Komponen – Komponen Elektronik Mikrokontroler

12 Sebaliknya ketika jumlah udara yang masuk dikurangi maka suhu didalam ruangan akan meningkat. Disamping itu, debit udara pada pengeringan tumpukan juga memberikan perbedaan penurunan kadar air.

2.3 SISTEM KENDALI

Sistem kendali yang digunakan terdiri atas rangkaian elektronik. Elektronik adalah ilmu mengenai elektron dan membahas cara-cara penggunaan elektron untuk melakukan hal-hal yang bermanfaat dan menarik. Suatu rangkaian listrik pada sistem kendali terdiri atas komponen-komponen elektronik, mikrokontroler, sensor, dll.

2.3.1 Komponen – Komponen Elektronik

Tahanan listrik pertama kali di ketahui dengan menggunakan sepotong kawat, oleh gregor ohm, sehingga dakta ini disebut sebagai Hukum Ohm Ω. Hukum Ohm berlaku pada semua konduktor, terdapat pada persamaan – persamaan pada hukum Ohm : …………………………………………………………………………………………...……..9 ………………………...…………………………………..…………………...………………10 ………………………………………………………………...…………………………...11 Keterangan : I = besaran arus listrik A V = besaran tegangan listrik V R = untuk besaran tahanan listrik Ω Ada beberapa macam komponen dasar elektronika yang umumnya digunakan dalam perancangan rangkaian elektonika diantaranya adalah resistor tahan listrik, kapasitor, induktor lilitan kawat, diode, transistor, integrated circuit IC dll. Tabel 2. Komponen dasar elektronika Komponen dasar elektronika Komponen pasif Resistor • Induktor • Kondensator • Transformator Komponen aktif Dioda • LED • Transistor • Tiristor • SCR • TRIAC • DIAC • Sirkuit terpadu •Tabung vakum Transduser Resistor foto • Dioda foto • Transistor foto • Termistor • Termokopel • Termofil • Sensor infra merah • Tolok regangan • Mikrofon • LVDT• CCD Lain-lain Relai • Sekering • Sakelar • Pengeras suara • Lampu Alat ukur listrik Amperemeter • Voltmeter • Ohmmeter • Multimeter • galvanometer 13

2.3.2 Mikrokontroler

Semua jenis perangkat elektronik mulai dari telepon genggam hingga oven microwave memiliki sebuah mikrokontroler yang berperan sebagai jantung dari kesistemannya. Mikrokontroler adalah salah satu dari bagian dasar dari suatu sistem komputer. Meskipun mempunyai bentuk yang jauh lebih kecil dari suatu komputer pribadi dan komputer mainframe, mikrokontroler dibangun dari elemen-elemen dasar yang sama. Secara sederhana, komputer akan menghasilkan output spesifik berdasarkan input yang diterima dan program yang dikerjakan. Mikrokontroler mampu melaksanakan semua kerja pemrosesan kompleks yang diperlukan untuk menghubungkan input sistem ke outputnya. Terdapat ratusan jenis yang berbeda, yang tersedia dipasaran. Rangkaian terpadu IC 28 pin adalah mikrokontroler dengan ukuran rata-rata dan memuat unit – unit dasar yang dibutuhkan semua jenis kontroler : a Unit aritmetika dan logika aritmethic-logic unit ALU Rangkaian –rangkaian logika yang melaksanakan operasi penjumlahan, pengurangan, dan berbagai operasi logika lainya. b Memori Rangkaian –rangkaian logika yang berfungsi menyimpan data. Terdapat dua jenis memori. Ram mampu menampung hingga 72 byte data. Memori kenis ini digunakan ole ALU untuk menyimpan data secara sementara, yang dibutuhkan ketika melakukan pemrosesan. ROM mampu menampung hingga 3 Kb data. Memori ini menyimpan program yang berfungsi mengarah kerja ke kontroler. c Clock Chip yang memuat semua komponen clock system, terkecuali komponen kristalnya d Input dan output Dari ke 28 pin yang ada pada IC ini, 20 diantaranya digunakan untuk input dan output data. Pin ini dapat disambungkan ke sensor atau perangkat input lainnya. Pin ini juga dapat disambungkan ke lampu, piranti tampilan, motor, pengeras suara, dan perangkat –perangkat output lainnya. Seperti umumnya komputer, mikrokontroler adalah alat yang mengerjakan instruksi-instruksi yang diberikan kepadanya. Artinya, bagian terpenting dan utama dari suatu sistem terkomputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh seorang programmer. Program ini menginstruksikan komputer untuk melakukan tugas yang lebih kompleks yang diinginkan oleh programmer. Dapat dilihat pada Gambar 2. Gambar 2. IO Mikrokontroler 14 Sistem Input Komputer Piranti input menyediakan informasi kepada sistem komputer dari dunia luar. Dalam sistem komputer pribadi, piranti input yang paling umum adalah keyboard. Komputer mainframe menggunakan keyboard dan pembaca kartu berlubang sebagai piranti inputnya. Sistem dengan mikrokontroler umumnya menggunakan piranti input yang jauh lebih kecil seperti saklar atau keypad kecil. Hampir semua input mikrokontroler hanya dapat memproses sinyal input digital dengan tegangan yang sama dengan tegangan logika dari sumber. Sistem Output Komputer Piranti output digunakan untuk berkomunikasi informasi maupun aksi dari sistem komputer dengan dunia luar. Dalam sistem komputer pribadi PC, piranti output yang umum adalah monitor CRT. Sedangkan sistem mikrokontroler mempunyai output yang jauh lebih sederhana seperti lampu indikator atau beeper dan LCD. Frasa kontroler dari kata mikrokontroler memberikan penegasan bahwa alat ini mengontrol sesuatu. Mikrokontroler atau komputer mengolah sinyal secara digital, sehingga untuk dapat memberikan output analog diperlukan proses konversi dari sinyal digital menjadi analog. Piranti yang dapat melakukan konversi ini disebut dengan DAC Digital to Analog Converter. CPU Central Processing Unit CPU adalah otak dari sistem komputer. Pekerjaan utama dari CPU adalah mengerjakan program yang terdiri atas instruksi-instruksi yang diprogram oleh programmer. Suatu program komputer akan menginstruksikan CPU untuk membaca informasi dari piranti input, membaca informasi dari dan menulis informasi ke memori, dan untuk menulis informasi ke output. Dalam mikrokontroler umumnya hanya ada satu program yang bekerja dalam suatu aplikasi. Clock dan Memori Komputer Di dalam sebuah sistem rangkaian logika berukuran besar, memungkinkan terdapat beberapa lusin, ratusan, bahkan ribuan gerbang logika. Pada setiap saat, salah satu di antara gerbang ini dapat mengalami perubahan state, apabila input yang diterima memang sesuai. Gerbang yang berbeda membutuhkan waktu yang berbeda-beda untuk berubah dari satu state ke state lainnya. Situasi semacam ini sangat kompleks. dengan menggunakan sistem clock untuk memicu CPU mengerjakan satu instruksi ke instruksi berikutnya dalam alur yang berurutan. Setiap langkah kecil dari operasi mikrokontroler memakan waktu satu atau beberapa clock untuk melakukannya. Clock ini menghasilkan serangkaian gelombang pulsa dengan laju yang tetap. Didalam sebuah sistem yang sangat besar seperti didalam sebuah computer, clock akan „berdetak‟ dengan sangat cepat. Clock dapat bekerja pada kecepatan beberapa ratus megahertz. Ada beberapa macam tipe dari memori komputer yang digunakan untuk beberapa tujuan yang berbeda dalam sistem komputer. Tipe dasar yang sering ditemui dalam mikrokontroler adalah ROM Read Only Memory dan RAM Random Access Memory. ROM digunakan sebagai media penyimpan program dan data permanen yang tidak boleh berubah meskipun tidak ada tegangan yang diberikan pada mikrokontroler. RAM digunakan sebagai tempat penyimpan data sementara dan hasil kalkulasi selama proses operasi. Beberapa mikrokontroler didalamnya terdapat tipe lain dari memori 15 seperti EPROM Erasable Programmable Read Only Memory dan EEPROM Electrically Erasable Programmable Read Only Memory. Banyak kontroler memiliki ROM yang isinya dapat dihapus dan kemudian ditulis kembali sesuai dengan yang dibutuhkan. Seperti kontroler yang digunakan untuk pembuatan program manual. Pada beberapa jenis kontroler, data yang ada di dalam memori diprogram dan dimasukan ketika chip dibuat. Oleh karenanya, data tersebut tidak dapat diubah – ubah. Tipe ROM seperti ini dapat dijumpai pada mesin cuci. Program Komputer Perangkat pemograman ini memiliki rangkaian elektronik secara spesifik berfungsi untuk menyediakan level – level tegangan, yang diperlukan untuk menuliskan data kedalam ROM kontroler. Proses pemograman dikendalikan oleh sebuah komputer, yang mana pengguna membuat dan menguji program yang akan dimasukan. Perangkat ini memiliki sebuah soket 20-pin khusus, yang mana sebuah pengontrol akan ditancapkan ketika hendak diprogramkan. Sistem Mikrokontroler Suatu mikrokontroler dapat didefinisikan sebagai sistem komputer yang lengkap termasuk sebuah CPU, memori, osilator clock, dan IO dalam satu rangkaian terpadu. Jika sebagian elemen dihilangkan, yaitu IO dan memori, maka chip ini akan disebut sebagai mikroprosesor.

2.3.3 Sensor Suhu dan Kelembaban Relatif