BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sensor HCSR-04 - Rancang Bangun Alat Ukur Ketebalan Kayu Menggunakan Tampilan LCD Berbasis Arduino

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Sensor HCSR-04

  Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik).

  Sensor ini merupakan sensor ultrasonik siap pakai, satu alat yang berfungsi 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 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.

  Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi sangat tinggi yaitu 20.000 Hz. Bunyi ultrasonik tidak dapat di dengar oleh telinga manusia. Bunyi ultrasonik dapat didengar oleh anjing, kucing, kelelawar, dan lumba-lumba. Bunyi ultrasonik nisa merambat melalui zat padat, cair dan gas. Reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat padat hampir sama dengan reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat cair. A kan tetapi, gelombang bunyi ultrasonik akan diserap oleh tekstil dan busa.

Gambar 2.1 sensor HCSR-04

  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 menentukan jarak benda tersebut.

  Berikut adalah visualisasi dari sinyal yang dikirimkan oleh sensor HC-SR04

Gambar 2.2 sistem pewaktu pada sensor HC-SR04

  Pada sensor ultrasonik, gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui sebuah alat 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. Setelah gelombang menyentuh permukaan target, maka target akan memantulkan kembali gelombang tersebut.

  Gelombang pantulan dari target akan ditangkap oleh sensor, kemudian sensor menghitung selisih antara waktu pengiriman gelombang dan waktu gelombang pantul diterima. Gambar cara kerja sensor ultrasonik dengan transmitter dan receiver (atas), sensor ultrasonik dengan single sensor yang berfungsi sebagai transmitter dan receiver sealigus oleh transmitter dan waktu ketika gelombang pantul diterima receiver.

Gambar 2.4 sensor HCSR-04

  2.2 Prinsip Kerja Sensor HCSR-04

  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.

  2.3 Arduino Uno

  mikrokontroler berbasis tasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untukmenjalankannya.

  Uno berbeda dari semua papan sebelumnya dalam hal itu tidak menggunakan FTDI chip driver USB-to-serial. Sebaliknya, fitur Atmega16U2 (Atmega8U2 hingga versi R2) diprogram sebagai konverter USB-to-serial.Revisi 2 dari dewan Uno memiliki resistor menarik garis 8U2 HWB ke tanah, sehingga lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam mode DFU.

  Tabel 1. Spesfikas Arduino Microcontroller ATmega328 Operating Voltage

  5V Input Voltage (recommended) 7-12V Input Voltage (limits) 6-20V Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output) Analog Input Pins

  6 DC Current per I/O Pin

  40 Ma DC Current for 3.3V Pin 50 mA

  32 KB (ATmega328) of which 0.5 KB used by Flash Memory bootloader SRAM

  2 KB (ATmega328) EEPROM

  1 KB (ATmega328) Clock Speed

  16 MHz Length 68.6 mm Width 53.4 mm Weight 25 g

2.3.1 Power Arduino Uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan satu daya eksternal.

  Sumber daya dipilih secara otomatis.Eksternal (non-USB) dapat di ambil baik berasal dari AC ke adaptor DC atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan menancapkan plug jack pusat-positif ukuran 2.1mm konektor POWER. Ujung kepala dari baterai dapat dimasukkan kedalam Gnd dan Vin pin header dari konektor POWER.Kisaran kebutuhan daya yang disarankan untuk board Uno adalah7 sampai dengan 12 volt, jika diberi daya kurang dari 7 volt kemungkinan pin 5v Uno dapat beroperasi tetapi tidak stabil kemudian jikadiberi daya lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan dapat merusak board Uno.

  VIN. Tegangan masukan kepada board Arduino ketika itu menggunakan sumber daya eksternal (sebagai pengganti dari 5 volt koneksi USB atau sumber daya lainnya).5V. Catu daya digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen lainnya3v3. Sebuah pasokan 3,3 volt dihasilkan oleh regulator on-board. GND. Ground pin.

2.3.2 Memori

  Input dan Output Masing-masing dari 14 pin digital di Uno dapat digunakan sebagai input atau output, dengan menggunakan fungsi pinMode (), digitalWrite (), dan digitalRead (), beroperasi dengan daya 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (secara default terputus) dari 20-50 kOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:

  Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) TTL data serial. Pin ini dihubungkan ke pin yang berkaitan dengan chip Serial ATmega8U2 USB-to-TTL.

  Eksternal menyela: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interrupt pada nilai yang rendah, dengan batasan tepi naik atau turun, atau perubahan nilai. Lihat (attachInterrupt) fungsi untuk rincian lebih lanjut. PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan output PWM 8-bit dengan fungsi analogWrite ().

  SPI: 10 (SS), 11 (Mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI library .LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai nilai HIGH, LED on, ketika pin bernilai LOW, LED off.

  Uno memiliki 6 masukan analog, berlabel A0 sampai dengan A5, yang masing- masing menyediakan 10 bit dengan resolusi (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:

  I2C: A4 (SDA) dan A5 (SCL). Dukungan I2C (TWI) komunikasi menggunakan perpustakaan Wire.

  Aref. Tegangan referensi (0 sampai 5V saja) untuk input analog. Digunakan dengan fungsi analogReference (). Reset. Bawa baris ini LOW untuk me-reset mikrokontroler.

  Uno Arduino memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lainnya. ATmega328 menyediakan UART TTL (5V) untuk komunikasi serial, yang tersedia di pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah ATmega8U2 sebagai saluran komunikasi serial melalui USB dan sebagai port virtual com untuk perangkat lunak pada komputer. Firmware ’8 U2 menggunakan driver USB standar COM, dan tidak ada driver eksternal yang diperlukan.

  Namun, pada Windows diperlukan, sebuah file inf. Perangkat lunak Arduino terdapat monitor serial yang memungkinkan digunakan memonitor data tekstual sederhana yang akan dikirim ke atau dari board Arduino. LED RX dan TX di papan tulis akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dengan koneksi USB ke komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1).

  Sebuah SoftwareSerial library memungkinkan untuk berkomunikasi secara serial pada salah satu pin digital pada board Uno’s. ATmega328 juga mendukung I2C (TWI) dan komunikasi SPI. Perangkat lunak Arduino termasuk perpustakaan Kawat untuk menyederhanakan penggunaan bus I2C, lihat dokumentasi untuk rincian. Untuk komunikasi SPI, menggunakan perpustakaan SPI.

  Pada prakteknya konsep ini diaplikasikan dalam desain- desain alat atau projek-projek yang menggunakan sensor dan microcontroller untuk menerjemahkan input analog ke dalam sistem software untuk mengontrol gerakan alat-alat elektro-mekanik seperti lampu, motor dan sebagainya.

  Pembuatan prototype atau prototyping adalah kegiatan yang sangat penting di dalam proses physical computing karena pada tahap inilah seorang perancang melakukan eksperimen dan uji coba dari berbagai jenis komponen, ukuran, parameter, program komputer dan sebagainya berulang-ulang kali sampai diperoleh kombinasi yang paling tepat.

  Dalam hal ini perhitungan angka-angka dan rumus yang akurat bukanlah satu- satunya faktor yang menjadi kunci sukses di dalam mendesain sebuah alat karena ada banyak faktor eksternal yang turut berperan, sehingga proses mencoba dan menemukan/mengoreksi kesalahan perlu melibatkan hal-hal yang sifatnya non-eksakta. Prototyping adalah gabungan antara akurasi perhitungan dan seni.

  Proses prototyping bisa menjadi sebuah kegiatan yang menyenangkan atau menyebalkan, itu tergantung bagaimana kita melakukannya. Misalnya jika untuk mengganti sebuah komponen, merubah ukurannya atau merombak kerja sebuah prototype dibutuhkan usaha yang besar dan waktu yang lama, mungkin prototyping akan sangat melelahkan karena pekerjaan ini dapat dilakukan berulang-ulang sampai puluhan kali

• – bayangkan betapa frustasinya perancang yang harus melakukan itu. Idealnya sebuah prototype adalah sebuah sistem yang fleksibel dimana perancang bisa dengan mudah dan cepat melakukan perubahan- perubahan dan mencobanya lagi sehingga tenaga dan waktu tidak menjadi kendala berarti. Dengan demikian harus ada sebuah alat pengembangan yang membuat proses prototyping menjadi mudah.

  Pada masa lalu (dan masih terjadi hingga hari ini) bekerja dengan hardware berarti membuat rangkaian menggunakan berbagai komponen elektronik seperti resistor, kapasitor, transistor dan sebagainya. Setiap komponen disambungkan secara fisik dengan kabel atau jalur tembaga yang disebut dengan istilah “ hard wired ” sehingga untuk merubah rangkaian maka sambungan- sambungan itu harus diputuskan dan disambung kembali.

  Dengan hadirnya teknologi digital dan microprocessor fungsi yang sebelumnya dilakukan dengan hired wired digantikan dengan program-program software. Ini adalah sebuah revolusi di dalam proses prototyping. Software lebih mudah diubah dibandingkan hardware, dengan beberapa penekanan tombol kita dapat merubah logika alat secara radikal dan mencoba versi ke-dua, ke-tiga dan seterusnya dengan cepat tanpa harus mengubah pengkabelan dari rangkaian.

2.4 Arsitektur Mikrokontroler Arduino Uno

Gambar 2.5 Arduino UNO tampak depanGambar 2.7 Arduino UNO tampak belakang

  Komponen utama di dalam papan Arduino adalah sebuah microcontroller 8 bit dengan merk ATmega yang dibuat oleh perusahaan Atmel Corporation . Berbagai papan Arduino menggunakan tipe ATmega yang berbeda-beda tergantung dari spesifikasinya, sebagai contoh Arduino Uno menggunakan ATmega328 sedangkan Arduino Mega 2560 yang lebih canggih menggunakan ATmega2560.

  Untuk memberikan gambaran mengenai apa saja yang terdapat di dalam sebuah microcontroller, pada gambar berikut ini diperlihatkan contoh diagram blok sederhana dari microcontroller ATmega328 (dipakai pada Arduino Uno). Blok-blok di atas dijelaskan sebagai berikut:

  Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) adalah antar muka yang digunakan untuk komunikasi serial seperti pada RS-232, RS-422 dan RS-485.

  2KB RAM pada memory kerja bersifat volatile (hilang saat daya dimatikan), digunakan oleh variable-variabel di dalam program.

  32KB RAM flash memory bersifat non-volatile , digunakan untuk menyimpan program yang dimuat dari komputer. Selain program, flash memory juga menyimpan bootloader . UART (antar muka serial) 2KB RAM (memory kerja) 32KB RAM Flash memory (program) 1KB EEPROM CPU Port input/output ATmega328 memiliki 32 KB

  (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader), 2 KB dari SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis dengan EEPROM liberary).

2.5 Liquid Crystal Display (LCD)

  Display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit.

Gambar 2.8 Liquid Crystal Display (LCD) Character 2x16

  LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.Material LCD (Liquid Cristal Display) LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang.

  Tabel 2. Pin

• –pin konfigurasi pada LCD

2.6 PCB (Printed Circuit Board)

  PCB Printed Circuit Boardadalah sebuah papan yang penuh dengan komponen-komponen elektronika yang tersusun membentuk rangkaian elektronik atau tempat rangkaian elektronika yang menghubungkan komponen elektronik yang satu dengan lainnya tanpa menggunakan kabel. Disebut dengan Papan Sirkuit karena diproduksi secara massal dengan cara mencetak. PCB dilapisi lapisan logam (tembaga) yang berfungsi sebagai penghubung antar komponen, Lapisan logam ini nantinya akan menjadi kabel yang tersusun rapi, setelah kita melarutkan pada larutan FerryClorit + air.

  Sejarah terciptanya PCB :

   Tahun 1936 - Papan sirkuit cetak pertama kali ditemukan oleh Paul Eisler, ilmuwan Austria yang memasukkan penggunaan papan sirkuit ini ke dalam sebuah radio.

   1943 - Amerika Serikat menggunakan papan sirkuit dengan jumlah besar dalam radio militer mereka.

   1948 - Komersialisasi papan sirkuit cetak di Amerika Serikat. Setelah tahun 1950, papan sirkuit cetak telah digunakan secara massal di dalam industri elektronik.

  2.9 gambar PCB Gambar Potongan PCB

  2.10 Project Board/Bread Board/Wish Board Dengan menggunakan papan rangkaian Project Board/Bread Board/Wish Board ini kita dapat dengan mudah memasang, merubah, dan memperbaiki suatu rangkaian yang dianggap belum sempurna atau mengalami salah hubung sehingga kesalahan-kesalahan fatal tidak terjadi.

  Project board juga bisa kita gunakan bereksperimen, kita dapat memasang komponen elektronika secara tidak permanen. Untuk menghubungkan antar komponen tidak perlu di solder karena pada papan ini sistem hubungnya (interkoneksi) yang dapat menjepit komponen. Komponen atau kawat penghubung dengan mudah dapat dilepas dan di tancapkan kembali berulang kali. Keistimewaan lainnya dari Project board dapat dipakai berbagai macam komponen elektronika yang berbeda, antara lain :

  1.

  2. Transistor

  3. Dioda, dan 4. Komponen lainnya.

2.7 Resistpr variable

  Resistor variabel adalah sebuah komponen yang mempunyai karakteristik seperti resistor namun nilainya tidak tetap (variabel) dan bisa diubah selama pemakaian. Perubahan nilai resistor ini karena diubah oleh sesuatu dari luar misalnya diputar atau digeser. Perubahan nilai dari resistor variabel biasanya dimanfaatkan untuk mengatur sesuatu yang sifatnya tidak tetap dan bergantung dari kondisi penerapan rangkaian. Liquid Crystal Display (LCD) adalah komponen yang dapat menampilkan tulisan. Salah satu jenisnya memiliki dua baris dengan setiap baris terdiri atas enam belas karakter. LCD seperti itu biasa disebut LCD 16x2. [11]

Gambar 2.6 LCD 16x2

  LCD memiliki 16 pin dengan fungsi pin masing-masing seperti yang terlihat pada table II.1 dibawah.

Tabel 2.1. pin-pin LCD No.Pin Nama Pin I/O Keterangan

  Catu daya, ground (0v)

  1 VSS Power

  2 VDD Power Catu daya positif Pengatur kontras, menurut datasheet, pin

  3 iniperlu dihubungkan dengan pin vss melalui

  V0 Power resistor 5kΩ. namun, dalam praktik, resistor yang digunakan sekitar2,2kΩ Register Select  RS = HIGH : untuk mengirim data

  4 RS Input

   RS = LOW : untuk mengirim instruksi Read/Write control bus  R/W = HIGH : mode untuk membaca

  5 R/W Input data di LCD Ada beberapa jenis resistor variabel seperti trimmer potensiometer (trimpot), slide potensiometer (slidepot) dan rotary potensiometer (potensio). Masing-masing jenis resistor variabel ini memiliki kegunaan dan penerapan yang berbeda-beda. Berikut ini beberapa penggunaan resistor variabel yang umum pada aplikasi sehari-hari :

  1. Volume Control

  2. Tone Control (Bass, Middle dan Treble)

  3. Pengaturan tegangan dan arus

  4. Pengaturan ukuran layar pada televisi analog

  5. Setting referensi tegangan atau sinyal 6. Kontrol parameter alat seperti cahaya, kecepatan, frekuensi dan sebagainya.

  Simbol Resistor Variabel

  Resistor variabel pada umumnya digambarkan menyerupai simbol resistor dengan tanda panah ditengahnya. Karena kebanyakan resistor variabel berkaki tiga maka panah yang berada ditengah merupakan kaki ketiga yang berada ditengah dengan nilai resistansi yang berubah-ubah terhadap kaki pinggir. Perubahan nilai resistor ini tergantung pada posisi kaki tengah terhadap kaki pinggir. Berikut ini simbol dari resistor variabel yang umum dipakai :

2.11 Bentuk Fisik Resistor variable

  Seperti yang telah disebutkan diatas bahwa ada tiga jenis resistor variabel yang umum dipakai dalam rangkaian elektronika yaitu trimpot, slidepot dan rotary pot. Masing-masing dari resistor variabel ini memiliki bentuk yang berbeda terkait dengan jenisnya. Seperti misalnya trimpot ditandai dengan tempat mirip kepala skrup untuk keperluan trim dengan obeng dan rotary potensio yang memiliki handle untuk memutar serta slidepot yang memiliki tuas untuk menggeser.

  Berikut ini beberapa contoh bentuk fisik dari resistor variabel:

  2.12 Gambar Resistor variable

2.8 Nilai Resistor Variabel

  Nilai resistansi antara kaki pinggir merupakan nilai yang tertera pada body resistor variabel. Misalnya tertulis nilai 10kΩ maka besarnya resistansi antara kaki pinggir selalu tetap sebesar 10kΩ. Kemudian nilai resistansi antara kaki tengah dengan kaki pinggir berubah (variabel) sesuai dengan posisi kaki tengah terhadap kaki pinggir.

  Jika posisi potensio berana pada kiri penuh maka besarnya resistansi kaki tengah dengan kaki sebelah kiri sama dengan nol dan besarnya resistansi kaki tengah dengan kakai sebelah kanan sebesar 10kΩ. Dan sebaliknya saat posisi kanan penuh maka besarnya resistansi kaki tengah dengan kaki sebelah kanan sama dengan nol dan besarnya resistansi kaki tengah dengan kaki sebelah kiri sebesar 10kΩ.

  Sering disingkat dengan trimpot. Adalah jenis resistor variabel yang diputar dengan obeng. Area putar dari trimpot berupa lekukan berbentuk tanda plus atau minus seperti pada kepala skrup. Penggunaan trimpot dikhususkan untuk pengaturan yang bersifat tetap dan tidak sering diubah selama pemakaaian terutama oleh pengguna.

  2.13 Contoh bentuk fisik trimpot Contoh penggunaan trimpot adalah pada pengaturan tinggi dan lebar layar televisi pada jaman dulu (sebelum ada mode service). Contoh penggunaan lain dari trimpot adalah pada pengaturan tegangan B+ pada power supply SMPS. Pengaturan-pengaturan ini bersifat tetap dan biasanya dilakukan pada saat proses pembuatan atau proses perbaikan saja. Jadi trimpot terletak didalam pesawat televisi dan tidak bisa diakses oleh pengguna secara mudahSering disebut dengan potensio saja. Adalah resistor variabel yang nilainya diubah dengan cara diputar melalui handle. Biasanya handle ini diputar oleh tangan manusia dengan perantara knop potensio. Penggunaan rotary potensio biasanya pada pengaturan yang bersifat dinamis dan berubah selama pemakaian.

  2.14 Gambar bentuk fisik rotary potensio Contoh penggunaan potensio yang paling umum adalah pengaturan volume dan pengaturan nada bass, middle dan treble pada audio amplifier. Perubahan nilai resistansi pada potensio dimanfaatkan untuk mengatur level dari tiap-tiap pengaturan secara dinamis oleh pengguna.

  2.15 Gambar aplikasi rotary potensio pada rangkaian volume

  LCD (Liquid Crystal Display)

  Liquid Crystal Display (LCD) adalah komponen yang dapat menampilkan tulisan. Salah satu jenisnya memiliki dua baris dengan setiap baris terdiri atas enam belas karakter. LCD seperti itu biasa disebut LCD 16x2. [11]

Gambar 2.6 LCD 16x2

  LCD memiliki 16 pin dengan fungsi pin masing-masing seperti yang terlihat pada table II.1 dibawah.

Tabel 2.1. pin-pin LCD No.Pin Nama Pin I/O Keterangan

  Catu daya, ground (0v)

  1 VSS Power

  2 VDD Catu daya positif

  Power

  Pengatur kontras, menurut datasheet, pin

  3 iniperlu dihubungkan dengan pin vss melalui

  V0 Power resistor 5kΩ. namun, dalam praktik, resistor yang digunakan sekitar2,2kΩ Register Select  RS = HIGH : untuk mengirim data

  4 RS Input  RS = LOW : untuk mengirim instruksi Read/Write control bus  R/W = HIGH : mode untuk membaca

  5 R/W Input data di LCD

2.8.1 Cara kerja LCD

  Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”.Bus data terdiri dari 4bit atau 8 bit. Jika jalur data 4 bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai dengan DB7. Sebagaimana terlihat pada table deskripsi, interface LCD merupakan sebuah parallel bus, dalam hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan sepanjang 8bit dikirim ke LCD secara 4bit atau 8bit pada satu waktu

  Jika mode 4bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8bit (pertama dikirim 4bit MSB lalu 4bit LSB dengan pulsa clock EN setiap nibblenya). Jalur control EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa mikrokontroler mengirimkan data ke LCD. Untuk mengirim data ke LCD program harus menset EN ke kond isi high “1” dan kemudian menset dua jalur control 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, 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 control 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 data dari LCD

  Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status, lainnya merupakan instruksi penulisan, Jadi hamper setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu di set ke “0”. Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur.Mengirimkan data secara parallel baik 4bit atau 8bit merupakan 2 mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting

  Mode 8bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/0 (3pin untuk control, 8pin untuk data).Sedangkan mode 4bit minimal hanya membutuhkan 7bit (3pin untuk control, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih apakah data atau instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroler dan LCD. Jika bit ini diset (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

  2.9 LED (Light Emiting Dioda) Led adalah jenis dioda yang memancarkan cahaya. Komponen ini biasa digunakan pada lampu senter atau lampu emergensi. Seperti hal nya dioda yang hanya mengalirkan arus listrik dari satu arah, led juga demikian. Itulah sebab nya, pemasangan led dirangkaian elektronika harus tidak terbalik. Dengan kata lain, led tidak berfungsi jika dipasang terbalik.

  Led yang umum dipakai berkaki dua. Salah satu kaki berkutub + (disebut anoda) dan yang lain adalah

• – (disebut katoda). Namun, tidak tanda + atau – secara eksplisit. Pembedanya, led mempunyai kaki dengan panjang berbeda. Kaki yang panjang adalah anoda dan yang pendek adalah katoda.Sekiranya anda menemukan kaki led yang sudah terpotong sehingga kedua panjang kaki tidak bias dibedakan, indikasi yang menyatakan anoda atau katoda masih bias dilakukan. Perhatikan gambar dibawah, bagian dasar led (yang menghubungkan kedua kaki) tidak seluruhnya membulat, tetapi ada yang datar. Nah, kaki yang dekat area yang datar tersebut adalah katoda.

Gambar 2.7 Bentuk Fisik LED

  2.10 Buzzer Buzzer berfungsi sebagai detector adanya kebocoran gas. Pada saat status normal

  

buzzer tidak akan menyala namun pada saat status berbahaya buzzer akan menyala sebagai

indikasi bahwa ada kebocoran.

Gambar 2.8 Bentuk Fisik Buzzer

  Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan