Perancangan Alat Pengendali Lampu dan Gerbang Otomatis Tanpa Kebel Menggunakan Neurosky Mindwave Headset

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Otak

Otak merupakan alat untuk memproses data tentang lingkungan internal dan
eksternal tubuh yang diterima reseptor pada alat indera (seperti mata, telinga,
kulit, dan lain-lain). Data tersebut dikirimkan oleh urat saraf yang dikenal dengan
system saraf keseluruhan. Sistem saraf ini memungkinkan seluruh urat saraf
mengubah rangsangan dalam bentuk implus listrik.

2.2

Gelombang Yang Dihasilkan Otak

Berikut adalah jenis jenis sinyal biolistrik otak berdasarkan frekuensi:

Gambar 2.1 Gelombang Alfa, 8-13 Hz

Gambar 2.2 Gelombang Beta, 14-25 Hz.

Gambar 2.3 Gelombang Teta, 4-7 Hz

Gambar 2.4 Gelombang Delta, < 4 Hz

Sifat gelombang ini sangat tergantung pada besarnya aktivitas di korteks serebri
dan gelombang otak jelas mengalami perubahan pada keadaan siaga, tidur dan
koma (John G.Webster, 1998).

Universitas Sumatera Utara

2.3

Electroencephalogram (EEG)

Elektroencephalogram adalah suatu alat yang mempelajari gambar dari rekaman
aktifitas listrik di otak, termasuk teknik perekaman EEG dan interpretasinya.
Neuron-neuron di korteks otak mengeluarkan gelombang-gelombang listrik, yang
kemudian dialirkan ke mesin EEG untuk diamplifikasi sehingga terekamlah

elektroenchapohologram yang ukurannya cukup untuk dapat ditangkap oleh mata
pembaca EEG sebagai gelombang alfa, beta, theta dan gama (Campellone, 2006).
EEG bekerja dengan menangkap frekuensi sinyal-sinyal listrik yang
dibangkitkan oleh otak akibat adanya aktivitas mental subjek. Dalam analisis
untuk tujuan klasifikasi sinyal EEG.
Sinyal EEG pada seseorang, umumnya terdiri dari komponen-komponen
gelombang yang dibedakan berdasarkan daerah frekuensinya, yaitu gelombang
alfa (8 – 13 Hz), amat sering muncul dalam keadaan sadar, mata tertutup dan

kondisi rileks; gelombang beta (14 – 25 Hz), amat sering muncul manakala
seseorang dalam keadaan berfikir; gelombang teta (4 – 7 Hz), umumnya terjadi
pada seseorang yang sedang tidur ringan, mengantuk atau stres emosional;
gelombang delta (0.5 – 3 Hz), amat sering hadir pada seseorang yang pada
keadaan tidur nyenyak. Oleh karena itu, representasi sinyal EEG ke dalam domain
frekuensi banyak dilakukan dalam penelitian yang berhubungan dengan analisis
sinyal EEG (Oohashi. T,1991).
Untuk merekam sinyal biolistrik otak ini ada 2 metode yang digunakan,
yaitu metode bipolar dan unipolar.
1. Metode bipolar adalah metode sadapan sinyal dengan mengambil selisih
tegangan antara dua titik pada bagian frontal dan occipital, sehingga selisih

potensial dari kedua tempat dapat tercatat.
2. Metode unipolar adalah metode dimana satu titik dijadikan sebagai titik
acuan,biasanya pada daun telinga,sedangkan yang lainnya diletakkan pada
titik yang akan diperiksa pada sisi kepala yang sama
(Andriawan, 2011)

Universitas Sumatera Utara

2.4

Neurosky Mindwave Headset

Neurosky merupakan perusahaan yang berdiri sejak 2004 di Silicon Valley,
California, Amerika Serikat. Perusahaan ini berfokus pada tujuan utamanya yaitu
memanfatkan teknologi

Brain Computing untuk dipasarkan pada konsumen

secara luas. Neurosky mengadaptasi teknologi EEG dan mengembangkannya
untuk dapat digunakan dalam beberapa bidang yang memenuhi permintaan

kormersial.
Terobosan

terbesar

Neurosky

adalah

ketika

mereka

berhasil

mengembangkan perangkat EEG dengan harga yang cukup murah. Perangkat
tersebut meliputi : sensor kering yang berfungsi menangkap input sinyak dan
gelombang yang dihasilkan oleh otak, perangkat lunak dan perangkat keras bult it
yang mampu mengurangi dan memfilter setiap elektrikal noise, serta think Gear
Chip yang berfungsi sebagai sirkuit pemrosesan sinyal dan penghasil output.

Seluruh perangkat tersebut dapat ditanamkan pada perngkat sederhana serupa
headset
Neurosky Mindwave Headset adalah sensor pengukur gelombang pikiran

buatan perusahaan Neurosky yang menghasilkan pengukuran berupa angka-angka
acak yang menyimbolkan frekuensi gelombang otak yang diterima
(Karvinan, Tero dan Kimmo Karvinan, 2011)

Gambar 2.5 Neurosky Mindwave Headset

Neurosky Mindwave Headset ini terdiri beberapa bagian penting yang

dapat mempengaruhi hasil pembacaan yaitu klip pada telinga (ear clip), sensor
yang berada pada ujung lengan ( Sensor arm) dan tiga bagian yang berada di

Universitas Sumatera Utara

ujung (sensor arm), dan lengan sensor. Referensi dan ground elektroda headset
berada pada klip telinga (ear clip) dan sensor elektroda yang digunakan untuk

membaca gelombang otak berada pada pengait depan (sensor arm) yang
bertumpu pada dahi di atas mata.

2.4.1

Modul TGAM

Bagian utama dari neurosky mindwave headset ini adalah Modul TGAM. Modul
TGAM adalah modul sensor gelombang otak produksi ASIC neurosky yang
dirancang untuk aplikasi pasar massal. Modul TGAM berisi TGAT, chip yang
berevolusi industri, dengan mattel mindflex yang bernama TIME Magazine.
Berikut ini gambar TGAM neurosky sebagai berikut:

Gambar 2.6. Modul TGAM

Berikut ini adalah konfigurasi dari pin modul TGAM
Header P1 (Electrode)

 Pin1: EEG Electrode "EEG"
 Pin2: EEG Shield

 Pin3: Ground Electrode
 Pin4: Reference Shield

 Pin5: Reference Electrode "REF"

Header P4 (Power )

 Pin1: VCC "+"
 Pin2: GND "-"

Header P3 (UART/Serial)

 Pin1: GND "-"

 Pin2: VCC "+"

Universitas Sumatera Utara

 Pin3: RXD "R"

 Pin4: TXD "T”

Berikut ini spesifikasi dari modul TGAM
Tabel 2.1 Spesifikasi modul TGAM

Sumber Neurosky Inc. 2009

Output dari Modul TGAM ini berupa data serial. Modul ini dapat

membedakan sinyal delta, theta, alpha rendah, alpha tinggi, beta rendah, beta
tinggi dan gelombang gamma. Selain itu modul ini dapat membedakan eSense
meter berupa perhatian (attantion), meditasi (meditation) dan poor signal quality
sebagai penanda kualitas data.
Poor Signal Quality menjelaskan sinyal kurang baik yang diukur oleh
Headset ( ThinkGear) yang berkisar pada nilai 1-200. Pada saat nilai poor signal
quality menunjukkan nilai bukan nol menandakan adanya noise yang terdeteksi,

semakin tinggi nilai yang di tunjukkan maka semakin besar pula noise.
Sementara, nilai 200 memiliki arti khusus, bahwa sensor tidak menyentuh kulit
kepala. Nilai poor signal quality dapat digunakan untuk beberapa aplikasi yang

sensitif seperti mengedipkan mata. Sinyal yang kurang baik dapat di sebabkan
oleh beberapa hal:


Sensor, Ground atau referensi tidak berada di kepala seseorang (misalnya
ketika tidak ada yang memakai thinkGear).

Universitas Sumatera Utara



Kontak yang buruk ke sensor atau referensi untuk kulit seseorang (terkena
rambut, atau headset yang tidak benar di kepala seseorang, atau headset tidak





benar ditempatkan di kepala).
Gerak berlebihan pemakai (yaitu bergerak kepala atau badan berlebihan).

Berlebihan lingkungan elektrostatik (beberapa lingkungan memiliki sinyal
listrik yang kuat atau penumpukan listrik statis di orang yang memakai
sensor).

Esense merupakan suatu

algoritma yang dikeluarkan

perusahaan NeuroSky

untuk mencirikan keadaan mental seseorang. Untuk menghitung eSense,
teknologi dari Neurosky mengolah sinyal gelombang otak dan menghilangkan
noise dan gerakan otot. Hal ini dapat menunjukkan seberapa efektif pengguna

terlihat dalam keadaan perhatian (mirip dengan konsentrasi) atau meditasi (mirip
dengan relaksasi). Namun pada dasarnya, kemampuan manusia untuk fokus dan
releksasi berbeda antara satu dengan yang lain.
Untuk setiap jenis yang berbeda dari eSense (Attention dan Meditation),
nilai meter dilaporkan pada skala eSense relatif 1 sampai 100. Pada skala ini, nilai
antara 40 sampai 60 pada saat tertentu dalam waktu dianggap "netral". Nilai 60

sampai 80 dianggap "sedikit lebih tinggi", dan dapat ditafsirkan sebagai tingkat
cenderung lebih tinggi dari normal. Nilai 80 hingga 100 dianggap "ditinggikan",
yang berarti terindikasi tingkat tinggi dari eSense itu. Demikian pula, di ujung lain
dari skala, nilai antara 20 sampai 40 mengindikasikan "mengurangi" tingkat dari
eSense, sementara nilai antara 1 sampai 20 menunjukkan "sangat menurunkan"

tingkat dari eSense.
Nilai meteran eSense 0 adalah nilai khusus yang menunjukkan ThinkGear
tidak dapat menghitung tingkat eSense dengan jumlah yang wajar dari
kehandalan. Hal ini karena kebisingan yang berlebihan seperti yang dijelaskan di
bagian poor signal quality di atas (San Jose.2010).

2.4.2

Esense Attantion (Perhatian)

Esense Perhatian menunjukkan intensitas tingkat mental pengguna "fokus" atau

"perhatian", seperti yang terjadi selama konsentrasi dan diarahkan (tapi stabil)

Universitas Sumatera Utara

aktivitas mental. Nilainya berkisar dari 0 sampai 100. Gangguan biasanya terjadi
karena kurangnya fokus, atau kecemasan dapat menurunkan nilai pembacaan.
Data eSense Attention menyatakan mental states pengguna headset yang
berhubungan dengan konsentrasi pikiran. Pada pengujian yang dilakukan
sebelumnya sejumlah cara digunakan untuk meningkatkan nilai data ini yaitu
dengan memfokuskan pikiran pada suatu hal, fokus pada hal yang disukai,
melakukan perhitungan matematis, dan mendengarkan seseorang bicara dengan
penuh perhatian (San Jose. 2009). Tingkat konsentrasi pikiran pengguna headset
dikatakan mulai meningkat apabila mencapai nilai eSense meter 60 – 80 dari
jangkauan nilai pengukuran 0~100 (San Jose, 2010).

2.4.3

Esense Metitation (Meditasi)

Esense Meditasi

menunjukkan tingkat mental "ketenangan" pengguna atau

"relaksasi". Nilainya berkisar dari 0 sampai 100. Perhatikan bahwa meditasi
adalah ukuran dari kondisi mental seseorang, bukan tingkat fisik, sehingga saat
merilexkan semua otot tubuh mungkin tidak segera menghasilkan tingkat meditasi
tinggi. Namun, bagi kebanyakan orang dalam keadaan yang paling normal, santai
tubuh sering membantu pikiran untuk bersantai juga. Meditasi berhubungan
dengan penurunan aktivitas dengan proses mental yang aktif di otak. Gangguan,
mengembara pikiran, kecemasan, agitasi, dan rangsangan sensorik dapat
menurunkan hasil dari pembacaan (NeuroSky. Inc, 2009).
Data eSense Meditation menyatakan mental states pengguna headset yang
berhubungan dengan relaksasi pikiran. Tingkat relaksasi pikiran pengguna headset
dapat ditingkatkan melalui beberapa cara, diantaranya adalah mengambil napas
dalam-dalam dan perlahan-lahan menghembuskannya, merelakskan semua otot
pada tubuh, mengosongkan pikiran, dan menutup mata (San Jose. 2009). Sama
halnya dengan eSense Attention, tingkat eSense Meditation pengguna headset
dianggap mulai meningkat apabila mencapai nilai eSense meter 60 – 80 dari
jangkauan nilai pengukuran 0~100 (San Jose, 2010).

Universitas Sumatera Utara

2.5

Mikrokontroller At-Mega 32A

Dalam membangun suatu sistem elektronik yang berbasis pada pengontrolan dan
proses data, diperlukan sebuah IC yang dapat bekerja sebagai otak, dimana pada
IC tersebut akan di tanamkan algoritma program, sehingga alat tersebut mampu

bekerja sesuai dengan algoritme yang ditanamkan. Konfigurasi PIN pada
microocntroller Atmega32 ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

(a)

(b)

Gambar 2.7 (a)Konfigurasi pin ATmega32, (b) Bentuk ATmega32
(ATMEL, 2009)

Sebagai pengontrol dan pengolah data kali ini digunakan microcontroller
8 bit produksi ATMEL jenis ATmega32. IC ini dipilih karena telah memiliki
memori yang cukup besar yakni 32 kbyte flash. Sebagai pengontrol dan pengolah
data kali ini digunakan microcontroller 8 bit produksi ATMEL jenis ATmega32.
IC ini dipilih karena telah memiliki memori yang cukup besar yakni 32 kbyte
flash.

ATmega32 merupakan microcontroller dengan arsitektur RISC. Memiliki
32 register dengan fungsi umum yang mana setiap regisiter -nya memiliki
hubungan secara langsung dengan arithmetic logic unit (ALU), sehingga
memperbolehkan 2 register yang independen dapat di akses dalam satu instruksi
unggal dalam satu siklus clock. Arsitektur ini memiliki keistimewaan 10 kali lebih
cepat dibandingkan microcontroller konvensional berbasis CISC.

Universitas Sumatera Utara

ATmega32 memiliki fitur sebagai berikut, antara lain yakni memiliki 32
Kbytes pada memori In-System Programmable Flash Program

dengan

kemampuan Read-While-Write, 1024 bytes EEPROM, 2 Kbyte SRAM, 32 kanal
multi guna I/O, 32 register multi guna.
ATMega32 memiliki 8 kanal ADC 10 bit yang memungkinkan untuk
mengkonversi sinyal analog menjadi digital yakni sebanyak 8 kanal dengan
resolusi lebih tinggi dibandingkan ADC 8 bit. Memiliki 3 mode timer/counter
yang fleksibel memungkinkan microcontroller untuk melakukan penghitungan
maupun pewaktuan sehingga memungkinkan untuk mengukur frekuensi osilasi
suatu sinyal. Serial programmable USART juga dimiliki untuk keperluan
komunikasi serial antar peralatan muapun komputer. Masih banyak lagi beberapa
kemampuan ATmega32 yang dapat diaplikasikan dengan berbagai keperluan.
Atmel AVR ATmega32 telah di dukung oleh bahasa pemrograman dan
pengembangan sistem antara lain:

C compilers, macro assemblers, program

debugger/simulators, in-circuit emulators, dan evaluation kits (Isnen.M, 2014).

Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga
ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT89RFxx. Pada dasarnya

yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan
fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa
dikatakan hampir sama. Oleh karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk
Atmel, yaitu ATMega32. Selain mudah didapatkan dan lebih murah, ATMega32
juga memiliki fasilitas yang lengkap. Untuk tipe AVR ada 3 jenis yaitu ATTiny,
AVR klasik, dan ATMega.
Perbedaannya hanya pada fasilitas dan I/O yang tersedia serta fasilitas lain
seperti ADC, EEPROM, dan lain sebagainya. Memiliki teknologi RISC dengan
kecepatan maksimal 16 MHz membuat ATMega32 lebih cepat bila dibandingkan
dengan varian MCS51. Dengan fasilitas yang lengkap tersebut menjadikan
ATMega32 sebagai mikrokontroler yang powerfull. Adapun blok diagramnya
teradapat pada Gambar 2.8 (Handinata, 2013).

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.8 Blok Diagram ATMega32

Mikrokontroler ATMega32 mempunyai jumlah pin sebanyak 40 buah, dimana 32
pin digunakan untuk keperluan I/O yang dapat menjadi I/O sesuai konfigurasi.
Pada 32 pin tersebut terbago atas 4 bagian (Port), yang masing-masing terdiri dari
8 pin. Pin-pin yang lainnya digunakan untuk keperluan rangkaian osilator, suplay,
reset serta tegangan frekuensi untuk ADC. Berikut deskripsi Pin pada Atmega32.

VCC

: berfungsi sebagai suplay digital 5 volt

GND

: berfungsi sebagai ground

Port A (PA7..PA0)

: Port A berfungsi sebagai masukan analog yang dapat

Universitas Sumatera Utara

dikonversi ke digital. Port A juga berfungsi sebagai kanal input/output dengan
resistor pull-up internal, jika analog ke digital konverter tidak di gunakan (dengan
mengatur fuse bit_nya).
Port B (PB7..PB0)

: Port B adalah kanal input/output sebanyak 8 bit dengan
resistor pull-up internal. Selain itu Port B memiliki fungsi
khusus seperti di tuliskan pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Fungsi-fungsi yang dimiliki PORT B, Atmega32

Sumber: ATMEL, 2009

Port C (PC7..PC0)

: Port C juga merupakan kanal 8 bit input/output dengan
resistor pull-up internal. Port C memiliki fungsi khusus
seperti di tunjukkan pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3. Fungsi-fungsi yang dimiliki PORT C, Atmega32

Sumber: ATMEL, 2009

Universitas Sumatera Utara

Port D (PD7..PD0)

: Port D adalah kanal input/output sebanyak 8 bit dengan
resistor pull-up internal. Selain itu Port D memiliki fungsi
khusus seperti di tuliskan pada Tabel 2.4.

Tabel 2.4. Fungsi-fungsi yang dimiliki PORT D, Atmega32

Sumber: ATMEL, 2009

: merupakan masukan pulsa untuk me-reset program yang sedang

RESET

berjalan.
XTAL1

: jalur masukan ke osilasi penguat inverting dan merupakan masukan
ke clock internal.

XTAL2

: jalur keluaran dari osilasi penguat inverting.

AVCC

: AVCC adalah tegangan suplay untuk port A maupun ADC.
Apabila ADC tidak di gunakan, pin ini harus terhubung secara
eksternal ke VCC. Jika ADC digunakan, maka pin ini sebaiknya

terhubung ke VCC melalui low pass filter.
AREF

: AREF adalah tegangan referensi analog untuk ADC.
(ATMEL, 2009)

2.6

Arduino

Arduino adalah platform pembuatan prototipe elektronik yang bersifat opensource hardware yang berdasarkan pada perangkat keras dan perangkat lunak

yang fleksibel dan mudah digunakan. Arduino ditujukan bagi para seniman,

Universitas Sumatera Utara

desainer, dan siapapun yang tertarik dalam menciptakan objek atau lingkungan
yang interaktif.
Arduino pada awalnya dikembangkan di Ivrea, Italia. Nama Arduino
adalah sebuah nama maskulin yang berarti teman yang kuat. Platform arduino
terdiri dari arduino board, shield, bahasa pemrograman arduino, dan arduino
development environment. Arduino board biasanya memiliki sebuah chip dasar

mikrokontroler Atmel AVR ATmega8 berikut turunannya. Shield adalah sebuah
papan yang dapat dipasang diatas arduino board untuk menambah kemampuan
dari arduino board.
Bahasa pemrograman arduino adalah bahasa pemrograman yang umum
digunakan untuk membuat perangkat lunak yang ditanamkan pada arduino board.
Bahasa pemrograman arduino mirip dengan bahasa pemrograman C++

2.6.1

Arduino Uno

Arduino Uno adalah arduino board yang menggunakan mikrokontroler
ATmega328. Arduino Uno memiliki 14 pin digital (6 pin dapat digunakan sebagai
output PWM), 6 input analog, sebuah 16 MHz osilator kristal, sebuah koneksi

USB, sebuah konektor sumber tegangan, sebuah header ICSP, dan sebuah tombol
reset. Arduino Uno memuat segala hal yang dibutuhkan untuk mendukung sebuah

mikrokontroler. Hanya dengan menhubungkannya ke sebuah komputer melalui
USB atau memberikan tegangan DC dari baterai atau adaptor AC ke DC sudah
dapat membuanya bekerja. Arduino Uno menggunakan ATmega16U2 yang
diprogram sebagai USB-to-serial converter untuk komunikasi serial ke computer
melalui port USB.


Adapun data teknis board Arduino UNO R3 adalah sebagai berikut:



Mikrokontroler : ATmega328



Tegangan Input (recommended) : 7 - 12 V



Tegangan Operasi : 5V



Tegangan Input (limit) : 6-20 V



Pin digital I/O : 14 (6 diantaranya pin PWM)
Pin Analog input : 6

Universitas Sumatera Utara





Arus DC per pin I/O : 40 mA



Flash Memory : 32 KB dengan 0.5 KB digunakan untuk bootloader



EEPROM : 1 KB



Arus DC untuk pin 3.3 V : 150 mA



SRAM : 2 KB

Kecepatan Pewaktuan : 16 Mh

2.6.1.1 Pin Masukan dan Keluaran Arduino Uno
Masing-masing dari 14 pin digital arduino uno dapat digunakan sebagai masukan
atau keluaran menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite() dan digitalRead().
Setiap pin beroperasi pada tegangan 5 volt. Setiap pin mampu menerima atau
menghasilkan arus maksimum sebasar 40 mA dan memiliki resistor pull-up
internal (diputus secara default) sebesar 20-30 KOhm. Sebagai tambahan,

beberapa pin masukan digital memiliki kegunaan khusus yaitu :




Komunikasi serial: pin 0 (RX) dan pin 1 (TX), digunakan untuk
menerima(RX) dan mengirim(TX) data secara serial.
External Interrupt: pin 2 dan pin 3, pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu

sebuah interrupt pada nilai rendah, sisi naik atau turun, atau pada saat terjadi


perubahan nilai.



keluaran PWM 8-bit dangan menggunakan fungsi analogWrite().



(SCK), pin ini mendukung komunikasi SPI dengan menggunakan SPI library.

Pulse-width modulation (PWM): pin 3,5,6,9,10 dan 11, menyediakan

Serial Peripheral Interface (SPI): pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO) dan 13

LED: pin 13, terdapat built-in LED yang terhubung ke pin digital 13. Ketika
pin bernilai HIGH maka LED menyala, sebaliknya ketika pin bernilai LOW
maka LED akan padam.

Arduino Uno memiliki 6 masukan analog yang diberi label A0 sampai A5, setiap
pin menyediakan resolusi sebanyak 10 bit (1024 nilai yang berbeda). Secara
default pin mengukur nilai tegangan dari ground (0V) hingga 5V, walaupun

begitu dimungkinkan untuk mengganti nilai batas atas dengan menggunakan pin

Universitas Sumatera Utara

AREF dan fungsi analog Reference(). Sebagai tambahan beberapa pin masukan
analog memiliki fungsi khusus yaitu pin A4 (SDA) dan pin A5 (SCL) yang
digunakan untuk komunikasi TWI atau I2C dengan menggunakan Wire library

2.6.1.2 Sumber Daya dan Pin Tegangan Arduino Uno
Arduino uno dapat diberi daya melalui koneksi USB atau melalui power supply
eksternal. Jika arduino uno dihubungkan ke kedua sumber daya tersebut secara
bersamaan maka arduino uno akan memilih salah satu sumber daya secara
otomatis untuk digunakan. Power supplay external (yang bukan melalui USB)
dapat berasal dari adaptor AC ke DC atau baterai. Adaptor dapat dihubungkan ke
soket power pada arduino uno. Jika menggunakan baterai, ujung kabel yang
dibubungkan ke baterai dimasukkan kedalam pin GND dan Vin yang berada pada
konektor POWER.
Arduino uno dapat beroperasi pada tegangan 6 sampai 20 volt. Jika
arduino uno diberi tegangan di bawah 7 volt, maka pin 5V akan menyediakan
tegangan di bawah 5 volt dan arduino uno munkin bekerja tidak stabil. Jika
diberikan tegangan melebihi 12 volt, penstabil tegangan kemungkinan akan
menjadi terlalu panas dan merusak arduino uno. Tegangan rekomendasi yang
diberikan ke arduino uno berkisar antara 7 sampai 12 volt.
Pin-pin tegangan pada arduino uno adalah sebagai berikut :


Vin adalah pin untuk mengalirkan sumber tegangan ke arduino uno ketika
menggunakan sumber daya eksternal (selain dari koneksi USB atau sumber
daya yang teregulasi lainnya). Sumber tegangan juga dapat disediakan
melalui pin ini jika sumber daya yang digunakan untuk arduino uno dialirkan



melalui soket power .



dari regulator tegangan pada arduino uno.



dari regulator tegangan pada arduino uno.

5V adalah pin yang menyediakan tegangan teregulasi sebesar 5 volt berasal

3V3 adalah pin yang meyediakan tegangan teregulasi sebesar 3,3 volt berasal

GND adalah pin ground.

Universitas Sumatera Utara

2.6.1.3 Peta Memori Arduino Uno
Arduino Uno adalah arduino board yang menggunakan mikrokontroler
ATmega328. Maka peta memori arduino uno sama dengan peta memori pada
mikrokontroler ATmega328.

2.6.1.4 Memori Program
ATMega328 memiliki 32K byte On-chip In-System Reprogrammable Flash
Memory untuk menyimpan program. Memori flash dibagi kedalam dua bagian,

yaitu bagian program bootloader dan aplikasi seperti terlihat pada Gambar 2.10.
Bootloader adalah program kecil yang bekerja pada saat sistem dimulai yang

dapat memasukkan seluruh program aplikasi ke dalam memori prosesor.

Gambar 2.9 Peta Memori Program ATMega 328

2.6.1.5 Memori Data
Memori data ATMega328 terbagi menjadi 4 bagian, yaitu 32 lokasi untuk register
umum, 64 lokasi untuk register I/O, 160 lokasi untuk register I/O tambahan dan
sisanya 2048 lokasi untuk data SRAM internal. Register umum menempati alamat
data terbawah, yaitu 0x0000 sampai 0x001F. Register I/O menempati 64 alamat
berikutnya mulai dari 0x0020 hingga 0x005F. Register I/O tambahan menempati
60 alamat berikutnya mulai dari 0x0060 hingga 0x00FF. Sisa alamat berikutnya

Universitas Sumatera Utara

mulai dari 0x0100 hingga 0x08FF digunakan untuk SRAM internal. Peta memori
data dari ATMega 328 dapat dilihat pada Gambar 2.11.

Gambar 2.10 Peta Memori Data ATMega 328

2.6.1.6 Memori Data EEPROM
Arduino uno terdiri dari 1 Kbyte memori data EEPROM. Pada memori EEPROM,
data dapat ditulis/dibaca kembali dan ketika catu daya dimatikan, data terakhir
yang ditulis pada memori EEPROM masih tersimpan pada memori ini, atau
dengan kata lain memori EEPROM bersifat nonvolatile. Alamat EEPROM
dimulai dari 0x000 hingga 0x3FF ( Jefry,Yutanto.2016).

2.7

Wireless

Wireless yaitu koneksi antar suatu perangkat dengan perangkat lainnya tanpa

menggunakan kabel dalam mengirimkan sinyal. Gelombang radio dan sinar infra
merah biasa digunakan untuk komunikasi wireless. Dalam sistem komunikasi
wireless terdapat perangkat atau bagian umum gelombang yang berperan yang

menjadi bagian utuh dari sistem komunikasi ini, yaitu :

Universitas Sumatera Utara

1. Gelombang elektromagnetik.
2. Gelombang mikro.
3. Gelombang radio.
4. Infra merah.
5. Satelit.
Komunikasi wireless memiliki beberapa karekteristik, diantaranya adalah :
1. Menggunakan sebuah media antena dalam mengirim dan menerima sinyal
elektromagnetik.
2. Rentan intereferensi.
3. Umumnya menggunakan 2 GHz – 40 Ghz.
4. Point to point, point to multi point, access point.

5. Semakin tinggi frekuensi yang digunakan maka semakin besar potensial
bandwidth dan rate datanya, namun semakin pendek jaraknya.

Adapun kelebihan wireless:
1. Mobility, sistem wireless LAN bisa menyediakan user dengan informasi
access yang real-time, dimana saja dalam suatu organisasi. Mobilitas

semacam ini sangat mendukung produktivitas dan peningkatan kualitas
pelayanan apabila dibandingkan dengan jaringan kabel.
2. Installation speed and simplicity, instalasi sistem wireless LAN bisa cepat
dan sangat mudah dan bisa mengeliminasi kebutuhan penarikan kabel yang
memalui atap atau pun tembok.
3. Installation flexibility, teknologi wireless memungkinkan suatu jaringan
untuk bisa mencapai tempat-tempat yang tidak dapat dicapai dengan jaringan
kabel.
4. Reduced cost-of-owner ship, meskipun investasi awal yang dibutuhkan oleh
wireless LAN untuk membeli perangkat hardware bisa lebih tinggi dari pada
biaya yang dibutuhkan oleh perangkat wire LAN hardware, namun bila di
perhitungkan secara keseluruhan, instalasi dan life-cycle cost-nya, maka
secara signifikan lebih murah. Dan bila digunakan dalam lingkungan kerja
yang dinamis yang sangat membutuhkan seringnya pergerakan dan perubahan
yang sering maka keuntungan jangka panjanganya pada suatu wireless LAN
akan jauh kebih besar bila dibandingkan dengan wired LAN.

Universitas Sumatera Utara

5. Scalability, sistem wireless LAN bisa dikonfigurasi dalam berbagai macam
topologi untuk memenuhi kebutuhan pangguna yang beragam, konfigurasi
dapat dengan mudah diubah mulai dari jaringan peer-to-peer yang sesuai
untuk jumlah pengguna yang kecil sampai ke full infrastructure network yang
mampu melayani ribuan user dan memungkinkan roaming dalam area yang
luas (Fitri. Annisa, 2015).

2.8

Transmisi Sinyal Radio

Transmisi data adalah proses yang terjadi antara transmitter dan receiver melalui
suatu media transmisi yang diklasifikasikan menjadi dua bagian yaitu guided
media dan unguided media . Apabila guided media mengacu pada media transmisi

fisik berupa kabel sedangkan unguided media mengacu pada transmisi nirkabel.
Tujuan dari sebuah sistem komunikasi data adalah pertukaran data secara
elektronik antara dua belah pihak.
Radio merupakan transmisi wireless, yang menangkap sinyal melalui
gelombang

elektromagnetik

(electromagnetic

waves).

Gelombang

elektromagnetik hadir pada semua tingkatan frekuensi. Subset kecil dari tingkatan
frekuensi yang umum adalah spektrum Radio Frequency (RF) dengan range 9
KHz

sampai

300

GHz.

Seorang

ilmuwan

Jerman,

Heinrich

Hertz,

mendemonstrasikan energi elektrikal (tahun 1887) yang dapat ditransmisikan
melalui ruang gelombang elektromagnetik. Menyusul kemudian, seorang ilmuwan
italia, Guglielmo Marconi, terinspirasikan temuan Hertz, dan lahirlah radio
pertama melalui kreasinya.Radio mentransmisi dan menerima sinyal melalui area
luas dalam bentuk gelombang elektromagnetik, pada tingkat frekuensi tertentu
yang berbeda dengan gelombang elektromagnetis lainnya, seperti spektrum
inframerah dan sinar rontgen (x-rays).
Jaringan wireless menggunakan gelombang radio (Radio Frequency/RF)
untuk melakukan komunikasi data antara transmitter dan receiver . Komunikasi
data merupakan proses pentransmisian data secara elektronik melalui media
berupa kabel maupun tanpa kabel (nirkabel) (Sibuea, Amin Odos.2014).

Universitas Sumatera Utara

Sistem komunikasi wireless dengan frekuensi radio terdiri dari perangkat
perangkat yang diantaranya adalah :
a.

Data (Input)
Yang termasuk data pada komunkasi wireless ini bisa berupa video, audio.

b. Modem (modulator dan demodulator)
Modulasi adalah .proses perubahan (varying) suatu gelombang periodik
sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi. Dengan
proses modulasi, suatu informasi (biasanya berfrekuensi rendah) bisa
dimasukkan ke dalam suatu gelombang pembawa, biasanya berupa
gelombang sinus berfrekuensi tinggi. Terdapat tiga parameter kunci pada
suatu gelombang sinusiuodal yaitu : amplitudo, fase dan frekuensi. Ketiga
parameter tersebut dapat dimodifikasi sesuai dengan sinyal informasi
(berfrekuensi rendah) untuk membentuk sinyal yang termodulasi.
Peralatan untuk melaksanakan proses modulasi disebut modulator,
sedangkan peralatan untuk memperoleh informasi informasi awal (kebalikan
dari dari proses modulasi) disebut demodulator dan peralatan yang
melaksanakan kedua proses tersebut disebut modem (Bery. Erik, 2016).
Berikut beberapa tujuan dari Modulasi:
1. Transmisi menjadi efisien atau memudahkan pemancaran.
2. Menekan derau atau interferensi.
3. Untuk memudahkan pengaturan alokasi frekuensi radio.
4. Untuk multiplexing: proses penggabungan beberapa sinyal informasi untuk
disalurkan secara bersama-sama melalui satu kanal transmisi.
c.

Transmitter

Transmitter merupakan interface yang memodulasi bit stream digital ke

dalam bentuk gelombang elektromagnetik yang tepat serta mampu
mempropogasikan

gelombang

tersebut

melalui

saluran

komunikasi.

Transmitter adalah bagian dari sistem komunikasi wireless yang berfungi

untuk mengirimkan data ke tempat lain berupa gelombang radio.
d.

Receiver

Receiver berperan untuk menerima data atau sinyal yang dikirimkan oleh
transmitter (pemancar).

Universitas Sumatera Utara

2.9

RF 433 MHz

RF 433 Mhz (modul frekuensi radio) adalah perangkat elektronik (biasanya) kecil
yang digunakan untuk mengirim dan menerima sinyal radio antara dua perangkat.
Modul RF 433Mhz link kit terdiri dari pemancar (TX) dan penerima (RX), yang
secara umum digunakan untuk remote kontrol dengan frekuensi sebesar 433Mhz,
modulasi ASK, keluaran data penerima tinggi sebesar 1/2Vcc, keluaran data
penerima rendah sebesar 0.7 V. Tegangan masukkan pada Transmiter antara 3 12V. Semakin tinggi tegangan masukannya maka semakin jauh dan bagus
pengiriman datanya. Sedang kanpada recaiver tegangan masukannya antara 3.3V
- 6V (semakin tegangan masukannya tinggi maka kekuatan penerimaan juga
semakin baik). Pada bagian penerima memiliki lebar pita frekuensi 2 MHz dengan
mode pengiriman data secara ASK

Gambar 2.11 RF 433 MHz

Sensivitas pengiriman dan penerimaan data pada modul RF RX 433 Mhz dan RF
TX 433 Mhz ini sangat dipengaruhi oleh panjang pendeknya dan kualitas dari
antenna yang digunakan dan juga supply tegangan yang dibutuhkan oleh modul
penerima RF TX 433 Mhz. Semakin panjangnya antena pada modul penerima dan
pengirim data dan memberikan supply tegangan sampai batas maksimum yang
dibutuhkan oleh modul Transmiter

dan modul receiver maka sensivitas

pengiriman dan penerimaan data akan semakin baik.

2.9.1

Prinsip Kerja RF 433 MHz

2.9.1.1 Recaiver RF 433MHz
Modul ini menggunakan modulasi ASK dimana frekuensi kerja dari modul ini
adalah 433 MHz. Modul ini berfungsi untuk mengirimkan data secara serial ke

Universitas Sumatera Utara

modul penerima. Data yang diterima dari mikrokontroler ke modul RF Transmiter
berupa sinyal digital kemudian di modulasi sehingga menjadi sinyal sinusoidal
dan ditumpangkan pada gelombang radio pembawa data, kemudian dipancarkan
oleh antena dengan gelombang elektromagnetik.

2.9.1.2 Transmiter RF 433 Mhz
Modul ini sama halnya dengan modul pemancar yang menggunakan modulasi
ASK dengan frekuensi kerja dari modul ini adalah 433 MHz. Modul ini berfungsi
untuk menerima data yang dikirim secara serial dari modul pemancar. Data yang
diterima dari antena berupa adalah gelombang elektromagnetik dengan begitu
banyak frekuensi yang diterima. Pada modul receiver , frekuensi yang dipilih
hanyalah pada pada frekuensi 433Mhz. Sinyal data yang ditumpangkan pada
gelombang radio pembawa data kemudian di demodulasi menjadi sinyal digital
dan akan diterjemahkan oleh mikrokontroler berupa data digital.

2.10

Relay

Relay adalah sebuah saklar yang dikendalikan oleh arus. Relay memiliki sebuah

kumparan tegangan rendah yang dililitkan pada sebuah inti. Terdapat sebuah
amatur besi yang akan tertarik menuju inti apabila arus mengalir melewati
kumparan. Armatur ini terpasang pada sebuah tuas berpegas. Ketika armatur
tertarik menuju ini, kontak jalur nersama akan berubah posisinya dari kontak jalur
bersama akan berubah posisinya dari kontak normal-tertutup (normally close) ke
kontak normal-terbuka (normally open).
Sebuah relay yang tipikal dari jenis ini dapat diaktifkan dalam waktu
sekitar 10 ms. Sebagian besar relay modern ditempatkan didalam sebuah kemasan
yang sepenuhnya tertutup rapat. Kebanyakan diantaranya memiliki kontak-kontak
jenis SPDT, namun terdapat juga beberapa versi DDPT. seperti yang diperlihatkan
gambar dibawah ini.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.12 Relay

Relay-relay yang berukuran lebih besar dapat menyambungkan arus

hingga 10 A pada tegangan 250 V AC. Tegangan maksimum untuk pensaklaran
DC selalu jauh lebih rendah, seringkali bahkan hanya setengah, dari tegangan
maksimum untuk AC. Terdapat juga relay-relay miniatur, seperti yang
diperlihatkan dibawah, yang cocok untuk ditancapkan pada papan-papan
rangkaian (Bishop. O, 2004).

2.11

Modul Driver Motor DC L298N

Modul driver L298 merupakan sebuah modul yang sudah terangkai. Pada
dasarnya modul ini menggunakan IC L298 yang dapat secara langsung
mengontrol dua motor DC dan memiliki internal 5 volt regulator

Gambar 2.13 Modul Driver Motor IC L298

L298 adalah IC yang dapat digunakan sebagai driver motor DC. IC ini
menggunakan prinsip kerja H-Bridge dengan dua buah rangkaian H-Bridge di
dalamnya, sehingga dapat digunakan untuk men-drive dua buah motor DC. Tiap
H-Bridge dikontrol menggunakan level tegangan TTL yang berasal dari output

mikrokontroler.

Universitas Sumatera Utara

IC L298 memiliki empat channel masukan yang didesain untuk dapat
menerima masukan level logika TTL. Masing-masing channel masukan ini
memiliki channel keluaran yang bersesuaian. Dengan memberi tegangan 5 volt
pada pin enable A dan enable B, masing-masing channel output akan
menghasilkan logika high (1) atau low (0) sesuai dengan input pada channel
masukan (Rahmansyah. 2014).
Pin Enable A dan B berfungsi mengendalikan jalan atau kecepatan motor,
pin Input 1 sampai 4 untuk mengendalikan arah putaran. Pin Enable diberi VCC 5
Volt untuk kecepatan penuh dan PWM untuk kecepatan rotasi yang bervariasi
tergantung dari level high-nya.
Bila switch 1 dan 4 dalam keadaan tertutup dan switch 2 dan 3 dalam
keadaan terbuka, maka motor akan berbutar kearah kiri. Sebaliknya, bila switch 2
dan 3 dalam keadaan tertutup dan switch 1 dan 4 dalam keadaan terbuka, maka
motor akan berputar kearah kanan. Untuk membuat motor berputar maka ENA
dan ENB harus diberi Input 1 dan motor akan berhenti jika ENA dan ENB diberi
Input 0. Untuk memutarkan motor ke kiri atau ke kanan input IN1 dan IN2 harus
berbeda.
L298 dapat mengontrol 2 buah motor DC. Tegangan yang dapat
digunakan untuk mengendalikan motor bisa mencapai tegangan 46 VDC dan arus
2 A untuk setiap kanalnya. Namun, dalam penggunaannya, H-Bridge driver motor
DC dengan IC L298 dapat digunakan secara paralel, sehingga kemampuan
menghantarkan dari H-Bridge driver motor DC L298 arusnya menjadi 4A.
Berikut ini bentuk IC L298 yang digunakan sebagai motor driver .

Gambar 2.14 IC L298

Berikut deskripsi Pin pada L298
Current sensing A

: Pin yang berfungsi sebagai untuk mengontrol keluaran
arus yang mengalir pada H-Bridge A.

Universitas Sumatera Utara

Output 1

: Pin yang digunakan sebagai keluaran H-Bridge A, dan
keluaran arus yang mengalir pada pin ini dikontrol oleh pin
Current sensing A.

Output 2

: Pin yang digunakan sebagai keluaran H-Bridge A, dan
keluaran arus yang mengalir pada pin ini dikontrol pin
Current sensing A.

Supply Voltage (Vs) : Tegangan yang digunakan sebagai tegangan output HBridge A maupun H-Bridge B.
Input 1

: Pin ini digunakan sebagai input H-Bridge A dan pin ini
mampu menerima sinyal TTL.

Enable A

: Pin enable A digunakan untuk mengaktifkan dan
menonaktifkan H-Bridge.

Input 2

: Pin ini digunakan sebagai input H-Bridge A dan pin ini
mampu menerima sinyal TTL.

GND

: Ground (GND) pada power supply dihubungkan dengan
pin ini.

VSS

: Pin logic supply voltage digunakan sebagai input power
supply untuk logic block.

Input 3

: Pin ini digunakan sebagai input H-Bridge B dan pin ini
mampu menerima sinyal TTL.

Enable B

: Pin enable B digunakan untuk mengaktifkan dan
menonaktifkan H-Bridge.

Input 4

: Pin ini digunakan sebagai input H-Bridge B dan pin ini
mampu menerima sinyal TTL.

Output 4

: Pin yang digunakan sebagai keluaran H-Bridge B, dan
keluaran arus yang mengalir pada pin ini dikontrol pin
Current sensing B.

Current sensing B

: Pin yang berfungsi sebagai untuk mengontrol keluaran
arus yang mengalir pada H-Bridge B. (data sheet)

Pengaturan kecepatan kedua motor dilakukan dengan cara pengontrolan lama
pulsa aktif (mode PWM) yang dikirimkan ke rangkaian driver motor oleh

Universitas Sumatera Utara

pengendali (mikrokontroler basic stamp). Duty cycle PWM yang dikirimkan
menentukan kecepatan putar motor DC.

2.12

Motor DC

Motor DC adalah suatu mesin yang berfungsi untuk mengubah energi listik arus
searah menjadi energi gerak atau energi mekanik. Motor DC merupakan motor
yang paling sederhana untuk pengaktifannya. Motor DC terdiri dari dua bagian
utama, yaitu rotor dan stator. Rotor adalah bagian yang berputar atau armature,
berupa koil dimana arus listrik dapat mengalir. Stator adalah bagian yang tetap
dan menghasilkan medan magnet dari koilnya (Budiharto,2010)
Sementara itu, Motor DC memiliki 3 bagian atau komponen utama untuk dapat
berputar sebagai berikut.
Bagian Atau Komponen Utama Motor DC
1. Kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara
dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi ruang terbuka
diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau
lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet.
2. Current Elektromagnet atau Dinamo. Dinamo yang berbentuk silinder,
dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor
DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh
kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi.
3. Commutator . Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC.
Prinsip kerja motor DC adalah jika kumparan dialiri arus listrik maka pada kedua
kumparan akan bekerja gaya Lorentz.

Gambar 2.15 Prinsip Gaya Lorentz

Universitas Sumatera Utara

Pada gambar diatas dapatt dilihat prinsip kerja gaya

Lorentz dengan

menggunakan kaidah tangan kanan, dimana gaya yang jatuh pada telapak tangan
(F), jari yang direntangkan menunjukan arah medan magnet (B), ibu jari
menunjukkan arah arus listrik(I). Dengan berdasarkan pada prinsip gaya Lorentz,
memberikan tegangan pada DC motor akan membuat motor berputar secara
kontinyu ke arah tertentu. Membalik arah putaran motor dapat dilakukan dengan
mengubah polaritas arus yang mengalir pada motor.

Gambar 2.16 Arah Alir Arus

Gambar diatas memperlihatkan arah perputaran motor DC berdasarkan polaritas
arus yang mengalir (Rahmansyah, 2014).

2.13

Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah
getaran listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya buzzer digunakan untuk
alarm, karena penggunaannya cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan
input maka buzzer akan mengeluarkan bunyi.

Gambar 2.18 Buzzer

Suara yang dihasilkannya besifat kontinu namun dapat dimodifikasi untuk
menghasilkan bunyi dengan periode-periode pendek (burst), agar lebih menarik
perhatian. Buzzer ini dapat digerakkan dengan sebuah rangkaian astabil yang
bekerja pada frekuensi 1 kHz.

Universitas Sumatera Utara

Buzzer ini juga dapat digunakan sebagai pemberi tanda peringatan atau
sebagai alarm. Intensitas suara yang dihasilkannya berkisar antara 100 dB hingga
110 dB. Untuk mendapatkan tingkat kekerasan yang maksimum, buzzer harus
dipasang secara kokoh didalam sebuah badan pembungkus atau pada sebuah
papan rangkaian (Bishop, O. 2004).

2.14 Bahasa Pemrograman
2.14.1 Bahasa Pemrograman Arduino
Perangkat lunak (software) merupakan komponen yang membuat sebuah
mikrokontroller dapat bekerja. Mikrokontroller akan bekerja sesuai dengan
perintah yang ada dalam perangkat lunak yang ditanamkan padanya. Pada
penelitian ini, software yang digunakan adalah arduino. Software ini dipilih
karena sudah memiliki library untuk membaca hasil pembacaan neurosky
mindwave headset.

Bahasa pemrograman arduino menggunakan bahasa pemrograman C
sebagai dasarnya. Karena menggunakan bahasa pemrograman C sebagai dasarnya,
bahasa pemrograman arduino memiliki banyak sekali kemiripan, walaupun
beberapa hal telah berubah.

2.14.2 Struktur
Setiap program dalam arduino board terdiri dari dua fungsi utama yaitu setup()
dan loop(). Instruksi yang berada dalam fungsi setup() dieksekusi hanya sekali,
yaitu ketika arduino board pertama kali dihidupkan. Biasanya instuksi yang
berada pada fungsi setup() merupakan konfigurasi dan inisialisasi dari arduino
board. Instruksi yang berada pada fungsi loop() dieksekusi berulang-ulang hingga
arduino board dimatikan (catu daya diputus). Fungsi loop() merupakan tugas

utama dari arduino board. Jadi setiap program yang menggunakan bahasa
pemrograman arduino memilliki struktur sebagai berikut :
void setup ()
{

Universitas Sumatera Utara

//perintah-perintah untuk konfigurasi dan inisialisasi arduino bord
}
Void loop ()
{
//perintah-perintah utama arduino board
}

Program diatas dapat dianalogikan dalam bahasa C sebagai berikut:

Void setup (void); //prototipe fungsi setup
Void loop (void); //prototipe fungsi loop
Int main (void) {
Setup ();
While (1) {
Loop(); //ulangi terus menerus
}
Return 0; //bagian ini tidak akan pernah dieksekusi
}

2.14.3 Konstanta
Konstanta adalah variable yang sudah ditetapkan sebelumnya dalam bahasa
pemrograman arduino. Konstanta digunakan agar program lebih mudah untuk
dibaca dan dimengerti. Konstanta dibagi menjadi 3 kelompok yaitu:
1. Konstanta yang digunakan untuk menunjukkan tingkat logika (konstanta
Boolean), yaitu true dan false
2. Konstanta untuk menunjukkan keadaan pin, yaitu HIGH dan LOW
3. Konstanta untuk menunjukkan fungsi pin, yaitu INPUT, INPUT_PULL UP dan
OUTPUT

Konstanta yang digunakan untuk menunjukkan benar atau salah dalam
bahasa pemrograman arduino adalah true dan false. False lebih mudah
didefinisikan daripada true. False didefinisikan sebagai 0 (nol). True sering

Universitas Sumatera Utara

didefinisikan sebagai 1(satu), yang mana hal ini benar, tetapi true memiliki
definisi yang lebih luas. Setiap integer yang bukan nol adalah true dalam
pengertian Boolean. Jadi -2, 3 dan -100 semuanya didefinisikan sebagai true, juga
dalam pengertian Boolean. Tidak seperti konstanta yang lain true dan false diketik
dengan menggunakan huruf kecil.
Ketika membaca atau menulis ke sebuah pin digital, terdapat hanya dua
nilai yang dapat diberikan atau diterima, yaitu HIGH dan LOW. HIGH memiliki
arti yang berbeda tergantung apakah sebuah pin dikonfigurasi menjadi masukan
atau keluaran. Ketika pin dikonfigurasi sebagai masukan dengan fungsi
pinMode(), lalu kemudian dibaca dengan fungsi digitalRead(), mikrokontroler

akan melaporkan nilai HIGH jika tegangan yang ada pada pin tersebut berada
pada tegangan 3 volt atau lebih.
Ketika sebuah pin dikonfigurasi sebagai masukan, dan kemudian dibuat
bernilai HIGH dengan fungsi digitalWrite(), maka resistor pull-up internal dari
chip ATMega akan aktif, yang akan membawa pin masukan ke nilai HIGH

kecuali pin tersebut ditarik (pull-down) ke nilai LOW oleh sirkuit dari luar.
Ketika pin dikonfigurasi sebagai keluaran dengan fungsi pinMode(), dan
diset ke nilai HIGH dengan fungsi digitalWrite(), maka pin berada pada tegangan
5 volt. Dalam keadaan ini, pin tersebut dapat memberikan arus, sebagai contoh,
untuk menghidupkan LED yang terhubung seri dengan resistor dan ground, atau
pin lain yang dikonfigurasi sebagai keluaran dan diberi nilai LOW.
Sama seperti HIGH, LOW juga memiliki arti yang berbeda bergantung
pada konfigurasi pin. Ketika pin dikonfigurasi sebagai masukan, maka
mikrokontroler akam melaporkan nilai LOW jika tegangan yang terdapat pada pin
berada pada tegangan 2 volt atau kurang. Ketika pin dikonfigurasi sebagai
keluaran dan diberi nilai LOW maka pin berada pada tegangan 0 volt
(Rasinta, Septi Mega. 2105).

2.14.4 Fungsi Masukan dan Keluaran Digital
Arduino memiliki 3 fungsi untuk masukan dan keluaran digital pada arduino
board, yaitu pinMode(), digitalWrite() dan digitalRead(). Fungsi pinMode()

Universitas Sumatera Utara

mengkonfigurasi pin tertentu untuk berfungsi sebagai masukan atau keluaran.
Sintaksis untuk fungsi pinMode() adalah sebagai berikut:
pinMode(pin,mode)

Parameter :
Pin = angka dari pin digital yang akan dikonfigurasi
Mode = konfigurasi yang diinginkan (INPUT, INPUT_PULLUP dan OUTPUT).

Fungsi digitalWrite() berfungsi untuk memberikan nilai HIGH atau LOW suatu
digital pin.

Sintaksis untuk fungsi digitalWrite() adalah sebagai berikut :
DigitalWrite (pin,value)

Parameter :
Pin = angka dari pin digital yang akan dikonfigurasi
Value = nilai yang diinginkan (HIGH atau LOW).

Fungsi digitalRead() bertujuan untuk membaca nilai yang ada pada pin
mikrokontroller. Sintaksis untuk fungsi digitalRead() adalah sebagai berikut :
DigitalRead(pin)

Parameter :
Pin = angka dari pin digital yang akan dibaca

Universitas Sumatera Utara