Arduino Uno R3 PEMBUATAN PROTOTIPE BAGAN PENANGKAP IKAN OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR SONAR

18 ATmega 328P Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori, dan perlengkapan input output. Dengan kata lain adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus. Cara kerjanya yaitu membaca dan menulis data. Mikrokontroler merupakan computer di dalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiah disebut pengendali kecil di mana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen- komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini. Mikrokontroler digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara otomatis. Dengan mengurangi biaya, ukuran, dan konsumsi tenaga dibandingkan dengan mendesain menggunakan mikroprosesor memori dan alat input output yang terpisah, kehadiran mikrokontroler membuat kontrol elektrik menjadi lebih ekonomis. Agar sebuah mikrokontroler dapat berfungsi, maka mikrokontroler tersebut memerlukan komponen ektsternal yang kemudian disebut degnan sistem minimum. Untuk membuat sistem minimum paling tidak dibuthkan sistem clock dan reset. Yang dimaksud dengan sistem minimum adalah sebuah rangkaian mikrokontroler yang sudah dapat digunakan unttuk menjalankan sebuah aplikasi. Sebuah IC mikrokontoler tidak akan berarti bila hanya berdiri sendiri. 19 Mikrokontroler yang digunakan pada penelitian ini adalah ATmega 328P jenis AVR. ATmega 328P meruapakan mikrokontroler keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur RISC yang di mana setiap proses eksekusi data lebih cepat dari arsitektur CISC. Mikrokontroller ATmega 328P memiliki kemudahan program dengan menggunakan program bahasa C dan download program antara PC dengan mikrokontroller sangat cepat. Mikrokontroller ATmega 328P memiliki 23 pin yang sudah terintegrasi dengan Board Arduino Uno R3. Mikrokontroler ini memiliki beberapa fitur antara lain: 1. 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock. 2. 32 x 8-bit register serba guna. 3. Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 Mhz. 4. 32 KB flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB dari flash memory. 5. Memiliki EEPROM sebesar 1 KB. 6. Memilik SRAM sebesar 2 KB. Mikrokontroler ATmega 328P memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan kerja dan parallelism. Instruksi–instruksi dalam memori program dieksekusi dalam satu alur tunggal, di mana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi berikutnya sudah diambil dari memori program. Konsep inilah yang memungkinkan instruksi–instruksi dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock. 32 x 8-bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada 20 ALU Arithmatic Logic unit yang dapat dilakukan dalam satu siklus. Enam dari register serbaguna ini dapat digunakan sebagai 3 buah register pointer 16-bit pada mode pengalamatan tidak langsung untuk mengambil data pada ruang memori data. Ketiga register pointer 16-bit ini disebut dengan register X gabungan R26 dan R27, register Y gabungan R28 dan R29, dan register Z gabungan R30 dan R31. Hampir semua instruksi AVR memiliki format 16-bit. Setiap alamat memori program terdiri dari instruksi 16-bit atau 32-bit. Selain register serba guna di atas, terdapat register lain yang terpetakan dengan teknik memory mapped IO selebar 64 byte. Beberapa register ini digunakan untuk fungsi khusus antara lain sebagai register control TimerCounter, Interupsi, ADC, USART, SPI, EEPROM, dan fungsi IO lainnya. Register–register ini menempati memori pada alamat 0x20h – 0x5Fh. www.atmel.com 21 Gambar 2.7 Arsitektur ATmega328P Gambar 2.8 Konfigurasi ATmega 328P.

D. Sonar

Sonar atau Sound Navigation and Ranging yang diartikan adalah pengukuran jarak dan navigasi suara. Dengan kata lain, sonar merupakan teknik yang digunakan untuk menentukan posisi jarak dengan gelombang suara. Sonar Sound Navigation and Ranging merupakan suatu peralatan atau piranti yang digunakan dalam komunikasi di bawah laut, sonar sendiri bekerja untuk mencari atau mendeteksi suatu benda yang ada di bawah laut dengan cara mengirim gelombang suara yang nantinya gelombang suara tersebut dipantulkan kembali oleh benda yang akan dideteksi. Gambar 2.9 Penggunaan sonar dalam mendeteksi ikan Pengembangan sonar berawal dari metode pengukuran kecepatan suara dalam air dengan menggunakan lonceng. Teknik ini kemudian dikembangkan untuk mendeteksi adanya gunung es di laut untuk menghindari tabrakan antara kapal dengan gunung es. Dengan berjalannya waktu, teknik Sonar digunakan untuk mendeteksi keberadaan kapal lain. Dalam perang dunia I misalnya, teknik sonar digunakan untuk mendeteksi kapal selam militer. Pada awalnya sonar hanya dipergunakan dalam militer, namun dalam perkembangannya pada tahun 1970-an angkatan laut Amerika Serikat mendeklasifikasikannya untuk dapat digunakan oleh sipil. Sonar kemudian banyak digunakan sebagai alat untuk mencari dan menangkap ikan. Adapun fungsi sonar adalah sebagai berikut : - Sonar biasa dimanfaatkan dalam mengukur kedalamanlaut Bathymetry - pengidentifikasian jenis-jenis lapisan sedimen dasar lautSubbottom Profilers - pemetaan dasar laut Sea Bed Mapping - analisa dampak lingkungan didasar laut - menangkap ikan Bagian Sensor Ultrasonik Piezoelektrik 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 rangkaian 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 kelebihannya inilah maka tranduser piezoelektrik lebih sesuai digunakan untuk sensor ultrasonik. Transmitter 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 rangkaian osilator dan keluaran dari osilator dilanjutkan 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 Receiver terdiri dari transduser ultrasonik menggunakan 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 memiliki reaksi yang reversible, elemen keramik akan membangkitkan tegangan listrik pada saat gelombang datang dengan frekuensi yang resonan dan akan menggetarkan bahan piezoelektrik tersebut.

E. Relay

Relay merupakan salah satu komponen yang palingsering digunakan pada beberapa peralatan elektronik dan di berbagai bidang lainya. Relay saklar ialah saklar elektronik yang dapat membuka dan menutup rangkaian dengan menggunakan kendali dari rangkaian yang lain. Gambar 2.10 Relay