Alat Ukur Kelembaban Tanah Menggunakan Sensor YL-69 Berbasis Android Phone
8
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Tinjauan
pustaka
sangat
membantu
untuk
dapat
memahami
suatu
sistem.Selain dari pada itu dapat juga dijadikan sebagai bahan acuan didalam
merencanakan suatu system.Dengan pertimbangan hal-hal tersebut, maka tinjauan
pustaka
merupakan
bagian
yang
harus
dipahami
untuk
pembahasan
selanjutnya.Pengetahuan yang mendukung perencanaan dan realisasi alat meliputi
mikrokontroler danSensor YL-69.
2.1 Dasar Teori
2.1.1 Sensor
Pengertian Sensor adalah transduser yang berfungsi untuk mengolah variasi
gerak, panas, cahaya atau sinar, magnetis, dan kimia menjadi tegangan serta arus
listrik. Sensor sendiri adalah komponen penting pada berbagai peralatan.Sensor
juga berfungsi sebagai alat untuk mendeteksi dan juga untuk mengetahui
magnitude. Transduser sendiri memiliki arti mengubah, resapan dari bahasa latin
traducere Bentuk perubahan yang dimaksud adalah kemampuan merubah suatu
energi kedalam bentuk energi lain. Energi yang diolah bertujuan untuk menunjang
daripada kinerja piranti yang menggunakan sensor itu sendiri. Sensor sendiri
sering digunakan dalam proses pendeteksi untuk proses pengukuran. Sensor yang
sering menjadi digunakan dalam berbagai rangkaian elektronik antara lain sensor
cahaya atau sinar, sensor suhu, serta sensor tekanan.Dari pengertian sensor yang
telah saya jabarkan diatas wajar jika alat tersebut menjadi alat yang banyak
diminati oleh berbagai pabrikan elektronik. Salah satu pabrikan yang tengah
Universitas Sumatera Utara
9
gencar menggunakan sensor pada produk mereka adalah pabrikan handphone
dengan model touch screen. Sensor tekanan pada berbagai handphone sekarang ini
membutuhkan adanya dukungan dari sensor tekanan. Selain pada gadget dengan
teknologi canggih tersebut, sensor tekanan juga biasa diaplikasikan kepada
berbagai alat elektronik lain seperti kalkulator serta remot. Adanya tekanan pada
tombol-tombol pada kalkulator ataupun remot bekerja dengan mengubah daya
tekan tersebut menjadi daya atau sinyal listrik.
Dengan pengertian sensor beserta kinerja dari sensor tekanan diatas dapat
diambil kesimpulan bahwa sensor memiliki banyak andil pada berbagai
teknologi.Pada sensor suhu sendiri terdapat empat jenis sensor yang sering
dipakai yaitu thermocouple, resistance temperature detectore, IC sensor dan
termistor.Pada komponen thermocouple terdapat dua komponen transduser panas
dan juga dingin. Kedua transedur tersebut berfungsi untuk membandingkan objek
serta untuk mendapatkan hasil akan suhu dari objek. Platina menjadi pilihan
utama pada komponen resistence temperature detectore karena memiliki tahanan
suhu, stabilitas, kelinearan, reproduktifitas, serta stabilitas.Termistor merupakan
resistor yang tahan terhadap panas, serta IC sensor sensor suhu dengan rangkaian
yang menggunakan chipsilikon guna mendeteksi tingkat suhu yang terdapat pada
objek.
2.1.2 Sensor Kelembaban Tanah YL-69
Sensor soil moisture YL-69 adalah sensor yang mampu mengukur kelembaban
suatu tanah. Cara menggunakannya cukup mudah, yaitu membenamkan probe
sensor ke dalam tanah dan kemudian sensor akan langsung membaca kondisi
kelembaban tanah. Namun kekurangan dari sensor ini adalah sensor ini tidak
Universitas Sumatera Utara
10
dapat bekerja dengan baik di luar ruangan dikarenakan sensor ini rawan korosi
atau karat. Versi baru dari sensor kelembaban tanah ini ialah probe sensornya
sudah dilengkapi dengan lapisan kuning pelindung nikel. Sehingga nikel pada
sensor kelembaban ini bisa terhindar dari oksidasi yang menyebabkan karat.
Lapisan ini dinamakan Electroless nickel immersion gold (ENIG) dan lapisan ini
memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan lapisan permukaan
konvensional seperti solder, seperti daya tahan oksidasi yang lebih bagus kadar air
di dalam tanah. Sensor ini menggunakan dua buah probe untuk melewatkan arus
melalui tanah lalu membaca tingkat resistansinya untuk mendapatkan tingkat
kelembaban tanah. Makin banyak air membuat tanah makin mudah mengalirkan
arus listrik (resistansi rendah), sementara tanah kering sulit mengalirkan arus
listrik (resistansi tinggi). Ada tiga buah pin yang terdapat pada sensor ini yang
mana masing masing pin memiliki tugas sendiri sendiri, yaitu : Analog output
yang
(kabel
biru)
,
Ground
(kabel
hitam),
dan
Power
(kabel
dirancang
untuk
merah).
Gambar 2.1Sensor Kelembaban Tanah YL 69
2.1.3Sistem Android
Android adalah sistem
perangkat
bergerak layar
operasi berbasis Linux yang
sentuh seperti telepon
pintar dan komputer
Universitas Sumatera Utara
11
tablet. Android awalnya dikembangkan oleh Android, Inc., dengan dukungan
finansial dari Google, yang kemudian membelinya pada tahun 2005.Sistem
operasi ini dirilis secara resmi pada tahun 2007, bersamaan dengan
didirikannya Open
Handset
Alliance,
konsorsium
dari
perusahaan-
perusahaan perangkat keras, perangkat lunak, dan telekomunikasi yang bertujuan
untuk memajukan standar terbuka perangkat seluler.
Android adalah sistem operasi dengan sumber terbuka, dan Google merilis
kodenya di bawah Lisensi Apache.Kode dengan sumber terbuka dan lisensi
perizinan pada Android memungkinkan perangkat lunak untuk dimodifikasi
secara bebas dan didistribusikan oleh para pembuat perangkat, operator nirkabel,
dan pengembang aplikasi.Selain itu, Android memiliki sejumlah besar komunitas
pengembang aplikasi (apps) yang memperluas fungsionalitas perangkat,
umumnya ditulis dalam versi kustomisasi bahasa pemrograman Java.
Sifat Android yang terbuka juga telah mendorong munculnya sejumlah besar
komunitas pengembang aplikasi untuk menggunakan kode sumber terbuka
sebagai dasar proyek pembuatan aplikasi, dengan menambahkan fitur-fitur baru
bagi pengguna tingkat lanjut atau mengoperasikan Android pada perangkat yang
secara resmi dirilis dengan menggunakan sistem operasi lain.
2.1.3.1 Bluetooth HC 05
Bluetooth adalah protokol komunikasi wireless yang bekerja pada frekuensi
radio 2.4 GHz untuk pertukaran data pada perangkat bergerak sepertiPDA, laptop,
HP, dan lain-lain. Salah satu hasil contoh modul Bluetoothyang paling
banyak digunakan adalah tipe HC-05. modulBluetoothHC-05 merupakan salah
Universitas Sumatera Utara
12
satu modul Bluetoothyangdapat ditemukan dipasaran dengan harga yang relatif
murah. ModulBluetoothHC-05 terdiri dari 6 pin konektor, yang setiap pin
konektor memiliki fungsi yangberbeda-beda. Untuk gambar module bluetooth
dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 2.2Modul BluetoothHC-05
2.1.4 Arduino
2.1.4.1Pengenalan
Arduino didefinisikan sebagai sebuah platform elektronik yang open
source, berbasis pada software dan hardware yang fleksibel dan mudah
digunakan, yang ditujukan untuk seniman, desainer, hobbies dan setiap orang
yang tertarik dalam membuat objek atau lingkungan yang interaktif (Artanto,
2012:1).
Arduino sebagai sebuah platform komputasi fisik (Physical Computing)
yang open source pada board input ouput sederhana, yang dimaksud dengan
platform komputasi fisik disini adalah sebuah sistem fisik hyang interaktif dengan
Universitas Sumatera Utara
13
penggunaan software dan hardware yang dapat mendeteksi dan merespons situasi
dan kondisi.
Menurut Artanto (2012:2), kelebihan arduino dari platform hardware
mikrokontroler lain adalah:
1. IDE Arduino merupakan multiplatform, yang dapat dijalankan di berbagai
sistem operasi, seperti Windows, Macintosh dan Linux.
IDE Arduino dibuat berdasarkan pada IDE Processing, yang sederhana
sehingga mudah digunakan.
Pemrograman arduino menggunakan kabel yang terhubung dengan port USB,
bukan port serial. Fitur ini berguna karena banyak komputer yang sekarang ini
tidak memiliki port serial.
Arduino adalah hardware dan software open source pembaca bisa
mendownload software dan gambar rangkaian arduino tanpa harus membayar
ke pembuat arduino.
Biaya hardware cukup murah, sehingga tidak terlalu menakutkan untuk
membuat kesalahan.
Proyek arduino ini dikembangkan dalam lingkungan pendidikan sehingga bagi
pemula akan lebih cepat dan mudah mempelajarinya.
Memiliki begitu banyak pengguna dan komunitas di internet dapat membantu
setiap kesulitan yang dihadapi.
2.1.4.2 Sejarah Arduino
Proyek Arduino dimulai pertama kali di Ovre, Italy pada tahun 2005.
Tujuan proyek ini awalnya untuk membuat peralatan control interaktif dan modul
Universitas Sumatera Utara
14
pembelajaran bagi siswa yang lebih murah dibandingkan dengan prototype yang
lain. Pada tahun 2010 telah terjual dari 120 unit Arduino. Arduino yang berbasis
open source melibatkan tim pengembang. Pendiri arduino itu Massimo Banzi dan
David Cuartielles, awalnya mereka memberi nama proyek itu dengan sebutan
arduino dari ivrea tetapi seturut perkembangan zaman nama proyek itu diubah
menjadi Arduino.
Arduino dikembangkan dari thesis hernando Barragan di desain interaksi
institute Ivrea. Arduino dapat menerima masukan dari berbagai macam sensor dan
juga dapat mengontrol lampu, motor dan aktuator lainnya. Mikrokontroler pada
board arduino di program dengan menggunkan bahasa pemrograman arduino
(based on wiring) dan IDE arduino (based on processing). Proyek arduino dapat
berjalan sendiri atau juga bisa berkomunikasi dengan software yang berjalan pada
komputer.
2.1.4.3 Hardware
Papan Arduino merupakan papan mikrokontroler yang berukuran kecil
atau dapat diartikan juga dengan suatu rangkaian berukuran kecil yang
didalamnya terdapat komputer berbentuk suatu chip yang kecil.
Pada Gambar 2.2. dapat dilihat sebuah papan Arduino dengan beberapa bagian
komponen didalamnya.
Universitas Sumatera Utara
15
Gambar 2.3 Hardware Arduino
Pada hardware arduino terdiri dari 20 pin yang meliputi:
a. 14 pin IO Digital (pin 0–13)
Sejumlah pin digital dengan nomor 0–13 yang dapat dijadikan input atau
output yang diatur dengan cara membuat program IDE.
b. 6 pin Input Analog (pin 0–5)
Sejumlah pin analog bernomor 0–5 yang dapat digunakan untuk membaca
nilai input yang memiliki nilai analog dan mengubahnya ke dalam angka
antara 0 dan 1023.
c. 6 pin Output Analog (pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11)
Sejumlah pin yang sebenarnya merupakan pin digital tetapi sejumlah pin
tersebut dapat diprogram kembali menjadi pin output analog dengan cara
membuat programnya pada IDE.
Papan Arduino Uno dapat mengambil daya dari USB port pada komputer dengan
menggunakan USB charger atau dapat pula mengambil daya dengan
menggunakan suatu AC adapter dengan tegangan 9 volt. Jika tidak terdapat
power supply yang melalui AC adapter, maka papan Arduino akan mengambil
daya dari USB port. Tetapi apabila diberikan daya melalui AC adapter secara
bersamaan dengan USB port maka papan Arduino akan mengambil daya melalui
AC adapter secara otomatis.
2.1.4.4 Software Arduino
Universitas Sumatera Utara
16
Software arduino yang digunakan adalah driver dan IDE, walaupun masih
ada beberapa software lain yang sangat berguna selama pengembangan arduino.
IDE atau Integrated Development Environment suatu program khusus untuk suatu
komputer agar dapat membuat suatu rancangan atau sketsa program untuk papan
Arduino.IDE arduino merupakan software yang sangat canggih ditulis dengan
menggunakan java. IDE arduino terdiri dari:
1.
Editor Program
Sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan mengedit program
dalam bahasa processing
2.
Compiler
Sebuah modul yang mengubah kode program menjadi kode biner bagaimanapun
sebuah mikrokontroler tidak akan bisa memahami bahasa processing.
3.
Uploader
Sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memory di dalam
papan arduino
Dalam bahasa pemrograman arduino ada tiga bagian utama yaitu struktur, variabel
dan fungsi (Artanto, 2012:27):
Struktur Program Arduino
a.
Kerangka Program
Kerangka program arduino sangat sederhana, yaitu terdiri atas dua blok. Blok
pertama adalah void setup() dan blok kedua adalah void loop.Blok Void setup
()
Berisi kode program yang hanya dijalankan sekali sesaat setelah arduino
dihidupkan atau di-reset.Merupakan bagian persiapan atau instalasi program.
Universitas Sumatera Utara
17
Blok void loop()
Berisi kode program yang akan dijalankan terus menerus. Merupakan tempat
untuk program utama.
b.
Sintaks Program
Baik blok void setup loop () maupun blok function harus diberi tanda kurung
kurawal buka “{“ sebagai tanda awal program di blok itu dan kurung kurawal
tutup “}” sebagai tanda akhir program.
Variabel
Sebuah program secara garis besar dapat didefinisikan sebagai instruksi
untuk memindahkan angka dengan cara yang cerdas dengan menggunakan sebuah
varibel.Fungsi pada bagian ini meliputi fungsi input output digital, input output
analog, advanced I/O, fungsi waktu, fungsi matematika serta fungsi komunikasi.
Pada proses Uploader dimana pada proses ini mengubah bahasa
pemrograman yang nantinya dicompile oleh avr-gcc (avr-gcc compiler) yang
hasilnya akan disimpan kedalam papan arduino.
Avr-gcc compiler merupakan suatu bagian penting untuk software bersifat
open source. Dengan adanya avr-gcc compiler, maka akan membuat bahasa
pemrogaman dapat dimengerti oleh mikrokontroler. Proses terakhir ini sangat
penting, karena dengan adanya proses ini maka akan membuat proses
pemrogaman mikrokontroler menjadi sangat mudah.
Berikut ini merupakan gambaran siklus yang terjadi dalam melakukan
pemrogaman Arduino:
1.
Koneksikan papan Arduino dengan komputer melalui USB port.
Universitas Sumatera Utara
18
2.
Tuliskan sketsa rancangan suatu program yang akan dimasukkan ke dalam
papan Arduino.
3.
Upload sketsa program ke dalam papan Arduino melalui kabel USB dan
kemudian tunggu beberapa saat untuk melakukan restart pada papan
Arduino.
4.
Papan Arduino akan mengeksekusi rancangan sketsa program yang telah
dibuat dan di-upload ke papan Arduino.
2.1.4.5 Melakukan Penginstalan Arduino Ke Komputer
Untuk melakukan pemrogaman pada papan Arduino, disarankan untuk
men-download IDE Arduino terlebih dahulu yang dapat diperoleh dari situs:
www.arduino.cc/en/Main/Software.Dan kemudian pilih versi yang tepat untuk
sistem operasi komputer yang digunakan.
Setelah melakukan download, lakukanlah proses uncompress dengan cara
melakukan double-click pada file tersebut. Proses ini secara otomatis akan
membuat suatu folder yang bernama arduino-[version], contohnya seperti
arduino-0012.
Setelah melakukan penginstalan IDE Arduino pada komputer, tahap selanjutnya
adalah harus melakukan penginstalan untuk driver.Fungsi utama penginstalan
driver ini adalah agar komputer dapat melakukan komunikasi dengan papan
Arduino melalui USB port.
2.1.4.6 Melakukan Penginstalan Driver Untuk Windows
Universitas Sumatera Utara
19
Koneksikan papan Arduino dengan komputer dan ketika Found New
Hardware Wizard pada layar muncul, Windows secara otomatis akan mencoba
menemukan terlebih dahulu driver tersebut pada halaman Windows Update.
Windows XP akan meminta untuk memeriksa Windows Update, dan jika tidak
ingin menggunakan Windows Update pilih menu “No,not at this time” dan tekan
tombol Next. Dan pada layar selanjutnya, pilih menu “Install from a list or
specific location” dan tekan tombol Next.
Periksa layar berjudul “Include this location in the search” dan tekan tombol
Browse.Kemudian pilih folder dimana Arduino sudah terinstal dan pilih folder
Drivers\FTDIUSB Drivers untuk menetukan lokasinya dan tekan tombol OK dan
Next pada layar tesebut.
Windows Vista akan berusaha menemukan driver tersebut pada Windows Update,
dan jika terjadi kegagalan dalam melakukan pencarian driver, maka lakukan
pencarian secara manual pada folder Drivers\FTDIUSB Drivers.
Proses pencarian driver secara manual memiliki dua prosedur yang harus dilewati,
yang pertama komputer harus menginstal driver low-level terlebih dahulu dan
yang kedua adalah menginstal bagian kode yang membuat papan Arduino terlihat
seperti suatu serial port untuk komputer.
Apabila driver telah terinstal, maka Arduino IDE dapat diaktifkan dan papan
Arduino dapat digunakan pada komputer.Untuk tahap selanjutnya adalah harus
selalu mengingat serial port komputer yang telah ditandai untuk papan Arduino.
2.1.4.7Melakukan Pengujian Pada Papan Arduino
Universitas Sumatera Utara
20
Kita ambil contoh kasus yang sederhana yaitu mengalami kegagalan pada
saat melakukan percobaan “mengedipkan LED”. Mari cari tahu apa yang harus
dilakukan.
Sebelum menyalahkan percobaan yang dibuat, kita harus memastikan
beberapa komponen sudah berada di dalam urutan yang benar. Sama halnya
dengan seorang pilot suatu maskapai penerbangan yang menggunakan beberapa
daftar pemeriksaan sebelum melakukan penerbangan, untuk memastikan bahwa
pesawat dalam kondisi yang baik.
Koneksikan papan Arduino ke USB port yang ada pada komputer dengan
menggunakan kabel USB.
1. Pastikan komputer dalam kondisis menyala (mungkin kedengarannya konyol
tapi hal ini pernah terjadi). Jika lampu PWR yang berwarna hijau pada papan
Arduino menyala, berarti menandakan papan Arduino telah disuplai daya oleh
komputer. Jika LED terlihat sangat redup, berarti ada suatu kesalahan dengan
daya yang disuplai: coba ganti kabel USB dan lakukan pemeriksaan antara USB
port pada komputer dan konektor USB pada papan Arduino. Jika masih
mengalami kegagalan, ganti USB port yang lainnya pada komputer tersebut atau
gunakan komputer yang lain.
2. Jika Arduino yang digunakan merupakan produk baru, lampu LED yang
berwarna kuning akan mulai berkedip dengan pola menyala sedikit gugup.
Pengujian ini merupakan pengujian yang dilakukan di pabrik untuk menguji
papan Arduino.
Universitas Sumatera Utara
21
3. Jika menggunakan power supply eksternal dan menggunakan jenis Arduino
yang lama seperti Extreme, NG, atau Diecimila, pastikan bahwa power supply
tersambung dengan benar dan jumper yang ditandai dengan SV1 menghubungkan
dua pin yang terdekat dengan konektor power supply eksternal.
Melakukan Pengujian Rangkaian Pada Papan Percobaan
Sekarang koneksikan papan Arduino dengan papan percobaan breadboard
dengan memasang jumper dari 5 V. Kemudian untuk ground atau GND
dikoneksikan ke rel positif dan negative yang berada pada papan percobaan
breadboard. Jika LED PWR yang berwarna hijau tidak menyala, segera lepaskan
semua kabel. Hal tersebut menandakan bahwa terdapat kesalahan besar dan terjadi
hubung singkat (short circuit) pada rangkaian. Pada saat terjadinya hubung
singkat, papan Arduino menarik terlalu banyak arus dan daya akan terputus untuk
melindungi komputer.Jika terjadi short circuit, maka kita harus memulainya
kembali dari proses penyederhanaan dan pembagian (simplification and
segmentation). Setelah itu, yang harus dilakukan adalah memeriksa setiap sensor
yang digunakan pada percobaan tersebut dan untuk memudahkan sebaiknya setiap
pemeriksaan menggunakan satu sensor saja.
Masalah Dengan IDE.Pada beberapa kasus terutama pada Windows,
mungkin memiliki masalah yang berhubungan dengan penggunaan IDE Arduino.
Jika terdapat kesalahan saat membuka Arduino, gunakan metode alternatif dengan
cara membuka file run.bat.
Biasanya pemakai Windows juga sering mendapatkan masalah jika sistem
operasi memberikan nomor COM10 atau yang benomor lebih untuk papan
Universitas Sumatera Utara
22
Arduino. Untuk mengatasi masalah ini, kita dapat menentukan nomor yang lebih
rendah untuk Arduino dengan cara sebagai berikut:
1. Buka layar Device Manager padaWindowsdengan membuka menu Start.
Lakukan klik kanan (right-click) pada layar komputer untuk Vista atau My
Computer dan pilih menu Properties untuk XP. Kemudian pilih menu Device
Manager.
2. Cari serial device di dalam daftar “Ports (COM & LPT)”. Dan pilih serial
device bernomor COM9 atau bernomor lebih rendah yang tidak digunakan
dengan cara pilih menu Properties (right-click). Kemudian pada tab Port
Setting, pilih menu Advanced dan lakukan pengaturan nomor pada COM10
atau yang bernomor lebih besar.
3. Lakukan hal yang sama pada serial terminal USB yang digunakan untuk
mengoperasikan Arduino.
Jika beberapa saran tersebut masih tidak dapat membantu, atau jika
mengalami permasalahan yang belum dijelaskan pada laporan ini, untuk
troubleshooting Arduino yang lebih lengkap dapat dilihat dari halaman situs:
www.arduino.cc/en/Guide/Troubleshooting.
Troubleshooting Arduino
Dalam membuat suatu eksperimen atau percobaan dengan Arduino,
memungkinkan
sekali
terjadinya
kegagalan
dalam
melakukan
pengoperasiannya.Sedangkan kita dituntut harus dapat memperbaiki kegagalan
yang terjadi agar Arduino dapat beroperasi dengan benar.
Troubleshooting dan debugging merupakan seni yang sudah ada dari dulu.Dan
agar didapatkan suatu hasil yang diinginkan oleh kita, maka kita harus memenuhi
Universitas Sumatera Utara
23
peraturan yang dimiliknya terlebih dahulu.Semakin sering kita menggunakan
komponen elektronik dan Arduino dalam membuat suatu percobaan, maka kita
akan semakin banyak belajar dan semakin banyak mendapatkan pengalaman.
Oleh karena itu, jangan putus asa dengan permasalahan yang akan muncul dalam
melakukan suatu percobaan karena semuanya akan menjadi lebih mudah apabila
sudah dihadapi.Seperti semua percobaan Arduino yang telah dibuat, jika terdapat
kesalahan baik yang berasal dari hardware maupun software maka disana
kemungkinan akan ada lebih dari satu hal yang perlu dicari penyebab dari
kesalahan tersebut.Ketika mencari suatu bug atau akar dari suatu masalah yang
muncul seharusnyakita mengoperasikan Arduino meliputi tiga langkah berikut:
a) Pemahaman (understanding)
Mencoba untuk memahami sebanyak mungkin bagaimana cara kerja dari setiap
bagian komponen yang digunakan dan bagaimana bagian dari komponen tersebut
telah memberikan pengaruh terhadap percobaan yang dibuat.
b) Penyederhanaan dan pembagian (simplification and segmentation)
Orang Romawi kuno mengatakan devide et impera: divide and rule, atau dalam
bahasa Indonesia berarti pembagi dan peraturan. Oleh karena itu, untuk membuat
percobaan Arduino cobalah lakukan perincian (break down) terhadap percobaan
ke dalam setiap komponennya dengan pemahaman yang kita miliki dan
memperhitungkan dimana tanggung jawab dari setiap komponen tersebut.
c) Pemisahan dan kepastian (exclusion and certainty)
Ketika melakukan investigasi, melakukan pengujian secara terpisah pada setiap
komponen sangat dibutuhkan untuk memastikan bahwa setiap komponen bekerja
dengan benar. Dengan melakukan tahap ini akan membangun rasa keyakinan pada
Universitas Sumatera Utara
24
diri kita sendiri terhadap bagian percobaan mana yang bekerja dengan benar
maupun yang tidak.
Debugging adalah istilah yang telah digunakan software komputer untuk
menggambarkan suatu proses tidak bekerja dengan benar. Konon dikatakan
bahwa istilah tersebut dipakai untuk pertama kalinya oleh Garce Hopper pada
sekitar tahun 1940-an. Dimana pada waktu itu, komputer yang sebagian besarnya
merupakan peralatan elektromekanis, ada yang berhenti beroperasi karena ada
serangga yang terjebak di dalam sistem mekaniknya.
Tetapi pada saat ini, bug bukan berbentuk fisik lagi, melainkan suatu virtual yang
tidak dapat dilihat. Oleh karena itu, terkadang dibutuhkannya suatu proses
indentifikasi yang panjang dan membosankan dalam menemukan bug.
2.1.5 LCD (Liquid Crystal Display)
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang
menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan
diberbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator,
ataupun layar komputer. Pada bab ini aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD
dot matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai
penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat.
Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah :
1.
Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris
2.
Mempunyai 192 karakter tersimpan
3.
Terdapat karakter generator terprogram
4.
Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit
Universitas Sumatera Utara
25
5.
Dilengkapi dengan back light.
6.
Tersedia VR untuk mengatur kontras.
7.
Pilihan konfigurasi untuk operasi write only atau read/write.
8.
Catu daya +5 Volt DC.
9.
Kompatibel dengan DT-51 dan DT-AVR Low Cost Series serta sistem
mikrokontroler/mikroprosesor lain.
Gambar 2.4LCD (Liquid Crystal Display)
Tabel 2.1Deskripsi Pin Pada LCD
Pin
Deskripsi
1
Ground
2
Vcc
3
Pengatur kontras
4
“RS” Instruction/Register Select
5
“R/W” Read/Write LCD Registers
6
“EN” Enable
7-14
Data I/O Pins
15
Vcc
16
Ground
2.1.5.1 Cara kerjaLCD (Liquid Crystal Display)
Universitas Sumatera Utara
26
Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”.Bus data terdiri dari
4-bit atau 8-bit.Jika jalur data 4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai
dengan DB7. Sebagaimana terlihat
pada table diskripsi, interface LCD
merupakan sebuah parallel bus, dimana hal ini sangat memudahkan dan sangat
cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang
ditampilkan sepanjang 8-bit dikirim ke LCD secara 4-bit atau 8 bit pada satu
waktu.
Jika mode 4-bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat
sepenuhnya 8-bit (pertama dikirim 4-bit MSB lalu 4-bit LSB dengan pulsa clock
EN setiap nibblenya). Jalur kontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD
bahwa mikrokontroller mengirimkan data ke LCD.Untuk mengirim data ke LCD
program harus menset EN ke kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur
kontrol 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
(tergantung pada datasheet LCD), 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 kontrol 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 (pembacaan) data
dari LCD.
Universitas Sumatera Utara
27
Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status (membaca status LCD),
lainnya merupakan instruksi penulisan.Jadi hampir setiap aplikasi yang
menggunakan LCD, R/W selalu diset ke “0”.Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur
(tergantung mode yang dipilih pengguna), DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5,
DB6 dan DB7.Mengirim data secara parallel baik 4-bit atau 8-bit merupakan 2
mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan
mode operasi merupakan hal yang paling penting.
Mode 8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam
sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk kontrol, 8
pin untuk data).Sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7-bit (3 pin
untuk kontrol, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih apakah data
atau instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroller dan LCD.
2.1.6. Kabel Pelangi
Kabel dalam bahasaInggris disebut cable merupakan sebuah alat yang
digunakan untuk Menghubungkan satu komponen ke komponen lainnya Kabel
seiring dengan perkembangannya dari waktu ke waktu terdiri dari berbagai jenis
dan ukuran yang membedakan satu dengan lainnya. Berdasarkan jenisnya, kabel
terbagi menjadi 3 yakni kabel tembaga kabel koaksial, dan kabel serat optik.
Gambar.2.5 Kabel Pelangi
Universitas Sumatera Utara
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Tinjauan
pustaka
sangat
membantu
untuk
dapat
memahami
suatu
sistem.Selain dari pada itu dapat juga dijadikan sebagai bahan acuan didalam
merencanakan suatu system.Dengan pertimbangan hal-hal tersebut, maka tinjauan
pustaka
merupakan
bagian
yang
harus
dipahami
untuk
pembahasan
selanjutnya.Pengetahuan yang mendukung perencanaan dan realisasi alat meliputi
mikrokontroler danSensor YL-69.
2.1 Dasar Teori
2.1.1 Sensor
Pengertian Sensor adalah transduser yang berfungsi untuk mengolah variasi
gerak, panas, cahaya atau sinar, magnetis, dan kimia menjadi tegangan serta arus
listrik. Sensor sendiri adalah komponen penting pada berbagai peralatan.Sensor
juga berfungsi sebagai alat untuk mendeteksi dan juga untuk mengetahui
magnitude. Transduser sendiri memiliki arti mengubah, resapan dari bahasa latin
traducere Bentuk perubahan yang dimaksud adalah kemampuan merubah suatu
energi kedalam bentuk energi lain. Energi yang diolah bertujuan untuk menunjang
daripada kinerja piranti yang menggunakan sensor itu sendiri. Sensor sendiri
sering digunakan dalam proses pendeteksi untuk proses pengukuran. Sensor yang
sering menjadi digunakan dalam berbagai rangkaian elektronik antara lain sensor
cahaya atau sinar, sensor suhu, serta sensor tekanan.Dari pengertian sensor yang
telah saya jabarkan diatas wajar jika alat tersebut menjadi alat yang banyak
diminati oleh berbagai pabrikan elektronik. Salah satu pabrikan yang tengah
Universitas Sumatera Utara
9
gencar menggunakan sensor pada produk mereka adalah pabrikan handphone
dengan model touch screen. Sensor tekanan pada berbagai handphone sekarang ini
membutuhkan adanya dukungan dari sensor tekanan. Selain pada gadget dengan
teknologi canggih tersebut, sensor tekanan juga biasa diaplikasikan kepada
berbagai alat elektronik lain seperti kalkulator serta remot. Adanya tekanan pada
tombol-tombol pada kalkulator ataupun remot bekerja dengan mengubah daya
tekan tersebut menjadi daya atau sinyal listrik.
Dengan pengertian sensor beserta kinerja dari sensor tekanan diatas dapat
diambil kesimpulan bahwa sensor memiliki banyak andil pada berbagai
teknologi.Pada sensor suhu sendiri terdapat empat jenis sensor yang sering
dipakai yaitu thermocouple, resistance temperature detectore, IC sensor dan
termistor.Pada komponen thermocouple terdapat dua komponen transduser panas
dan juga dingin. Kedua transedur tersebut berfungsi untuk membandingkan objek
serta untuk mendapatkan hasil akan suhu dari objek. Platina menjadi pilihan
utama pada komponen resistence temperature detectore karena memiliki tahanan
suhu, stabilitas, kelinearan, reproduktifitas, serta stabilitas.Termistor merupakan
resistor yang tahan terhadap panas, serta IC sensor sensor suhu dengan rangkaian
yang menggunakan chipsilikon guna mendeteksi tingkat suhu yang terdapat pada
objek.
2.1.2 Sensor Kelembaban Tanah YL-69
Sensor soil moisture YL-69 adalah sensor yang mampu mengukur kelembaban
suatu tanah. Cara menggunakannya cukup mudah, yaitu membenamkan probe
sensor ke dalam tanah dan kemudian sensor akan langsung membaca kondisi
kelembaban tanah. Namun kekurangan dari sensor ini adalah sensor ini tidak
Universitas Sumatera Utara
10
dapat bekerja dengan baik di luar ruangan dikarenakan sensor ini rawan korosi
atau karat. Versi baru dari sensor kelembaban tanah ini ialah probe sensornya
sudah dilengkapi dengan lapisan kuning pelindung nikel. Sehingga nikel pada
sensor kelembaban ini bisa terhindar dari oksidasi yang menyebabkan karat.
Lapisan ini dinamakan Electroless nickel immersion gold (ENIG) dan lapisan ini
memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan lapisan permukaan
konvensional seperti solder, seperti daya tahan oksidasi yang lebih bagus kadar air
di dalam tanah. Sensor ini menggunakan dua buah probe untuk melewatkan arus
melalui tanah lalu membaca tingkat resistansinya untuk mendapatkan tingkat
kelembaban tanah. Makin banyak air membuat tanah makin mudah mengalirkan
arus listrik (resistansi rendah), sementara tanah kering sulit mengalirkan arus
listrik (resistansi tinggi). Ada tiga buah pin yang terdapat pada sensor ini yang
mana masing masing pin memiliki tugas sendiri sendiri, yaitu : Analog output
yang
(kabel
biru)
,
Ground
(kabel
hitam),
dan
Power
(kabel
dirancang
untuk
merah).
Gambar 2.1Sensor Kelembaban Tanah YL 69
2.1.3Sistem Android
Android adalah sistem
perangkat
bergerak layar
operasi berbasis Linux yang
sentuh seperti telepon
pintar dan komputer
Universitas Sumatera Utara
11
tablet. Android awalnya dikembangkan oleh Android, Inc., dengan dukungan
finansial dari Google, yang kemudian membelinya pada tahun 2005.Sistem
operasi ini dirilis secara resmi pada tahun 2007, bersamaan dengan
didirikannya Open
Handset
Alliance,
konsorsium
dari
perusahaan-
perusahaan perangkat keras, perangkat lunak, dan telekomunikasi yang bertujuan
untuk memajukan standar terbuka perangkat seluler.
Android adalah sistem operasi dengan sumber terbuka, dan Google merilis
kodenya di bawah Lisensi Apache.Kode dengan sumber terbuka dan lisensi
perizinan pada Android memungkinkan perangkat lunak untuk dimodifikasi
secara bebas dan didistribusikan oleh para pembuat perangkat, operator nirkabel,
dan pengembang aplikasi.Selain itu, Android memiliki sejumlah besar komunitas
pengembang aplikasi (apps) yang memperluas fungsionalitas perangkat,
umumnya ditulis dalam versi kustomisasi bahasa pemrograman Java.
Sifat Android yang terbuka juga telah mendorong munculnya sejumlah besar
komunitas pengembang aplikasi untuk menggunakan kode sumber terbuka
sebagai dasar proyek pembuatan aplikasi, dengan menambahkan fitur-fitur baru
bagi pengguna tingkat lanjut atau mengoperasikan Android pada perangkat yang
secara resmi dirilis dengan menggunakan sistem operasi lain.
2.1.3.1 Bluetooth HC 05
Bluetooth adalah protokol komunikasi wireless yang bekerja pada frekuensi
radio 2.4 GHz untuk pertukaran data pada perangkat bergerak sepertiPDA, laptop,
HP, dan lain-lain. Salah satu hasil contoh modul Bluetoothyang paling
banyak digunakan adalah tipe HC-05. modulBluetoothHC-05 merupakan salah
Universitas Sumatera Utara
12
satu modul Bluetoothyangdapat ditemukan dipasaran dengan harga yang relatif
murah. ModulBluetoothHC-05 terdiri dari 6 pin konektor, yang setiap pin
konektor memiliki fungsi yangberbeda-beda. Untuk gambar module bluetooth
dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 2.2Modul BluetoothHC-05
2.1.4 Arduino
2.1.4.1Pengenalan
Arduino didefinisikan sebagai sebuah platform elektronik yang open
source, berbasis pada software dan hardware yang fleksibel dan mudah
digunakan, yang ditujukan untuk seniman, desainer, hobbies dan setiap orang
yang tertarik dalam membuat objek atau lingkungan yang interaktif (Artanto,
2012:1).
Arduino sebagai sebuah platform komputasi fisik (Physical Computing)
yang open source pada board input ouput sederhana, yang dimaksud dengan
platform komputasi fisik disini adalah sebuah sistem fisik hyang interaktif dengan
Universitas Sumatera Utara
13
penggunaan software dan hardware yang dapat mendeteksi dan merespons situasi
dan kondisi.
Menurut Artanto (2012:2), kelebihan arduino dari platform hardware
mikrokontroler lain adalah:
1. IDE Arduino merupakan multiplatform, yang dapat dijalankan di berbagai
sistem operasi, seperti Windows, Macintosh dan Linux.
IDE Arduino dibuat berdasarkan pada IDE Processing, yang sederhana
sehingga mudah digunakan.
Pemrograman arduino menggunakan kabel yang terhubung dengan port USB,
bukan port serial. Fitur ini berguna karena banyak komputer yang sekarang ini
tidak memiliki port serial.
Arduino adalah hardware dan software open source pembaca bisa
mendownload software dan gambar rangkaian arduino tanpa harus membayar
ke pembuat arduino.
Biaya hardware cukup murah, sehingga tidak terlalu menakutkan untuk
membuat kesalahan.
Proyek arduino ini dikembangkan dalam lingkungan pendidikan sehingga bagi
pemula akan lebih cepat dan mudah mempelajarinya.
Memiliki begitu banyak pengguna dan komunitas di internet dapat membantu
setiap kesulitan yang dihadapi.
2.1.4.2 Sejarah Arduino
Proyek Arduino dimulai pertama kali di Ovre, Italy pada tahun 2005.
Tujuan proyek ini awalnya untuk membuat peralatan control interaktif dan modul
Universitas Sumatera Utara
14
pembelajaran bagi siswa yang lebih murah dibandingkan dengan prototype yang
lain. Pada tahun 2010 telah terjual dari 120 unit Arduino. Arduino yang berbasis
open source melibatkan tim pengembang. Pendiri arduino itu Massimo Banzi dan
David Cuartielles, awalnya mereka memberi nama proyek itu dengan sebutan
arduino dari ivrea tetapi seturut perkembangan zaman nama proyek itu diubah
menjadi Arduino.
Arduino dikembangkan dari thesis hernando Barragan di desain interaksi
institute Ivrea. Arduino dapat menerima masukan dari berbagai macam sensor dan
juga dapat mengontrol lampu, motor dan aktuator lainnya. Mikrokontroler pada
board arduino di program dengan menggunkan bahasa pemrograman arduino
(based on wiring) dan IDE arduino (based on processing). Proyek arduino dapat
berjalan sendiri atau juga bisa berkomunikasi dengan software yang berjalan pada
komputer.
2.1.4.3 Hardware
Papan Arduino merupakan papan mikrokontroler yang berukuran kecil
atau dapat diartikan juga dengan suatu rangkaian berukuran kecil yang
didalamnya terdapat komputer berbentuk suatu chip yang kecil.
Pada Gambar 2.2. dapat dilihat sebuah papan Arduino dengan beberapa bagian
komponen didalamnya.
Universitas Sumatera Utara
15
Gambar 2.3 Hardware Arduino
Pada hardware arduino terdiri dari 20 pin yang meliputi:
a. 14 pin IO Digital (pin 0–13)
Sejumlah pin digital dengan nomor 0–13 yang dapat dijadikan input atau
output yang diatur dengan cara membuat program IDE.
b. 6 pin Input Analog (pin 0–5)
Sejumlah pin analog bernomor 0–5 yang dapat digunakan untuk membaca
nilai input yang memiliki nilai analog dan mengubahnya ke dalam angka
antara 0 dan 1023.
c. 6 pin Output Analog (pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11)
Sejumlah pin yang sebenarnya merupakan pin digital tetapi sejumlah pin
tersebut dapat diprogram kembali menjadi pin output analog dengan cara
membuat programnya pada IDE.
Papan Arduino Uno dapat mengambil daya dari USB port pada komputer dengan
menggunakan USB charger atau dapat pula mengambil daya dengan
menggunakan suatu AC adapter dengan tegangan 9 volt. Jika tidak terdapat
power supply yang melalui AC adapter, maka papan Arduino akan mengambil
daya dari USB port. Tetapi apabila diberikan daya melalui AC adapter secara
bersamaan dengan USB port maka papan Arduino akan mengambil daya melalui
AC adapter secara otomatis.
2.1.4.4 Software Arduino
Universitas Sumatera Utara
16
Software arduino yang digunakan adalah driver dan IDE, walaupun masih
ada beberapa software lain yang sangat berguna selama pengembangan arduino.
IDE atau Integrated Development Environment suatu program khusus untuk suatu
komputer agar dapat membuat suatu rancangan atau sketsa program untuk papan
Arduino.IDE arduino merupakan software yang sangat canggih ditulis dengan
menggunakan java. IDE arduino terdiri dari:
1.
Editor Program
Sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan mengedit program
dalam bahasa processing
2.
Compiler
Sebuah modul yang mengubah kode program menjadi kode biner bagaimanapun
sebuah mikrokontroler tidak akan bisa memahami bahasa processing.
3.
Uploader
Sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memory di dalam
papan arduino
Dalam bahasa pemrograman arduino ada tiga bagian utama yaitu struktur, variabel
dan fungsi (Artanto, 2012:27):
Struktur Program Arduino
a.
Kerangka Program
Kerangka program arduino sangat sederhana, yaitu terdiri atas dua blok. Blok
pertama adalah void setup() dan blok kedua adalah void loop.Blok Void setup
()
Berisi kode program yang hanya dijalankan sekali sesaat setelah arduino
dihidupkan atau di-reset.Merupakan bagian persiapan atau instalasi program.
Universitas Sumatera Utara
17
Blok void loop()
Berisi kode program yang akan dijalankan terus menerus. Merupakan tempat
untuk program utama.
b.
Sintaks Program
Baik blok void setup loop () maupun blok function harus diberi tanda kurung
kurawal buka “{“ sebagai tanda awal program di blok itu dan kurung kurawal
tutup “}” sebagai tanda akhir program.
Variabel
Sebuah program secara garis besar dapat didefinisikan sebagai instruksi
untuk memindahkan angka dengan cara yang cerdas dengan menggunakan sebuah
varibel.Fungsi pada bagian ini meliputi fungsi input output digital, input output
analog, advanced I/O, fungsi waktu, fungsi matematika serta fungsi komunikasi.
Pada proses Uploader dimana pada proses ini mengubah bahasa
pemrograman yang nantinya dicompile oleh avr-gcc (avr-gcc compiler) yang
hasilnya akan disimpan kedalam papan arduino.
Avr-gcc compiler merupakan suatu bagian penting untuk software bersifat
open source. Dengan adanya avr-gcc compiler, maka akan membuat bahasa
pemrogaman dapat dimengerti oleh mikrokontroler. Proses terakhir ini sangat
penting, karena dengan adanya proses ini maka akan membuat proses
pemrogaman mikrokontroler menjadi sangat mudah.
Berikut ini merupakan gambaran siklus yang terjadi dalam melakukan
pemrogaman Arduino:
1.
Koneksikan papan Arduino dengan komputer melalui USB port.
Universitas Sumatera Utara
18
2.
Tuliskan sketsa rancangan suatu program yang akan dimasukkan ke dalam
papan Arduino.
3.
Upload sketsa program ke dalam papan Arduino melalui kabel USB dan
kemudian tunggu beberapa saat untuk melakukan restart pada papan
Arduino.
4.
Papan Arduino akan mengeksekusi rancangan sketsa program yang telah
dibuat dan di-upload ke papan Arduino.
2.1.4.5 Melakukan Penginstalan Arduino Ke Komputer
Untuk melakukan pemrogaman pada papan Arduino, disarankan untuk
men-download IDE Arduino terlebih dahulu yang dapat diperoleh dari situs:
www.arduino.cc/en/Main/Software.Dan kemudian pilih versi yang tepat untuk
sistem operasi komputer yang digunakan.
Setelah melakukan download, lakukanlah proses uncompress dengan cara
melakukan double-click pada file tersebut. Proses ini secara otomatis akan
membuat suatu folder yang bernama arduino-[version], contohnya seperti
arduino-0012.
Setelah melakukan penginstalan IDE Arduino pada komputer, tahap selanjutnya
adalah harus melakukan penginstalan untuk driver.Fungsi utama penginstalan
driver ini adalah agar komputer dapat melakukan komunikasi dengan papan
Arduino melalui USB port.
2.1.4.6 Melakukan Penginstalan Driver Untuk Windows
Universitas Sumatera Utara
19
Koneksikan papan Arduino dengan komputer dan ketika Found New
Hardware Wizard pada layar muncul, Windows secara otomatis akan mencoba
menemukan terlebih dahulu driver tersebut pada halaman Windows Update.
Windows XP akan meminta untuk memeriksa Windows Update, dan jika tidak
ingin menggunakan Windows Update pilih menu “No,not at this time” dan tekan
tombol Next. Dan pada layar selanjutnya, pilih menu “Install from a list or
specific location” dan tekan tombol Next.
Periksa layar berjudul “Include this location in the search” dan tekan tombol
Browse.Kemudian pilih folder dimana Arduino sudah terinstal dan pilih folder
Drivers\FTDIUSB Drivers untuk menetukan lokasinya dan tekan tombol OK dan
Next pada layar tesebut.
Windows Vista akan berusaha menemukan driver tersebut pada Windows Update,
dan jika terjadi kegagalan dalam melakukan pencarian driver, maka lakukan
pencarian secara manual pada folder Drivers\FTDIUSB Drivers.
Proses pencarian driver secara manual memiliki dua prosedur yang harus dilewati,
yang pertama komputer harus menginstal driver low-level terlebih dahulu dan
yang kedua adalah menginstal bagian kode yang membuat papan Arduino terlihat
seperti suatu serial port untuk komputer.
Apabila driver telah terinstal, maka Arduino IDE dapat diaktifkan dan papan
Arduino dapat digunakan pada komputer.Untuk tahap selanjutnya adalah harus
selalu mengingat serial port komputer yang telah ditandai untuk papan Arduino.
2.1.4.7Melakukan Pengujian Pada Papan Arduino
Universitas Sumatera Utara
20
Kita ambil contoh kasus yang sederhana yaitu mengalami kegagalan pada
saat melakukan percobaan “mengedipkan LED”. Mari cari tahu apa yang harus
dilakukan.
Sebelum menyalahkan percobaan yang dibuat, kita harus memastikan
beberapa komponen sudah berada di dalam urutan yang benar. Sama halnya
dengan seorang pilot suatu maskapai penerbangan yang menggunakan beberapa
daftar pemeriksaan sebelum melakukan penerbangan, untuk memastikan bahwa
pesawat dalam kondisi yang baik.
Koneksikan papan Arduino ke USB port yang ada pada komputer dengan
menggunakan kabel USB.
1. Pastikan komputer dalam kondisis menyala (mungkin kedengarannya konyol
tapi hal ini pernah terjadi). Jika lampu PWR yang berwarna hijau pada papan
Arduino menyala, berarti menandakan papan Arduino telah disuplai daya oleh
komputer. Jika LED terlihat sangat redup, berarti ada suatu kesalahan dengan
daya yang disuplai: coba ganti kabel USB dan lakukan pemeriksaan antara USB
port pada komputer dan konektor USB pada papan Arduino. Jika masih
mengalami kegagalan, ganti USB port yang lainnya pada komputer tersebut atau
gunakan komputer yang lain.
2. Jika Arduino yang digunakan merupakan produk baru, lampu LED yang
berwarna kuning akan mulai berkedip dengan pola menyala sedikit gugup.
Pengujian ini merupakan pengujian yang dilakukan di pabrik untuk menguji
papan Arduino.
Universitas Sumatera Utara
21
3. Jika menggunakan power supply eksternal dan menggunakan jenis Arduino
yang lama seperti Extreme, NG, atau Diecimila, pastikan bahwa power supply
tersambung dengan benar dan jumper yang ditandai dengan SV1 menghubungkan
dua pin yang terdekat dengan konektor power supply eksternal.
Melakukan Pengujian Rangkaian Pada Papan Percobaan
Sekarang koneksikan papan Arduino dengan papan percobaan breadboard
dengan memasang jumper dari 5 V. Kemudian untuk ground atau GND
dikoneksikan ke rel positif dan negative yang berada pada papan percobaan
breadboard. Jika LED PWR yang berwarna hijau tidak menyala, segera lepaskan
semua kabel. Hal tersebut menandakan bahwa terdapat kesalahan besar dan terjadi
hubung singkat (short circuit) pada rangkaian. Pada saat terjadinya hubung
singkat, papan Arduino menarik terlalu banyak arus dan daya akan terputus untuk
melindungi komputer.Jika terjadi short circuit, maka kita harus memulainya
kembali dari proses penyederhanaan dan pembagian (simplification and
segmentation). Setelah itu, yang harus dilakukan adalah memeriksa setiap sensor
yang digunakan pada percobaan tersebut dan untuk memudahkan sebaiknya setiap
pemeriksaan menggunakan satu sensor saja.
Masalah Dengan IDE.Pada beberapa kasus terutama pada Windows,
mungkin memiliki masalah yang berhubungan dengan penggunaan IDE Arduino.
Jika terdapat kesalahan saat membuka Arduino, gunakan metode alternatif dengan
cara membuka file run.bat.
Biasanya pemakai Windows juga sering mendapatkan masalah jika sistem
operasi memberikan nomor COM10 atau yang benomor lebih untuk papan
Universitas Sumatera Utara
22
Arduino. Untuk mengatasi masalah ini, kita dapat menentukan nomor yang lebih
rendah untuk Arduino dengan cara sebagai berikut:
1. Buka layar Device Manager padaWindowsdengan membuka menu Start.
Lakukan klik kanan (right-click) pada layar komputer untuk Vista atau My
Computer dan pilih menu Properties untuk XP. Kemudian pilih menu Device
Manager.
2. Cari serial device di dalam daftar “Ports (COM & LPT)”. Dan pilih serial
device bernomor COM9 atau bernomor lebih rendah yang tidak digunakan
dengan cara pilih menu Properties (right-click). Kemudian pada tab Port
Setting, pilih menu Advanced dan lakukan pengaturan nomor pada COM10
atau yang bernomor lebih besar.
3. Lakukan hal yang sama pada serial terminal USB yang digunakan untuk
mengoperasikan Arduino.
Jika beberapa saran tersebut masih tidak dapat membantu, atau jika
mengalami permasalahan yang belum dijelaskan pada laporan ini, untuk
troubleshooting Arduino yang lebih lengkap dapat dilihat dari halaman situs:
www.arduino.cc/en/Guide/Troubleshooting.
Troubleshooting Arduino
Dalam membuat suatu eksperimen atau percobaan dengan Arduino,
memungkinkan
sekali
terjadinya
kegagalan
dalam
melakukan
pengoperasiannya.Sedangkan kita dituntut harus dapat memperbaiki kegagalan
yang terjadi agar Arduino dapat beroperasi dengan benar.
Troubleshooting dan debugging merupakan seni yang sudah ada dari dulu.Dan
agar didapatkan suatu hasil yang diinginkan oleh kita, maka kita harus memenuhi
Universitas Sumatera Utara
23
peraturan yang dimiliknya terlebih dahulu.Semakin sering kita menggunakan
komponen elektronik dan Arduino dalam membuat suatu percobaan, maka kita
akan semakin banyak belajar dan semakin banyak mendapatkan pengalaman.
Oleh karena itu, jangan putus asa dengan permasalahan yang akan muncul dalam
melakukan suatu percobaan karena semuanya akan menjadi lebih mudah apabila
sudah dihadapi.Seperti semua percobaan Arduino yang telah dibuat, jika terdapat
kesalahan baik yang berasal dari hardware maupun software maka disana
kemungkinan akan ada lebih dari satu hal yang perlu dicari penyebab dari
kesalahan tersebut.Ketika mencari suatu bug atau akar dari suatu masalah yang
muncul seharusnyakita mengoperasikan Arduino meliputi tiga langkah berikut:
a) Pemahaman (understanding)
Mencoba untuk memahami sebanyak mungkin bagaimana cara kerja dari setiap
bagian komponen yang digunakan dan bagaimana bagian dari komponen tersebut
telah memberikan pengaruh terhadap percobaan yang dibuat.
b) Penyederhanaan dan pembagian (simplification and segmentation)
Orang Romawi kuno mengatakan devide et impera: divide and rule, atau dalam
bahasa Indonesia berarti pembagi dan peraturan. Oleh karena itu, untuk membuat
percobaan Arduino cobalah lakukan perincian (break down) terhadap percobaan
ke dalam setiap komponennya dengan pemahaman yang kita miliki dan
memperhitungkan dimana tanggung jawab dari setiap komponen tersebut.
c) Pemisahan dan kepastian (exclusion and certainty)
Ketika melakukan investigasi, melakukan pengujian secara terpisah pada setiap
komponen sangat dibutuhkan untuk memastikan bahwa setiap komponen bekerja
dengan benar. Dengan melakukan tahap ini akan membangun rasa keyakinan pada
Universitas Sumatera Utara
24
diri kita sendiri terhadap bagian percobaan mana yang bekerja dengan benar
maupun yang tidak.
Debugging adalah istilah yang telah digunakan software komputer untuk
menggambarkan suatu proses tidak bekerja dengan benar. Konon dikatakan
bahwa istilah tersebut dipakai untuk pertama kalinya oleh Garce Hopper pada
sekitar tahun 1940-an. Dimana pada waktu itu, komputer yang sebagian besarnya
merupakan peralatan elektromekanis, ada yang berhenti beroperasi karena ada
serangga yang terjebak di dalam sistem mekaniknya.
Tetapi pada saat ini, bug bukan berbentuk fisik lagi, melainkan suatu virtual yang
tidak dapat dilihat. Oleh karena itu, terkadang dibutuhkannya suatu proses
indentifikasi yang panjang dan membosankan dalam menemukan bug.
2.1.5 LCD (Liquid Crystal Display)
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang
menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan
diberbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator,
ataupun layar komputer. Pada bab ini aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD
dot matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai
penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat.
Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah :
1.
Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris
2.
Mempunyai 192 karakter tersimpan
3.
Terdapat karakter generator terprogram
4.
Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit
Universitas Sumatera Utara
25
5.
Dilengkapi dengan back light.
6.
Tersedia VR untuk mengatur kontras.
7.
Pilihan konfigurasi untuk operasi write only atau read/write.
8.
Catu daya +5 Volt DC.
9.
Kompatibel dengan DT-51 dan DT-AVR Low Cost Series serta sistem
mikrokontroler/mikroprosesor lain.
Gambar 2.4LCD (Liquid Crystal Display)
Tabel 2.1Deskripsi Pin Pada LCD
Pin
Deskripsi
1
Ground
2
Vcc
3
Pengatur kontras
4
“RS” Instruction/Register Select
5
“R/W” Read/Write LCD Registers
6
“EN” Enable
7-14
Data I/O Pins
15
Vcc
16
Ground
2.1.5.1 Cara kerjaLCD (Liquid Crystal Display)
Universitas Sumatera Utara
26
Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”.Bus data terdiri dari
4-bit atau 8-bit.Jika jalur data 4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai
dengan DB7. Sebagaimana terlihat
pada table diskripsi, interface LCD
merupakan sebuah parallel bus, dimana hal ini sangat memudahkan dan sangat
cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang
ditampilkan sepanjang 8-bit dikirim ke LCD secara 4-bit atau 8 bit pada satu
waktu.
Jika mode 4-bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat
sepenuhnya 8-bit (pertama dikirim 4-bit MSB lalu 4-bit LSB dengan pulsa clock
EN setiap nibblenya). Jalur kontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD
bahwa mikrokontroller mengirimkan data ke LCD.Untuk mengirim data ke LCD
program harus menset EN ke kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur
kontrol 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
(tergantung pada datasheet LCD), 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 kontrol 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 (pembacaan) data
dari LCD.
Universitas Sumatera Utara
27
Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status (membaca status LCD),
lainnya merupakan instruksi penulisan.Jadi hampir setiap aplikasi yang
menggunakan LCD, R/W selalu diset ke “0”.Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur
(tergantung mode yang dipilih pengguna), DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5,
DB6 dan DB7.Mengirim data secara parallel baik 4-bit atau 8-bit merupakan 2
mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan
mode operasi merupakan hal yang paling penting.
Mode 8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam
sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk kontrol, 8
pin untuk data).Sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7-bit (3 pin
untuk kontrol, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih apakah data
atau instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroller dan LCD.
2.1.6. Kabel Pelangi
Kabel dalam bahasaInggris disebut cable merupakan sebuah alat yang
digunakan untuk Menghubungkan satu komponen ke komponen lainnya Kabel
seiring dengan perkembangannya dari waktu ke waktu terdiri dari berbagai jenis
dan ukuran yang membedakan satu dengan lainnya. Berdasarkan jenisnya, kabel
terbagi menjadi 3 yakni kabel tembaga kabel koaksial, dan kabel serat optik.
Gambar.2.5 Kabel Pelangi
Universitas Sumatera Utara