Belt Conveyor Regulator Tegangan IC 78xx dan Transistor Penguat Arus

Gambar 2.3. Mode Phase Correct PWM [4] 3. CTC Clear timer on compare match , register counter TCNT0 akan mencacah naik kemudian di- reset atau kembali menjadi 0x00 pada saat nilai TCNT0 sama dengan OCR0. Sebelumnya OCR diset dulu, karena timer 0 dan 2 maksimumnya 255, maka range OCR 0-255 [7]. 4. Fast PWM, mode ini hampir sama dengan mode phase correct PWM, hanya perbedaannya adalah register counter TCNT0 mencacah naik saja dan tidak pernah mencacah turun seperti terlihat pada gambar 2.4. [7]. Gambar 2.4. Mode Fast PWM [4] 2.2.6.Komunikasi Serial USART Komunikasi data adalah perpindahan data antara dua atau lebih piranti, baik yang berjauhan maupun yang berdekatan. Perpindahan data antara dua atau lebih piranti dapat dilaksanakan secara paralel atau seri. Komunikasu seri dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu komunikasi data seri sinkron dan komunikasi data asinkron. Dikatakan sinkron jika sisi pengirim dan sisi penerima ditabuh clocked oleh penabuh clock yang sama, satu sumber penabuh, data dikirim beserta penabuh. Dikatakan asinkron jika sisi pengirim dan sisi penerima ditabuh oleh penabuh yang terpisah dengan frekuensi yang hampir sama, data dikirim disertai informasi sinkronisasi [4]. Pada proses inisialisasi ini setiap perangkat yang terhubung harus memiliki bandrate yang sama. Beberapa fasilitas yang disediakan USART AVR adalah sebagai berikut: a Operasi full duplex mempunyai register receive dan transmit yang terpisah b Mendukung kecepatan multiprosesor c Mode kecepatan berorde Mbps d Operasi asinkron dan sinkron e Operasi master atau slave clock sinkron f Dapat menghasilkan band-rate laju data dengan resolusi tinggi g Modus komunikasi kecepatan ganda pada asinkron 2.2.6.1.Inisialisasi Serial USART Pada mikrokontroler AVR untuk mengaktifkan dan mengeset komunikasi USART dilakukan dengan cara mengaktifkan register-register yang digunakan untuk komunikasi USART. Register-register yang digunakan untuk komunikasi USART antara lain:

1. USART IO Data Register UDR

UDR merupakan register 8 bit yang terdiri dari 2 buah dengan alamat yang sama, yang digunakan sebagai tempat untuk menyimpan data yang akan dikirimkan TXB atau tempat data diterima RXB sebelum data tersebut dibaca. Seperti gambar 2.5. registre UDR [4]. Gambar 2.5. Register UDR [4] PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

2. USART Control and Status Register A UCSRA

Gambar 2.6 . Register UCSRA [4] Penjelasan bit penyusun UCSRA [4] : a RXC USART Receive Complete Bit ini akan set ketika data yang masuk ke dalam UDR belum dibaca dan akan berlogika nol ketika sudah dibaca. Flag ini dapat digunakan untuk membangkitkan interupsi RX jika diaktifkan dan akan berlogi nol secara otomatis bersamaan dengan eksekusi vektor interupsi yang bersangkutan. b TXC USART Transmit Complete Flag ini akan set ketika data yang dikirim telah keluar. Flag ini akan membangkitkan interupsi TX jika diaktifkan dan akan clea r secara otomatis bersamaan dengan eksekusi vektor interupsi yang bersangkutan. c UDRE USART Data Register Empty Flag ini sebagai indikator ini UDR. Jika bernilai satu maka UDR dalam keadaan kosong dan siap menerima data berikutnya, jika flag bernilai nol berarti sebaliknya. d FE Frame Error Bit ini sebagai indikator ketika data yang diterima error , misalnya ketika stop bit pertama data dibaca berlogika nol maka bit FE bernilai satu. Bit akan bernilai 0 ketika stop bit data yang diterima berlogika nol. e DOR Data OverRun Bit ini berfungsi untuk mendeteksi jika ada yang tumpang tindih. Flag akan bernilai satu ketika terjadi tumpang tindih data. f PE Parity Error Bit yang menentukan apakah terjadi kesalahan paritas. Bit ini berfungsi jika ada kesalahan paritas. Bit akan berlogika satu ketika terjadi bit parity error apabila bit paritas digunakan. g U2X Double the USART Transmission Speed Bit yang berfungsi untuk menggandakan laju data menjadi dua kalinya. Hanya berlaku untuk modus asinkron, untuk mode sinkron bit ini diset nol. h MPCM Multi Processor Communication Mode Bit untuk mengaktifkan modus multi prosesor, dimana data yang diterima oleh USART tidak mengandung informasi alamat akan diabaikan.

1. USART

CONTROL AND STATUS REGISTER B UCSRB Gambar 2.7. Register UCSRB [4] Penjelasan bit penyusun UCSRA dari gambar 2.7. [4] : a RXCIE RX Complete Interrupt Enable Bit pengatur aktivitas interupsi penerima data serial , akan berlogika satu jika diaktifkan dan berlogika nol jika tidak diaktifkan. b TXCIE TX Complete Interrupt Enable Bit pengatur aktivitas pengiriman data serial, akan berlogika satu jika diaktifkan fan berlogika nol jika tidak diaktifkan. c UDRIE USART Data Register Empty Interrupt Enable Bit ini berfungsi untuk mengaktifkan interupsi data register kosong, berlogika satu jika diaktifkan dan sebaliknya. d RXEN Receiver Enable Bit ini berfungsi untuk mengaktifkan pin RX saluran USART. Ketika pin diaktifkan maka pin tersebut tidak dapat digunakan untuk fungsi pin IO karena sudah digunakan sebagai saluran penerima USART. e TXEN Transmitter Enable Bit ini berfungsi untuk mengaktifkan pin TX saluran USART. Ketika pin diaktifkan maka pin tersebut tidak dapat digunakan untuk fungsi pin IO karena sudah digunakan sebagai saluran pengirim USART. f UCSZ2 Character Size Bit ini bersama dengan UCSZ1 dan UCSZ0 dalam register UCSRC digunakan sebagai memilih tipe lebar data bit yang digunakan. Tabel 2.2. Penentuan Ukuran [4] g RXB8 Receive Data Bit 8 Bit ini digunakan sebagai bit ke-8 ketika menggunakan format data 9-10 bit, dan bit ini harus dibaca dahulu sebelum membaca UDR h TXB8 Transmit Data Bit 8 Bit ini digunakan sebagai bit ke-8 ketika menggunakan format data 9-10 bit, dan bit ini harus ditulis dahulu sebelum membaca UDR

2. USART CONTROL AND STATUS REGISTER C UCSRC

Gambar 2.8. Register UCSRC [4] Penjelasan bit penyusun UCSRA dari gambar 2.8. [4] : a URSEL Register Select Bit ini berfungsi untuk memilih register UCSRC dengan UBBRH, dimana untuk menulis atau membaca register UCSRC maka bit harus berlogika satu. b UMSEL USART Mode Select Bit pemilih mode komunikasi serial antara sinkron dan asinkron. c UMP [1...0] Parity Mode UCSZ[2..0] Ukuran Karakter dalam bit 5 1 6 10 7 11 8 100-110 Tidak dipergunakan 111 9 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Bit ini berfungsi untuk memilih mode paritas bit yang akan digunakan. Transmitter USART akan membuat paritas yang akan digunakan secara otomatis d USBS Stop Bit Select Bit ini berfungsi untuk memilih jumlah stop bit yang akan digunakan. e UCSZ1 dan UCSZ0 Merupakan bit pengatur jumlah serial bit yang berfungsi untuk memilih lebar data yang digunakan dikombinasikan bit UCSZ2 dalam register UCSRB. f UCPOL Clock Parity Bit yang berguna hanya untuk modus sinkron. Bit ini berhubungan dengan perubahan data keluaran dan sampel masukkan, dan clock sinkron XCK.

2.3. Regulator Tegangan IC 78xx dan Transistor Penguat Arus

Rangkaian penyearah pada dasarnya sudah cukup bagus jika tegangan ripple- nya kecil namun ada masalah pada stabilitas tegangan yang dihasilkan. Regulator tegangan tipe 78xx adalah salah satu regulator tegangan tetap dengan tiga terminal, yaitu terminal Vin, GND dan Vout. Regulator tegangan 78xx dirancang sebagai regulator tegangan tetap, meskipun demikian keluaran dari regulator ini dapat diatur tegangan dan arusnya melalui tambahan komponen eksternal. Ini adalah konfigurasi pin IC regulator ditunjukan pada Gambar 2.9. [10]. Gambar 2.9. Konfigurasi Pin IC Regulator [10] Tabel 2.3. menunjukan spesifikasi IC regulator seri 78xx dengan keluaran dan masukan minimm dan maksimum [11]. Tabel 2.3. Karakteristik Regulator Tegangan Ic 78xx [11] Type V OUT Volt V IN Volt Min Maks 7805 5 7,3 20 7806 6 8,3 21 7808 8 10,5 23 7810 10 12,5 25 7812 12 14,6 27 7815 15 17,7 30 7818 18 21 33 7824 24 27,1 38 Gambar 2.10. Rangkaian Umum Regulator 78xx [11] Nilai komponen c1 dan c2 difungsikan sebagai filter kapasitor yang bertujuan untuk menghilangkan tegangan ripple agar tegangan keluaran menjadi lebih stabil. Untuk mendapatkan nilai kapasitor yang sesuai dapat mengacu pada persamaan 2.1 dan 2.2. Vrrms = � � √ � = . � � � = . � � ��.� 2.5 r = � � � � x 100 2.6 Komponen eksternal yang digunakan yaitu transistor 2N3055 karena kemampuan arus maksimal adalah 15 A [10]. Untuk gambar rangkaian lengkap dengan Ic regulator dapat ditunjukan pada gambar 2.11. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Gambar 2.11. Rangkaian Catu Daya Dengan Penguat [10] Darri gambar 2.11. maka diperolehi persamaan-persamaan sebagai berikut [10] : VB = Vreg + VD 2.7 Tegangan keluaran rangkain menjadi, Vo = Vreg - V BE 2.8 Jika VD ≈VBE, maka Vo = Vreg 2.9 Tegangan diantara kolektor dan emittor transistor 2N3055 adalah [10], V CE = V IN - V RI 2.10 Disipasi daya transistor NPN 2N3055 adalah [10], PD =V CE x IC 2.11 Untuk nilai penguatan arus diperoleh dengan persamaan dibawah ini [11]: Ic = β I B 2.12 Ie = β+1 I B 2.13

2.4. Photodioda

Photodioda adalah dioda yang berkerja berdasarkan intensitas cahaya, jika photodioda terkena cahaya maka photodioda berkerja seperti dioda pada umumnya, tetapi jika tidak mendapat cahaya maka photodioda akan berperan seperti resistor dengan nilai tahanan yang besar sehingga arus listrik tidak dapat mengalir. Photodioda merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Photodioda merupakan sebuah dioda dengan sambungan p- n yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya yang dapat dideteksi oleh photodioda ini mulai dari cahaya infra merah,cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Karena photodioda terbuat dari semikonduktor p-n junction maka cahaya yang diserap oleh photodioda akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton yang akan menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi dari sambungan. Ketika elektron-elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka elektron-elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan sedangkan hole yang dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan hingga arus akan mengalir di dalam rangkaian. Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang dihasilkan tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang diserap oleh photodioda. Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh infrared . Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared. Gambar 2.12. adalah contoh bentuk dan simbol photodioda [12]. Gambar 2.12. Bentuk Photodioda dan Simbol. [12] Gambar 2.13. Respon Relatif Spektral Untuk Si,Ge, Dan Selenium Dibandingkan Dengan Mata Manusia [12]. Gambar 2.14. Hubungan I � Dengan Fc Pada Photodioda [12]. Grafik pada gambar 2.14. menunjukan bahwa arus maksimal pada sensor photodioda adalah sebesar 800 µA, sehingga untuk penentuan nilai hambatan agar arus sensor photodioda tidak terlalu besar yaitu [12] : R = ��� � 2.14 Sehingga nilai hambatan untuk sensor photodioda dengan asumsi bahwa Vcc = 5 Volt seperti pada tabel 2.4. Tabel 2.4. Hubungan Arus Dengan Hambatan ARUS µA HAMBATAN KΩ 200 25 400 12,5 600 8,33 800 6,25 Rangkaian umum sensor photodioda dapat ditunjukan pada gambar 2.15. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Gambar 2.15. Rangkaian Sensor Photodioda Gambar 2.16 Aplikasi Sensor Photodioda [12]

2.5. Led InfraRed

Led infrared merupakan sumber cahaya dengan panjang gelombang 750nm- 1000nm dan arus maksimal sebesar 100 mA [12]. Aplikasi led infrared biasa dijumpai pada modul sensor yang berhubungan dengan cahaya seperti photodioda dan photo transistor. Menurut gambar 2.16, led infrared merupakan sumber cahaya yang paling baik untuk sumber sensor cahaya. Penentuhan nilai hambatan untuk led infrared dengan rumus : R = ��� � 2.11 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

2.6. Limit Switch

Sebagai Saklar Limit switch merupakan jenis saklar yang dilengkapi dengan katup yang berfungsi untuk menggantikan tombol. Prinsip kerjanya sama seperti saklar Push ON yaitu hanya akan menghubungkan pada saat katupnya ditekan pada batas penekanan tertentu yang telah ditentukan dan akan memutus saat katup tidak ditekan. Limit switch termasuk dalam kategori sensor mekanis yaitu sensor yang akan memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan mekanik pada sensor tersebut. Contoh Gambar konstruksi, simbol dan bentuk limit switch 2.17 [14]. Gambar 2.17. Konstruksi, Simbol dan Bentuk Limit Switch [14] Transistor dapat digunakan sebagai saklar elektronika dengan membuat transistor tersebut berada dalam kondisi cut-off saklar terbuka, arus tidak mengalir atau saturasi saklar tertutup, sehingga arus mengalir.

2.7. Webcam Logitech

Seri C170h Webcam adalah kamera digital yang dikoneksikan ke komputer dan digunakan untuk telekomferensi video atau tujuan lain. Pengoperasian webcam cukup mudah karena webcam memiliki fitur fungsionalitas USB untuk koneksi menggunakan komputer. Sehingga banyak dipergunakan untuk mengolah image processing yang kemudian akan diolah dengan perangkat lunak untuk pemrosesan berbasis pixel, RGB dan lain-lain. Salah satu contoh webcam ditunjukan pada gambar 2.18 [15]. Gambar 2.18. Webcam Logitech Seri C170h [15] PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Sebuah webca m yang sederhana terdiri dari sebuah lensa, dipasang di sebuah papan sirkuit untuk menangkap sinyal citra. Webcam memiliki ca sing pelindung cover depan dan casing samping untuk menutupi lensa standar dan memiliki sebuah lubang lensa di casing depan yang digunakan sebagai lokasi masuknya sinyal citra. Sebuah webcam biasanya dilengkapi dengan software yang digunakan untuk mengambil citra hasil tangkapan kamera digital secara terus menerus maupun dalam interval waktu tertentu.

2.8. Motor DC

Motor adalah mesin listrik yang mampu mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa putar motor. Motor DC adalah salah satu jenis motor yang menggunakan tegangan searah DC sebagai sumber tegangan. Dua bagian utama pada motor DC yaitu rotor sebagai bagian yang berputar dan stator sebagai bagaian yang diam. Bagian rotor berupa koil yang akan dialiri arus listrik. Bagian stator menghasilkan medan magnet dari pengaruh elektromagnetik koil ataupun magnet permanen seperti yang di tunjukan pada gambar 2.19 [16]. Gambar 2.19. Susunan Komponen pada Motor DC [16] Arah putaran pada motor DC dapat diatur dengan mengubah polaritas tegangan pada terminal, sehingga gerak putaran motor berupa clockwise atau counterclocwise. Kecepatan putaran motor DC berbanding lurus dengan besar beda potensial yang diberikan pada terminal. Pemberian beda potensial yang semakin meningkat akan berdampak pada kenaikan nilai arus lisrik. Hal tersebut akan meningkatnya pula gaya Lorentz yang dihasilkan, sehingga motor berputar semakin cepat.