrasonik telah mencapai jarak sebesar 340 meter.
Gelombang ultrasonik umumnya merambat melalui udara. Artinya
kecepatannya akan sama dengan kecepatan suara yang merambat pada udara.
Untuk itu dalam pengukuran yang memerlukan waktu cepat dan tepat, gelombang
ultrasonik sangat memungkinkan untuk digunakan. Selama kondisi pengujian
terkondisi, artinya sesuai dengan spesifikasi sensor. Maka, dapat dipastikan
bahwasannya hasil pengukuran yang dihasilkan oleh gelombang ultrasonik
merupakan hasil pengukuran yang terstandar, akurat dan juga presisi. Tingkat
akurasi yang dihasilkan oleh pengukuran melalui gelombang ultrasonik dapat
dikatakan cukup baik, sehingga pada saat ini banyak industri yang telah
memanfaatkan gelombang ultrasonik sebagai salah satu alat ukur mereka.
Pengaplikasian gelombang ultrasonik umumnya hampir sama, namun dibedakan
atas tujuannya. Misalkan, gelombang ultrasonik ada yang dimanfaatkan sebagai
sonar/ detector bawah air, selanjutnya sebagai level water indicator dan maish
banyak aplikasi yang lainnya.

2.2.

Ultrasonic Ranging Module HC-SR04
Sensor

ini

merupakan

sensor

ultrasonik

siap

pakai,

satu

alat

yangberfungsi sebagai pengirim, penerima, dan pengontrol gelombang ultrasonik.
Alat ini bisa digunakan untuk mengukur jarak benda dari 2cm - 4m dengan
akurasi 3mm. Alat ini memiliki 4 pin, pin Vcc, Gnd, Trigger, dan Echo. Pin Vcc

Universitas Sumatera Utara

untuk listrik positif dan Gnd untuk ground-nya. Pin Trigger untuk trigger
keluarnya sinyal dari sensor dan pin Echo untuk menangkap sinyal pantul dari
benda.Piezoelektrik berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi
mekanik. Bahan piezoelektrik adalah material yang memproduksi medan listrik
ketika dikenai regangan atau tekanan mekanis. Sebaliknya, jika medan listrik
diterapkan, maka material tersebut akan mengalami regangan atau tekanan
mekanis. Jika rang kaian pengukur beroperasi pada mode pulsa elemen
piezoelektrik yang sama, maka dapat digunakan sebagai transmitter dan reiceiver.
Frekuensi yang ditimbulkan tergantung pada osilatornya yang disesuiakan
frekuensi kerja dari masing-masing transduser. Karena kelebihan nya inilah maka
tranduser piezoelektrik lebih sesuai digunakan untuk sensor ultrasonik
Transmitter adalah sebuah alat yang berfungsi sebagai pemancar
gelombang ultrasonik dengan frekuensi tertentu (misal, sebesar 40 kHz) yang

dibangkitkan dari sebuah osilator. Untuk menghasilkan frekuensi 40 KHz, harus
di buat sebuah rangk aian osilator dan keluaran dari osilator dil anjutkan menuju
penguat sinyal. Besarnya frekuensi ditentukan oleh komponen RLC / kristal
tergantung dari disain osilator yang digunakan. Penguat sinyal akan memberikan
sebuah sinyal listrik yang diumpankan ke piezoelektrik dan terjadi reaksi mekanik
sehingga bergetar dan memancarkan gelombang yang sesuai dengan besar
frekuensi pada osilator.
Receiver terdiri dari transduser ultrasonik meng gunakan bahan
piezoelektrik, yang berfungsi sebagai penerima gelombang pantulan yang berasal
dari transmitter yang dikenakan pada permukaan suatu benda atau gelombang
langsung LOS (Line of Sight) dari transmitter. Oleh karena bahan piezoelektrik

Universitas Sumatera Utara

memiliki reaksi yang reversible, elemen keramik akan membang kitkan tegangan
listrik pada saat gelombang datang dengan frekuensi yang resonan dan akan
menggetarkan bahan piezoelektrik tersebut.

Gambar 2.2. Sensor Ultrasonik HC-SR04
Cara menggunakan alat ini yaitu: ketika kita memberikan tegangan positif

pada pin Trigger selama 10uS, maka sensor akan mengirimkan 8 step sinyal
ultrasonik dengan frekuensi 40kHz. Selanjutnya, sinyal akan diterima pada pin
Echo. Untuk mengukur jarak benda yang memantulkan sinyal tersebut, maka
selisih waktu ketika mengirim dan menerima sinyal digunakan untuk
menentukanjarak benda tersebut. Rumus untuk menghitungnya sudah saya
sampaikan di atas. Berikut adalah visualisasi dari sinyal yang dikirimkan oleh
sensor HC-SR04

Gambar 2.3. Sistem Pewaktu pada Sensor HC-SR04

Universitas Sumatera Utara

Merupakan salah satu sensor ultrasonik yang dapat melakukan pengukuran
jarak. Pengukuran jarak yang dilakukan oleh sensor ini termasuk mutakhir, yaitu
tidak menggunakan sistem kontak langsung terhadap benda yang akan diukur
jaraknya. Artinya modul HC-SR04 tidak secara langsung menyentuh benda yang
diukur, melainkan menggunakan gelombang ultrasonik untuk mengetahui jarak
benda yang akan diukur. Sensor ini sendiri memiliki spesifikasi pengukuran
(electric parameter) sebagai berikut;
1. Memerlukan tegangan 5 V DC untuk melakukan kerja

2. Memerlukan arus sebesar 15 mA untuk melakukan kerja
3. Frekuensi yang dihasilkan sebesar 40 Hz
4. Maximum range yang dapat dijangkau oleh HC-SR04 adalah 400 cm
(4m), sedangkan minimum range HC-SR04 adalah sebesar 2 cm sehingga
range ukurnya adalah 2 cm < range >400 cm
5. Sensor dapat mengukur dalam jangkauan sudut sebesar 15 derajat
6. Memiliki trigger input signal sebesar 10 uS TTL Pulse dan Echo Output
Signal tergantung pada sinyal input TTL
7. Dimensi HC-SR04 sendiri adalah 45 x 20 x 15 mm
Pada sensor ultrasonik, gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui
sebuahalat yang disebut dengan piezoelektrik dengan frekuensi tertentu.
Piezoelektrik

ini

akan

menghasilkan

gelombang

ultrasonik

(umumnya

berfrekuensi 40kHz) ketika sebuah osilator diterapkan pada benda tersebut. Secara
umum, alat ini akan menembakkan gelombang ultrasonik menuju suatu area atau
suatu target. Setelahgelombang menyentuh permukaan target, maka target akan
memantulkan kembali gelombang tersebut.

Universitas Sumatera Utara

Sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan
gelombang suara dan digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek
tertentu didepannya, frekuensi kerjanya pada daerah diatas gelombang suara dari
40 KHz hingga 400 KHz. Sensor ultrasonik terdiri dari dari dua unit, yaitu unit
pemancar dan unit penerima. Struktur unit pemancar dan penerima sangatlah
sederhana, sebuah kristal piezoelectric dihubungkan dengan mekanik jangkar dan
hanya dihubungkan dengan diafragma penggetar. Tegangan bolak-balik yang
memiliki frekuensi kerja 40 KHz – 400 KHz diberikan pada plat logam. Struktur
atom dari kristal piezoelectric akan berkontraksi (mengikat), mengembang atau
menyusut terhadap polaritas tegangan yang diberikan, dan ini disebut dengan
efek piezoelectric. Kontraksi yang terjadi diteruskan ke diafragma penggetar
sehingga terjadi gelombang ultrasonik yang dipancarkan ke udara , dan pantulan
gelombang ultrasonik akan terjadi bila ada objek tertentu, dan pantulan
gelombang ultrasonik akan diterima kembali oleh oleh unit sensor penerima.
Selanjutnya unit sensor penerima akan menyebabkan diafragma penggetar akan
bergetar dan efek piezoelectric menghasilkan sebuah tegangan bolak-balik dengan
frekuensi yang sama
Pemanfaatan teknologi saat ini sangat berpengaruh pada kehidupan
manusia sehari-hari. Mulai dari teknologi yang paling kecil sampai pada
yang sangat canggih. Saat ini ada beberapa alat-alat elektronik yang mulai
berkembang

untuk

membantu

kegiatan

manusia sehari-hari. Mulai dari

peralatan hiburan sampai pada peralatan yang dapat mengganti tugas manusia
untuk bekerja. Teknologi saat ini sangat berkembang pesat. Berbagai macam alat
elektronik telah dibuat oleh manusia dengan fungsinya masing-masing. Dengan

Universitas Sumatera Utara

sebuah system kerja tidak jauh berbeda antara satu dengan yang lainnya. Salah
satu perangkat yang paling penting dalam sebuah alat elektronikyang dapat
mendeteksi kejadian atau situasi yang adadi

sekelilingnya. Mulaidari sensor

suara, sensor api, dan sensor jarak. Gelombang pantulan dari target akan
ditangkap oleh sensor, kemudian sensor menghitung selisih antara waktu
pengiriman gelombang dan waktu gelombang pantul diterima.
Untuk itu dalam sistem modul sensor ultrasonik, terdapat dua buah modul
yakni transceiver dan receiver. Transceiver berfungsi sebagai pengendali dan
pemancar gelombang,ultrasonik terhadap benda yang akan diukur jaraknya
sedangkan receiver merupakan penerima sinyal pantul dari benda yang diukur
jaraknya. Keduanya menciptakan sitem pengukuran yang terstruktur, sehingga
dapat aplikasikan dalam sistem perancangan sebuah alat ukur jarak .

Gambar 2.4. Cara Kerja Sensor Ultrasonik

Universitas Sumatera Utara

Secara detail, cara kerja sensor ultrasonik adalah sebagai berikut:


Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan frekuensi tertentu
dan dengan durasi waktu tertentu. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas
20kHz. Untuk mengukur jarak benda (sensor jarak), frekuensi yang umum
digunakan adalah 40kHz.



Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan
kecepatan sekitar 340 m/s. Ketika menumbuk suatu benda, maka sinyal
tersebut akan dipantulkan oleh benda tersebut.



Setelah gelombang pantulan sampai di alat penerima, maka sinyal tersebut
akan diproses untuk menghitung jarak benda tersebut. Jarak benda
dihitung berdasarkan rumus :
S = 340.t/2
dimana S merupakan jarak antara sensor ultrasonik dengan benda (bidang
pantul), dan t adalah selisih antara waktu pemancaran gelombang oleh
transmitter dan waktu ketika gelombang pantul diterima receiver.

2.2.1. Konfigurasi PIN HC-SR04
Untuk melakukan sebuah unjuk kerja, sensor ultrasonik tipe HC-SR04
harus dikonfigurasikan menggunakan pin-pinnya. Dimana konfigurasi pinnya
ditunjukkan pada tabel 2.1. di bawah ini ;
Tabel 2.1. Konfigurasi PIN HC-SR04
No.

Nama

PIN

Pin

1

VCC

Fungsi dan Konfigurasi

Terhubung ke sumber tegangan 5 V
DC

Universitas Sumatera Utara

2

Trig

Untuk mengirimkan gelombang
ultrasonic

3

Echo

Untuk

menerima

pantulan

gelombang ultrasonic
4

GND

Terhubung ke ground

2.2.2. Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik HC-SR04
Prinsip kerja sensor ini adalah menggunakan pantulan gelombang
ultrasonik untuk mengetahui jarak yang akan diukur. Pada sensor ini, terdiri atas
dua buah bagian, yaitu trigger dan echo. Trigger berfungsi sebagai pemancar
gelombang ultrasonik. Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan
frekuensi tertentu dan dengan waktu tertentu pula. Frekuensi yang digunakan oleh
sensor ini umumnya adalah 40 Hz. Sensor tersebut akan merambat pada kecepatan
suara yakni 340 m/s hingga mengenai benda yang akan diukur jaraknya. Apabila
telah mengenai permukaan benda, maka sinyal akan kembali dipatulkan dan
diterima oleh echo. Echo sendiri adalah receiver pada sensor ini. Apabila sinyal
telah diterima oleh echo, maka sinyal selanjutnya diproses untuk menghitung
jarak benda tersebut.
Sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan
gelombang suara dan digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek
tertentu di depannya, frekuensi kerjanya pada daerah diatas gelombang suara dari
40 KHz hingga 400 KHz. Sensor ultrasonik terdiri dari dari dua unit, yaitu unit
pemancar dan unit penerima. Di dalam robotika, sensor sonar mempunyai tiga
tujuan yang berbeda, tetapi berhubungan,yaitu : Penghindaran rintangan
(Obstacleavoidance), Pemetaan sonar (Sonar Mapping) dan Pengenalan

Universitas Sumatera Utara

objek(Object recognition). Prinsip Kerja dari sensor ultrasonik yaitu, sinyal
dipancarkan oleh pemancar ultrasonik. Sinyal yang dipancarkan tersebut
kemudian akan merambat sebagai sinyal / gelombang bunyi dengan kecepatan
bunyi yang berkisar 340 m/s. Setelah sinyal tersebut sampai di penerima
ultrasonik, kemudian sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jaraknya.
Sensor jarak ultrasonik ping adalah sensor 40 khz produksi parallax yang banyak
digunakan untuk aplikasi atau kontes robot cerdas. Sensor HC-SR04 adalah
sensor ultrasonik yang diproduksi oleh Devantech. Sensor ini merupakan sensor
jarak yang presisi. Dapat melakukan pengukuran jarak 2 cm sampai 4 meter dan
sangat mudah untuk dihubungkan ke mikrokontroler menggunakan sebuah pin
input dan pin output. Banyak hal yang dapat kita lakukan untuk mengetahui suatu
besaran dalam listrik. salah satunya adalah melakukan pengukuran. Listrik
merupakan elemen elektron yang senantiasa bergerak dari satu potensial ke
potensial lainnya (pada satu sumber arus listrik). Pengukuran listrik ditujukan
sebagai sarana analisis bagi sebagian orang serta sebagai acuan ilmu pengetahuan
bagi awam. Analisis tersebut berkaitan dengan tujuan bagi ilmu pengetahuan dan
teknologi, sehingga kebanyakan pengukuran dilakukan di bidang keteknikan dan
ilmu pengetahuan alam. Pengukuran yang baik biasanya dilakukan secara
terstruktur, baik dari segi metodologi maupun penerapan berbagai standar-standar
yang berlaku. Pengukuran dalam bidang keilmuan biasanya dilakukan di tempat
tertentu, misalkan laboratorium. Kegiatan pengukuran adalah membandingkan
besaran tertentu dengan besaran standar yang telah memiliki kelasnya masingmasing. Kegiatan ini tentu membutuhkan alat ukur. Alat ukur adalah
instrumentasi yang memungkinkan kita dalam mengetahui nilai besaran yang kita

Universitas Sumatera Utara

ukur. Sehingga seringkali alat ukur yang dapat digunakan dalam pengukuran
ketiga besaran listrik disebut juga sebagai multimeter (berarti dapat mengukur tiga
besaran tersebut dalam satu alat). Terkadang multimeter juga seringkali disebut
sebagai AVO meter (Ampere-Volt-Ohm meter) yang dapat mengukur tiga besaran
tersebut dalam satu alah. Percobaan kali ini akan membahas mengenai mekanisme
kerja dari multimeter. Selain itu, kita juga akan membahas lebih lanjut mengenai
sistematika pemasangan multimeter di berbagai sistem pengukuran besaran utama
listrik. Fungsi listrik disini adalah sebagai pembangkit sinyal pada sensor
ultrasonik HC-SR04. Seperti spesifikasi sensor yang telah tertera dalam datasheet
sensor. Listrik yang digunakan adalah listrik searah atau direct current.

2.3.

Arduino Uno R3 Kit
Merupakan modul mikrokontroler yang menggunakan ATMEGA 328 P,

yang memiliki fungsi utama sebagai unit pengolah data dan pusat kendali data
yang akan ditampilkan. Arduino Uno sendiri merupakan pengembangan teknologi
mikrokontroler modern yang berbasis pada easy programming, easy to configure
dan user friendly. Dalam paket kit Arduino sendiri terdapat 6 pin yang dapat
dijadikan keluaran/ output PWM, 6 pin sebagai masukan analog, 16 MHz osilator
Kristal, koneksi USB, jack liatrik hingga tombol reset. Gambar fisik Arduino uno
dapat dilihat dibawah;

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.5. Arduino Uno
Arduino uno R3 ini termasuk keluaran baru dan merupakan revisi dari
versi arduino sebelumnya, dan memiliki beberapa fitur unggul dibandingkan jenis
arduino lainnya. Referensi desain Arduino dapat menggunakan sebuah Atmega8,
168, atau 328, model saat ini menggunakan Atmega328, tetapi Atmega8
ditampilkan pada skema sebagai referensi. Konfigurasi pin identik pada semua
ketiga prosesor tersebut Arduino uno adalah sebuah board mikrokontroler yang
didasarkan pada ATmega328. Arduino uno mempunyai 14 pin digital input/output
(6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah
osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP
header, dan sebuat tombol reset. Arduino uno memuat semua yang dibutuhkan
untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah
komputer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor
AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya.
Dari pada mengharuskan sebuah penekanan fisik dari tombol reset
sebelum sebuah penguploadan, Arduino Uno didesain pada sebuah cara yang
memungkinkannya untuk direset dengan software yang sedang berjalan pada pada

Universitas Sumatera Utara

komputer yang sedang terhubung. Salah satu garis kontrol aliran hardware (DTR)
dari ATmega8U2/16U2 sihubungkan ke garis reset dari ATmega328 melalui
sebuah kapasitor 100 nanofarad. Ketika saluran ini dipaksakan (diambil rendah),
garis reset jatuh cukup panjang untuk mereset chip. Software Arduino
menggunakan kemampuan ini untuk memungkinkan kita untuk mengupload kode
dengan mudah menekan tombol upload di software Arduino. Ini berarti bahwa
bootloader dapat mempunyai sebuah batas waktu yang lebih singkat, sebagai
penurunan dari DTR yang dapat menjadi koordinasi yang baik dengan memulai
penguploadan.
Pengaturan ini mempunyai implikasi. Ketika Arduino Uno dihubungkan
ke sebuah komputer lain yang sedang running menggunakan OS Mac X atau
Linux, Arduino Uno mereset setiap kali sebuah koneksi dibuat dari software
(melalui USB). Untuk berikutnya, setengah-detik atau lebih, bootloader sedang
berjalan pada Arduino uno. Ketika Arduino uno diprogram untuk mengabaikan
data yang cacat/salah (contohnya apa saja selain sebuah penguploadan kode baru)
untuk menahan beberapa bit pertama dari data yang dikirim ke board setelah
sebuah koneksi dibuka. Jika sebuah sketch sedang berjalan pada board menerima
satu kali konfigurasi atau data lain ketika sketch pertama mulai, memastikan
bahwa software yang berkomunikasi menunggu satu detik setelah membuka
koneksi dan sebelum mengirim data ini.
Arduino Uno berbeda dari semua board Arduino sebelumnya, Arduino uno
tidak menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial. Sebaliknya, fitur-fitur
Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai ke versi R2) diprogram sebagai sebuah
pengubah USB ke serial. Revisi 2 dari board Arduino Uno mempunyai sebuah

Universitas Sumatera Utara

resistor yang menarik garis 8U2 HWB ke ground, yang membuatnya lebih mudah
untuk diletakkan ke dalam DFU mode. Revisi 3 dari board Arduino Uno memiliki
fitur-fitur baru sebagai berikut:


Pinout 1.0: ditambah pin SDA dan SCL yang dekat dengan pin AREF
dan dua pin baru lainnya yang diletakkan dekat dengan pin RESET,
IOREF yang memungkinkan shield-shield untuk menyesuaikan tegangan
yang disediakan dari board. Untuk ke depannya, shield akan dijadikan
kompatibel/cocok dengan board yang menggunakan AVR yang
beroperasi dengan tegangan 5V dan dengan Arduino Due yang beroperasi
dengan tegangan 3.3V. Yang ke-dua ini merupakan sebuah pin yang tak
terhubung, yang disediakan untuk tujuan kedepannya 



Sirkuit RESET yang lebih kuat



Atmega 16U2 menggantikan 8U2
“Uno” berarti satu dalam bahasa Italia dan dinamai untuk menandakan

keluaran (produk) Arduino 1.0 selanjutnya. Arduino UNO dan versi 1.0 akan
menjadi referensi untuk versi-versi Arduino selanjutnya. Arduino UNO adalah
sebuah seri terakhir dari board Arduino USB dan model referensi untuk papan
Arduino, untuk suatu perbandingan dengan versi sebelumnya.
2.3.1. Spesifikasi Arduino Uno R3
Secara umum, spesifikasi kit Arduino Uno R3 dapat dilihat padatabel
berikut ini :
Tabel 2.2. Spesifikasi Arduino Uno R3
Mikrokontroler

ATMEGA 328

Operating voltage

5V

Universitas Sumatera Utara

Input voltage

7 – 12 V (recommended)

Input voltage

6 – 20 V (limit)

Digital I/O pins

14

(

6

provide

PWM

output)
Analog input pins
DC

current/

6
I/O 40 mA

pins
DC Current fot 3,3 V pin

50 mA

Flash memory

32 KB

SRAM/ EPROM

2 KB/ 1 KB

Clock Speed

16 Mhz

Arduino uno dapat disuplai melalui koneksi USB atau dengan sebuah
power suplai eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis. Suplai eksternal
(non-USB) dapat diperoleh dari sebuah adaptor AC ke DC atau battery. Adaptor
dapat dihubungkan dengan mencolokkan sebuah center-positive plug yang
panjangnya 2,1 mm ke power jack dari board. Kabel lead dari sebuah baterai
dapat dimasukkan dalam header /kepala pin Ground (Gnd) dan pin Vin dari
konektor power. Board Arduino dapat beroperasi pada sebuah suplai eksternal 6
sampai 20 Volt. Jika disuplai dengan yang lebih kecil dari 7 V, kiranya pin 5
Volt mungkin mensuplai kecil dari 5 Volt dan board Arduino uno bisa menjadi
tidak stabil. Jika menggunakan suplai yang lebih dari besar 12 Volt, voltage
regulator bisa kelebihan panas dan membahayakan board Arduino uno. Range
yang direkomendasikan adalah 7 sampai 12 Volt. Pin-pin dayanyaadalah sebagai
berikut:

Universitas Sumatera Utara

- VIN. Tegangan input ke Arduino board ketika board sedang menggunakan
sumber suplai eksternal (seperti 5 Volt dari koneksi USB atau sumber tenaga
lainnya yang diatur). Kita dapat menyuplai tegangan melalui pin ini, atau jika
penyuplaian tegangan melalui power jack, aksesnya melalui pin ini.
- 5V. Pin output ini merupakan tegangan 5 Volt yang diatur dari regulator pada
board. Board dapat disuplai dengan salah satu suplai dari DC power jack (712V), USB connector (5V), atau pin VIN dari board (7-12). Penyuplaian
tegangan melalui pin 5V atau 3,3V membypass regulator, dan dapat
membahayakan board. Hal itu tidak dianjurkan.
- 3V3. Sebuah suplai 3,3 Volt dihasilkan oleh regulator pada board. Arus
maksimum yang dapat dilalui adalah 50 mA.
- GND. Pin ground.
Setiap 14 pin digital pada Arduino Uno dapat digunakan sebagai input dan
output, menggunakan fungsi pinMode(), digital Write(),dan digital Read().
Fungsi-fungsi tersebut beroperasi di tegangan 5 Volt. Setiap pin dapat
memberikan atau menerima suatu arus maksimum 40 mA dan mempunyai sebuah
resistor pull-up (terputus secara default) 20-50 kOhm. Selain itu, beberapa pin
mempunyai fungsi-fungsi spesial:


Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan

memancarkan (TX) serial data TTL (Transistor-Transistor Logic). Kedua pin ini
dihubungkan ke pin-pin yang sesuai dari chip Serial Atmega8U2 USB-ke-TTL.


External Interrupts: 2 dan 3. Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk dipicu

sebuah interrupt (gangguan) pada sebuah nilai rendah, suatu kenaikan atau

Universitas Sumatera Utara

penurunan yang besar, atau suatu perubahan nilai. Lihat fungsi attachInterrupt()
untuk lebih jelasnya.


PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8-bit PWM output dengan fungsi

analogWrite().


SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin-pin ini mensupport

komunikasi SPI menggunakan SPI library.


LED: 13. Ada sebuah LED yang terpasang, terhubung ke pin digital 13.

Ketika pin bernilai HIGH LED menyala, ketika pin bernilai LOW LED mati.
Arduino uno mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5,
setiapnya memberikan 10 bit resolusi (contohnya 1024 nilai yangberbeda). Secara
default, 6 input analog tersebut mengukur dari ground sampai tegangan 5 Volt,
dengan itu mungkin untuk mengganti batas atas dari rangenya dengan
menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference(). Di sisi lain, beberapa pin
mempunyai fungsi spesial. TWI: pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL.
Mensupport komunikasi TWI dengan menggunakan Wire library. Ada sepasang
pin lainnya pada board, AREF. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan
dengan analogReference(). Reset. Membawa saluran ini LOW untuk mereset
mikrokontroler. Secara khusus, digunakan untuk menambahkan sebuah tombol
reset untuk melindungi yang memblock sesuatu pada board.

2.4 LCD (Liquid Crystal Display)
Liquid Crystal Display adalah suatu jenis media tampil yangmenggunakan
kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang
misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, ataupun layar komputer.
Pada bab ini aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah

Universitas Sumatera Utara

karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan
digunakan untuk menampilkan status kerja alat. Adapun fitur yang disajikan
dalam LCD ini adalah :
1. Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris
2. Mempunyai 192 karakter tersimpan
3. Terdapat karakter generator terprogram
4. Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit
5. Dilengkapi dengan back light.
6. Tersedia VR untuk mengatur kontras.
7. Pilihan konfigurasi untuk operasi write only atau read/write.
8. Catu daya 5 Volt DC.
9. Kompatibel dengan DT-51 dan DT-AVR Low Cost Series serta sistem
mikrokontroler/mikroprosesor lain.
2.4.1. Pengalamatan Pada Display LCD
Display pada LCD juga memiliki pengalamatan tertentu, sepertihalnya
seven segment. Pengalamatan tersebut digunakan pada saat akanprogramming
LCD untuk menampilkan karakter tertentu. Alamat-alamatnya dapat dilihat pada
gambar dibawah ini ;

Gambar 2.6. Pengalamatan pada LCD
2.4.2. Prinsip Kerja Liquid Crystal Display

Universitas Sumatera Utara

Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”. Bus data terdiri dari 4-bit
atau 8-bit. Jika jalurdata 4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai
denganDB7.

Sebagaimana terlihatpada

table

diskripsi,

interface

LCDmerupakan sebuah parallel bus,dimana hal ini sangat memudahkan dan
sangat cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII
yang ditampilkan sepanjang 8-bit dikirim ke LCD secara 4-bit atau 8 bit pada satu
waktu. Jika mode 4-bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk
membuat sepenuhnya 8-bit (pertama dikirim 4-bit MSB lalu 4-bit LSB dengan
pulsa clock EN setiap nibblenya). 19 Jalur kontrol EN

digunakan

untuk

memberitahu LCD bahwa mikrokontroller mengirimkan data ke LCD. Untuk
mengirim data ke LCD program harus menset EN ke kondisi high “1” dan
kemudian menset dua jalur kontrol lainnya (RS dan R/W) atau juga mengirimkan
data ke jalur data bus. Saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke “0” dan
tunggu beberapa saat (tergantung pada datasheet LCD), dan set EN kembali ke
high “1”. Ketika jalur RS berada dalam kondisi low “0”, data yang dikirimkan ke
LCD dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti bersihkan
layar, posisi kursor dll). Ketika RS dalam kondisi high atau “1”, data yang
dikirimkan adalah data ASCII yang akan ditampilkan dilayar. Misal, untuk
menampilkan huruf “A” pada layar maka RS harus diset ke “1”. Jalur kontrol
R/W harus berada dalam kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan
dituliskan ke LCD. Apabila R/W berada dalam kondisi high “1”, maka program
akan melakukan query (pembacaan) data dari LCD. Instruksi pembacaan hanya
satu, yaitu get LCD status (membaca status LCD), lainnya merupakaninstruksi
penulisan. Jadi hampir setiap aplikasi yang menggunakanLCD,R/W selalu disetke

Universitas Sumatera Utara

“0”. Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur(tergantung modeyang

dipilih

pengguna), DB0, DB1, DB2,DB3, DB4, DB5,DB6 dan DB7. Mengirim data
secara parallel baik4-bit atau 8-bit merupakan 2 mode operasi primer. Untuk
membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan mode operasi merupakan
hal yang paling penting.Mode 8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan
menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin
I/O (3 pin untuk kontrol, 8 pin untuk data).Sedangkan mode 4 bit minimal hanya
membutuhkan 7-bit (3 pin untuk kontrol, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan
untuk memilih apakah data atau instruksi yang akan ditransfer antara
mikrokontroller dan LCD. Jika bit ini di set (RS = 1), maka byte pada posisi
kursor LCD saat itu dapat dibaca atau ditulis. Jika bit ini di reset (RS = 0),
merupakan instruksi yang dikirim ke LCD atau status eksekusi dari instruksi
terakhir yang dibaca.

2.5.

Potensiometer
Dalam Peralatan Elektronik, sering ditemukan Potensiometer yang

berfungsi sebagai pengatur Volume di peralatan Audio / Video seperti Radio,
Walkie Talkie, Tape Mobil, DVD Player dan Amplifier. Potensiometer juga
sering digunakan dalam Rangkaian Pengatur terang gelapnya Lampu (Light
Dimmer Circuit) dan Pengatur Tegangan pada Power Supply (DC Generator).
Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya
dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan
pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam
Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki

Universitas Sumatera Utara

Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya.
Gambar dibawah ini menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk
dan Simbolnya.

Gambar 2.7. Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya
Potensiometer biasanya di gunakan untuk pengoprasian pengendali elektronik,
seperti penguat sinyal, pengaturan suara, pengaturan intensitas, sebagai tranduser,
pengendali masukan dan keluaran sebuah perangkat elektronik. Contoh yang biasa
di gunakan sebagai tranduser adalah sebagai sensor joystick yang dapat kita
gunakan dari jarak jauh. Potensiometer sangat jarang di gunakan untuk
mengendalikan daya yang besar secara langsung. Untuk pengendali volume yang
menggunakan potensiometer biasanya di lengkapi dengan saklar yang sudah
terintegrasi, sehingga pada saat potensiometer membuka saklar penyapu berada
pada posisi terendah. Kebanyakan dari komponen ini di gunakan pada rangkaian
power amplifier sebagai pengatur volume, bass dan treble. Dan juga di gunakan
dalam Control Motor DC yang berfungsi sebagai pengatur kecepatan putaran
motor. Nilai dari potensiometer dapat berubah sesuai dengan perputaran ataupun
pergeseran yang di hasilkan. Range yang di hasilkan juga bervariasi, misalnya
nilai yang tertera pada potensio adalah 100k ohm, maka range resistansi akan

Universitas Sumatera Utara

dimulai dari tahanan 0 ohm sampai dengan 100k ohm. Jadi dengan begitu, nilai
yang di hasilkan dari sebuah tahanan potensio terbukti berubah-ubah. Dengan
kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, Potensiometer sering
digunakan dalam rangkaian atau peralatan Elektronika dengan fungsi-fungsi
sebagai berikut :


Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti
Amplifier, Tape Mobil, DVD Player.



Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply



Sebagai Pembagi Tegangan



Aplikasi Switch TRIAC



Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser



Sebagai Pengendali Level Sinyal

Berdasarkan bentuknya, Potensiometer dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu
1. Potensiometer Slider, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur
dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke kanan atau dari bawah ke
atas sesuai dengan pemasangannya. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk
menggeser wiper-nya.
2. Potensiometer Rotary, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat
diatur dengan cara memutarkan Wiper-nya sepanjang lintasan yang melingkar.
Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk memutar wiper tersebut. Oleh karena
itu, Potensiometer Rotary sering disebut juga dengan Thumbwheel
Potentiometer.
3. Potensiometer Trimmer, yaitu Potensiometer yang bentuknya kecil dan harus
menggunakan alat khusus seperti Obeng (screwdriver) untuk memutarnya.

Universitas Sumatera Utara

Potensiometer Trimmer ini biasanya dipasangkan di PCB dan jarang
dilakukan pengaturannya.
Prinsip Kerja (Cara Kerja) Potensiometer Sebuah Potensiometer (POT)
terdiri dari sebuah elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal
di kedua ujungnya. Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah)
adalah Penyapu (Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada
jalur elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen
Resistif

inilah

yang

mengatur

naik-turunnya

Nilai

Resistansi

sebuah

Potensiometer. Elemen Resistif pada Potensiometer umumnya terbuat dari bahan
campuran Metal (logam) dan Keramik ataupun Bahan Karbon (Carbon).
Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif-nya, Potensiometer dapat digolongkan
menjadi 2 jenis yaitu Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan
Potensiometer Logaritmik (Logarithmic Potentiometer).

2.6.

Software Arduino 1.6
Setiap mikrokontroler yang digunakan dalam perancangan sistem tidak

lepas daripada pemrograman untuk menghasilkan peforma yang kita inginkan.
Pemrograman sendiri memiliki karakteristik bahasa tersendiri, tidak sama antar
satu bahasa dan bahasa yang lain. Macam-macam bahasa pemrograman yang
digunakan dalam sistem antara lain bahasa pascal, bahasa c, bahasa assembly dan
lain sebagainya.Peranan bahasa pemrograman juga signifikan. Selain berfungsi
sebagai interfacing antara alat/ komponen dan juga lingkungan luar alat,
bahasapemrograman ini juga memaksimalkan juga membangkitkan fungsi alat
yang akan diprogram. Dalam kaitannya dengan sistem alat ukur yang dibangun,

Universitas Sumatera Utara

bahasa pemrograman digunakan untuk membuat mikrokontroler yang digunakan
dalam sistem dapat sejalan dengan tujuan pengukuran tersebut.
Karena menggunakan Arduino Uno, maka software pemrograman yang
digunakan juga berasal dari satu perusahaan yang sama. Software Arduino sendiri
merupakan tempat untuk memrogram kit Arduino sesuai dengan kehendak yang
kita mau. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa pemrograman
berbasis C, artinya fungsi-fungsi dan karakteristik yang didekla rasikan didalam
proses pemrograman Arduino menggunakan metode yang sama dengan
pendeklarasian bahasa C.
Salah satu kemudahan yang ditawarkan oleh kit Arduino Uno R3 adalah
efisiensi dalam pem rograman, artinya kita tidak perlu merasa susah dalam
melakukan

pemrog

raman

terhadap

kit

mikrokontroler

tersebut.

pada

mikrokontroler biasa (menggunakan chip tunggal) kita harus mengetahui
pengalamatan masi ng-masing pin. Misalkan kita akan memrogram chip
ATMEGA tipe 32xx , maka secara harfiah kita juga harus tau fungsi masingmasing pin dan juga pengalamatannya. Software arduino 1.6 adalah salah satu
aplikasi compiler yan g digunakan untuk pemrograman.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.8. Tampilan Awal Software Arduino 1. 6
Bahasa C ada lah evolusi dari bahasa B yang dikembangkan oleh Dennis
Ritchie, merupakan general-purpose language, yaitu bahasa pe mrograman yang
dapat digunakan unt uk tujuan apa saja. Bahasa C mempunyai kemampuan lebih
dari bahasa pemrograman lain. Banyak sekali aplikasi-aplikasi yang dibangun
dengan bahasa C, mulai dari pemrograman sistem, aplikasi cerdas ( artifical
intelligence), sistem, pakar, utility, driver, database, browser, network
programming, sistem operasi, game, virus, dan lainnya, bahkan Software
Development Kit untuk Windows juga ditulis dalam bahasa C.
Karena sifat bahasa pemrogramannya yang portable, yaitu dengan sedikit
atau tanpa perubaha n, suatu program yang ditulis dengan baha sa C pada suatu
komputer dapat dijal ankan pada komputer lain. Sebagai bahasa yang digolongkan

Universitas Sumatera Utara

dalam middle level language, perangkat keras, juga kecepatan prosesnya yang
mendekati low level language seperti Assembly, tetapi memberikan kemudahan
yang tidak ditawarkan Assembly. Disamping itu, bahasa C jauh lebih mudah
untuk dipelajari jika dibandingkan dengan bahasa low level karena mendekati
frase-frase dalam bahasa manusia, yaitu bahasa Inggris.
Bahasa C juga mempunyai banyak keuntungan dibanding bahasa
pemrograman lain. Dikarenakan kokoh dan memberikan keleluasaan kepada
penggunanya, pada tahun 80-an, penggunaan bahasa C di dunia industri semakin
luas, sehingga distandarisasi oleh ANSI dan kemudian diadopsi oleh ISO, lalu
diadopsi ulang oleh ANSI. Official name bahasa C adalah ISO/IEC 9899-1990.
Bahas C mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan bahasa lain seperti
assembly, diantaranya: Bahasa C tersedia hampir di semua jenis komputer, kode
Bahasa C bersifat portable, berbagai struktur data dan pengendalian proses
disediakan dalam Bahasa C sehingga pembuatan program lebih terstruktur, mudah
dipahami tanpa harus mengetahui mesin secara detail, memungkinkan manipulasi
data dalam bentuk bit maupun byte.
Namun ada pula beberapa kelemahan Bahasa C khususnya bagi pemula,
kebanyakan dikarenakan banyaknya operator dan fleksibilitas penulisan program
kadang-kadang membingkungkan, dan umumnya pemrogram Bahasa C tingkat
pemula belum pernah mengenal pointer dan tidak terbiasa menggunakannya. Pada
pemrograman sistem pengukur jarak di Arduino, bahasa pemrograman yang
digunakan adalah bahasa C. sepertihalnya bahasa pemrograman lainnya, bahasa C
memiliki struktur bahasa tertentu, yang pasti ada dalam setiap tampilannya.
Struktur umum bahasa C adalah sebagai berikut. Terdapat #include .

Universitas Sumatera Utara

Bagian ini disebut preprocessor Directive, yang artinya bagian yang digunakan
untuk mengikut-sertakan berkas-berkas file header/library yang berisi fungsifungsi yang ada pada program yang akan dibuat pada baris-baris bawahnya. File
yang diikutsertkan bernama stdio.h yang terletak di suatu direktori pada instalasi
DevC++.
Pada baris selanjutnya int main (). merupakan judur fungsi utama program
yang bernama fungsi main () yang mengambilkan nilai berupa integer (bilangan
bulat negatif ataupun positif ) mengenai data integer akan dibahas di bagianbagian berikutnya. Fungsi main () adalah fungsi yang wajib ada di setiap kode
program yang ditulis menggunakan bahasa C. tanda { merupakan tanda awal
program. Terdapat printf("selamat datang di DevC++");. Hal ini merupakan
perintah untuk menampilkan output di layar monitor berupa tulisan" Selamat
datang di DevC++" (tanpa tanda kutip).
Perintah untuk menampilkan tulisan ke layar disebut fungsi Printf () yagn
menerimakan masuk berupa kalimat yang ingin ditampilkan. Tanda titik koma
harus selalu dituliskan untuk memberi. akhr dari suatu baris perintah. pada baris
berikutnya terdapat getch ();, digunakan untuk menghentikan layar tampilan
sejenak samapi pengguna menekan tombol yang ada pada keyboard. Jadi
fungsinya adalah menunggu penekanan tombol tertentu dan kemudian program
akan mati (terminated) baris terakhir berisi } yang merupakan akhir dari program.
Bahasa C memiliki beberapa elemen dasar seperti ;
- Karakter, Mengacu dari system standar kode internasional ANSI karakter
yang dikenal didalam bahasa C adalah karakter abjad/huruf, angka, dan
simbol-simbol khusus.

Universitas Sumatera Utara

- Keyword, Keyword adalah suatu kata yang memiliki makna dan fungsi
tertentu, karena itu ia disebut juga reserved word.
- Identifier, Identifier dapat dikatakan sebagai suatu tempat untuk
menyimpan nilai. Identifier dapat diberi nama unik dan bisa memiliki tipe
data. Ia dibagi menjadi dua: Konstanta: nilainya tetap selama program
berjalan (dieksekusi),cara untuk mengubahnya hanya melalui source code
saja. Variabel: nilainya dapat berubah atau diubah selama program
berjalan(dieksekusi).
- Tipe data, Merupakan pengelompokan data yang digunakan untuk
merepresentasikan jenis sebuah nilai yang terdapat pada program.
- Operator, Operator berkaitan erat dengan kata operasi. Operator ditandai
dengan sebuah atau beberapa simbol dan kata.
- Punctuator, Punctuator adalah simbol-simbol yang berkenaan sebagai
tanda baca pada struktur penulisan bahasa C.
Dibawah ini adalah contoh program bahasa C:
#include


int

main()
{
int a,b,c;
printf("Enter

the

first

value:”); scanf(“%d”,&a);
printf("Enter

the

second

value:”); scanf(“%d”,&b);

Universitas Sumatera Utara

c = a + b;
printf("%d + %d = %d\n",a,b,c);
return 0
}
Dari contoh diatas dapat disimpulkan bahwa struktur program bahasa C adalah:
- Adanya fungsi main. Suatu program C minimal harus memiliki function
main(), tanpa function itu maka program C tidak dapat dieksekusi tapi bisa
dikompilasi.
- Lalu statement, Statement adalah suatu baris instruksi/perintah tertentu.
Statement menyebabkan suatu tindakan akan dilakukan oleh komputer.
- Preprosessor Directive adalah bagian yang berisi pengikutsertaan file
atauberkas-berkas fungsi maupun pendefinisian konstanta atau fungsi
makro tertentu.
- Deklarasi variabel menyebabkan komputer menyediakan tempat yang
diberi nama (identifier) a, bdan cdengan ukuran integer (2 byte = 16 bit).
- printf akan membuat komputer mengirim teks yang berada dalam fungsi
tersebut ke layar monitor, sedangkan scanf membuat komputer menanti
masukan dari pemakai melalui keyboard.
- Adanya proses. Pada program ini akan dikerjakan proses aritmatika, yaitu
proses memberi nilai (assignmentyang dipakai tanda “=”) variabel
“c”dengan nilai yang ada dalam variabel “a”ditambah nilai yang ada
dalam variabel “b”.
- Yang terakhir adalah proses mencetak ke layar monitor dengan format
yang sesuai.

Universitas Sumatera Utara

- Selain function main(), dapat ditambahkan function lain.
- Jika function akan diletakkan disembarang tempat dari function main(),
maka function tersebut harus dideklarasikan terlebih dahulu sebelum
function main()

Universitas Sumatera Utara