Perancangan Sistem Perangkap Hewan Pengerat Otomatis Menggunakan Modul Mikrokontroler Arduino
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Mikrokontroler
Pengendali mikro (microcontroller) adalah sistem mikroprosesor lengkap yang
terkandung didalam sebuah chip. Mikrokontroler berbeda dari mikroprosesor
serbaguna yang digunakan dalam sebuah PC, karena di dalam sebuah mikrokontroler
umumnya juga telah berisi komponen pendukung sistem minimal mikroprosesor,
yakni memori dan antarmuka I/O, sedangkan di dalam mikroprosesor umumnya hanya
berisi CPU saja. (Chamim, A.N.N. 2010)
Berbeda dengan CPU serba-guna, mikrokontroler tidak selalu memerlukan
memori eksternal, sehingga mikrokontroler dapat dibuat lebih murah dalam kemasan
yang lebih kecil dengan jumlah pin yang lebih sedikit.
Sebuah chip mikrokontroler umumnya memiliki fitur sebagai berikut :
a. Central Processing Unit – mulai dariprosesor 4-bit yang sederhana hingga prosesor
kinerja tinggi 64-bit.
b. Input/output antarmuka jaringan seperti port serial (UART)
c. Antarmuka komunikasi serial lain seperti I²C, Serial Peripheral Interface and
Controller Area Network untuk sambungan sistem
d. Periferal seperti timer dan watchdog
e. RAM untuk penyimpanan data
f. ROM, EPROM, EEPROM atau Flash memory untuk menyimpan program
komputer
g. Pembangkit clock – biasanya berupa resonator rangkaian RC
h. Pengubah analog-ke-digital
Sistem minimal (sistem minimum) adalah sebuah rangkaian mikrokontroler yang
sudah dapat digunakan untuk menjalankan sebuah aplikasi. Sebuah IC mikrokontroler
tidak akan berarti bila hanya berdiri sendiri. Pada dasarnya sebuah sistem minimal
mikrokontroler memiliki prinsip yang sama. (Kadir, A. 2012)
Universitas Sumatera Utara
Untuk membuat sistem minimal paling tidak dibutuhkan sistem clock dan reset,
walaupun pada beberapa mikrokontroler sudah menyediakan sistem clock internal,
sehingga tanpa rangkaian eksternal pun mikrokontroler sudah beroperasi.
Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC (integrated Circuit) yang bisa
diprogram
menggunakan
komputer.
Tujuan
menanamkan
program
pada
mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input, memproses
input tersebut dan kemudian menghasilkan output seperti yang diinginkan. Jadi,
mikrokontroler bertugas sebagai otak yang mengendalikan input, proses, dan output
sebuah rangkaian elektonik (Situmorang, H. 2011).
Mikrokontroler ada pada perangkat
elektronik sekeliling kita,
misalnya
Handphone, MP3 Player, DVD, Televisi, AC, dll. Mikrokontroler juga dapat
mengendalikan robot, baik robot mainan maupun industri.
2.2 Arduino
Arduino adalah platform pembuatan prototipe elektronik yang bersifat open-source
hardware yang berdasarkan pada perangkat keras dan perangkat lunak yang fleksibel
dan mudah digunakan. Arduino ditujukan bagi para seniman, desainer, dan siapapun
yang tertarik dalam menciptakan objek atau lingkungan yang interaktif (Simanjuntak,
M.G. 2013).
Proyek arduino berawal di lvre, italia pada tahun 2005. Sekarang telah lebih dari
120.000 unit terjual sampai dengan 2010. Pendirinya adalah Massimo Banzidan David
Cuartiellez. 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. Blok
diagram arduino board yang sudah disederhanakan dapat dilihat pada Gambar 2.1
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++ (Simanjuntak, M.G.
2013).
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Blok Diagram Arduino Board.
(Sumber: Simanjuntak, M.G. 2013)
Arduino Development Environment adalah perangkat lunak yang digunakan untuk
menulis dan meng-compile program untuk arduino. Arduino Development
Environment juga digunakan untuk meng-upload program yang sudah di-compile ke
memori program arduino board.
2.2.1 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 ATmega16U 2 yang diprogram sebagai USB-to-serial
converter untuk komunikasi serial ke komputer melalui port USB. Bentuk Arduino
UNO dapat dilihat pada gambar 2.2.
Adapun data teknis board Arduino UNO R3 adalah sebagai berikut:
1.
Mikrokontroler : ATmega328
2.
Tegangan Operasi : 5V
3.
Tegangan Input (recommended) : 7 - 12 V
4.
Tegangan Input (limit) : 6-20 V
5.
Pin digital I/O : 14 (6 diantaranya pin PWM)
6.
Pin Analog input : 6
7.
Arus DC per pin I/O : 40 mA
Universitas Sumatera Utara
8.
Arus DC untuk pin 3.3 V : 150 mA
9.
Flash Memory : 32 KB dengan 0.5 KB digunakan untuk bootloader
10. SRAM : 2 KB
11. EEPROM : 1 KB
12. Kecepatan Pewaktuan : 16 Mhz
Gambar 2.2 Arduino Uno.
(Sumber: Simanjuntak, M.G. 2013)
2.2.2 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:
1. Komunikasi serial: pin 0 (RX) dan pin 1 (TX), digunakan untuk menerima (RX)
dan mengirim (TX) data secara serial.
2. 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.
3. Pulse-width modulation (PWM): pin 3,5,6,9,10 dan 11, menyediakan keluaran
PWM 8-bit dangan menggunakan fungsi analogWrite().
4. Serial Peripheral Interface (SPI): pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO) dan 13
(SCK), pin ini mendukung komunikasi SPI dengan menggunakan SPI library.
5. 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.
Universitas Sumatera Utara
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 AREF dan
fungsi analogReference(). Sebagai tambahan beberapa pin masukan analog memiliki
fungsi khusus yaitu pin A4 (SDA) dan pin A5 (SCL) yang digunakan untuk
komunikasi Two Wire Interface (TWI) atau Inter Integrated Circuit (I2C) dengan
menggunakan Wire library.
2.2.3 Sumber Daya Dan Pin Tegangan Arduino Uno
Arduino uno dapat diberi daya melalui koneksi USB (Universal Serial Bus) 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 eksternal (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
dihubungkan 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 mungkin 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:
1. 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.
2. 5V adalah pin yang menyediakan tegangan teregulasi sebesar 5 volt berasal dari
regulator tegangan pada arduino uno.
Universitas Sumatera Utara
3. 3V3 adalah pin yang meyediakan tegangan teregulasi sebesar 3,3 volt berasal dari
regulator tegangan pada arduino uno.
4. GND adalah pin ground.
2.2.4 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 pada Gambar 2.3 Bootloader adalah program
kecil yang bekerja pada saat sistem dimulai yang dapat memasukkan seluruh program
aplikasi ke dalam memori prosesor (Simanjuntak, M.G. 2013).
Gambar 2.3 Peta Memori Program ATMega 328.
(Sumber: Simanjuntak, M.G. 2013)
2.2.5 Memori Data
Memori data ATMega328 terbagi menjadi 4 bagian, yaitu 32 lokasi untu 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 160
alamat berikutnya mulai dari 0x0060 hingga 0x00FF. Sisa alamat berikutnya mulai
dari 0x0100 hingga 0x08FF digunakan untuk SRAM internal (Simanjuntak, M.G.
2013).
Universitas Sumatera Utara
Peta memori data dari ATMega 328 dapat dilihat pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Peta Memori Data ATMega 328.
(Sumber: Simanjuntak, M.G. 2013)
2.3 Aktuator
Aktuator adalah alat elektronik untuk menggerakkan atau mengontrol gaya gerakan.
Jenis-jenis perangkat aktuator (Motor DC, Motor Servo, Motor Stepper).
2.3.1 Motor DC
Motor DC (Direct Current) adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi
gerak mekanik dan sebaliknya dapat mengubah energi gerak mekanik menjadi energi
listrik yang awalnya diperkenalkan oleh Michael Faraday. Salah satu bentuk motor
DC dapat dilihat pada gambar 2.6. (Rudiyanto, H.B. 2010).
Gambar 2.5 Motor DC.
(Sumber: Rudiyanto, H.B. 2010 )
Universitas Sumatera Utara
2.3.2 Driver Motor
Driver motor adalah suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengatur arah
atau kecepatan motor DC berdasarkan keinginan pegguna. Pada sebuah rangkaian
driver motor terdapat IC yang berfungsi sebagai pengatur arus listrik secara dua arah.
IC yang akan dipakai untuk mengendalikan motor DC di alat ini adalah IC L298D.
2.3.2.1 IC (Integarted Circuit) L298D
IC L298 merupakan IC buatan SG5 Thomson Microelectron Inc. yang digunakan
untuk mengontrol motor. L298 menggunakan prinsip kerja H-Bridge motor drive.
Didalam L298 terdapat dual full bridge sehingga dapat mengontrol 2 motor DC
sekaligus dengan kemampuan arah motor bolak-balik (bidirectional).(Rudiyanto, H.B.
2010). Bentuk ICL298D dapat dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.6 IC L298D
(Sumber: Rudiyanto, H.B. 2010 )
2.4 Sensor Berat (Load Cell)
Load cell adalah komponen utama pada sistem timbangan digital. Tingkat keakurasian
timbangan bergantung dari jenis load cell yang dipakai. Sensor load cell apabila diberi
beban pada inti besi maka nilai resistansi di strain gauge-nya akan berubah yang
dikeluarkan melalui tiga buah kabel. Dua kabel sebagai eksitasi dan satu kabelnya lagi
sebagai sinyal keluaran ke kontrolnya. Sebuah load cell terdiri dari konduktor, strain
gauge, dan wheatstone bridge. (Piskorowski et.al., 2008). Bentuk sensor Load Cell
dapat dilihat pada gambar 2.7.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.7 Sensor Berat ( Load Cell )
(Sumber : Piskorowski et.al., 2008)
Load Cell memiliki respon osilasi yang membutuhkan waktu untuk menetap
terlebih dahulu sebelum digunakan. Pengukuran dinamis mengacu pada penentuan
nilai akhir dari sinyal sensor sedangkan outputnya masih dalam osilasi. Oleh karena
itu, Menentukan nilai dari ukur dalam waktu tercepat mungkin sangat diperlukan
untuk mempercepat proses pengukuran, yang mana sangat penting terutama dalam
beberapa penggunaan. Salah satu contoh pengolahan yang dapat dilakukan pada sinyal
output sensor adalah pengkalibrasian untuk mencapai koreksi respon yang paling
akurat (Piskorowski et.al., 2008).
2.4.1 Driver HX711
Hx711 adalah modul timbangan, yang memiliki prinsip kerja mengkonversi
perubahan yang terukur dalam perubahan resistansi dan mengkonversinya ke dalam
besaran tegangan melalui rangkaian yang ada. Modul ini memiliki struktur yang
sederhana, mudah dalam penggunaan, hasil yang stabil dan reliable, memiliki
sensitivitas tinggi, dan mampu mengukur perubahan dengan cepat (Priyadi, D. 2015).
Bentuk modul HX711 dapat dilihat pada gambar 2.8.
Gambar 2.8 Modul Driver HX711
(Sumber: http:// eprints.ums.ac.id/35612/)
Universitas Sumatera Utara
2.5 Sensor Passive Infra Red (PIR)
PIR merupakan sebuah sensor berbasis infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor
infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak
memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai namanya “Passive”, sensor ini hanya
merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda
yang terdeteksi olehnya. Benda yang dapat dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah
tubuh manusia (Rahmalia, D.R et al., 2012).
PIR sensor mempunyai dua elemen sensing yang terhubungkan dengan masukan
dengan susunan seperti yang terdapat dalam Gambar 2.9 :
Gambar 2.9 Diagram Internal Rangkaian sensor PIR
(sumber : Rahmalia, D.R et al., 2012)
Jika ada sumber panas yang lewat di depan sensor tersebut, maka sensor akan
mengaktifkan sel pertama dan sel kedua sehingga akan menghasilkan bentuk
gelombang seperti ditunjukkan dalam Gambar 2.10 Sinyal yang dihasilkan sensor PIR
mempunyai frekuensi yang rendah yaitu 0,2 – 5 Hz.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.10 Arah Jangkauan Gelombang Sensor PIR
(sumber : Rahmalia, D.R et al., 2012)
Benda yang dapat memancarkan panas berarti memancarkan radiasi infra merah.
Benda – benda ini termasuk makhluk hidup seperti binatang dan tubuh manusia.
Tubuh manusia dan binatang dapat memancarkan radiasi infra merah terkuat yaitu
pada panjang gelombang 9,4 μm. Radiasi infra merah yang dipancarkan inilah yang
menjadi sumber pendeteksian bagi detektor panas yang memanfaatkan radiasi infra
merah. Modul sensor PIR memiliki karakterisasi sebagai berikut :
a. Tegangan Catu Daya : 4.7 – 12 VDC
b. Jangkauan Deteksi Sensor : 5 meter pada sudut 0 derajat
c. Output sensor tegangan High : 5 VDC
d. Output lebar pulsa : 0.5 s
2.6 Light Dependent Resistor (LDR)
LDR atau light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai
hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. Besarnya nilai
hambatan pada LDR tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh LDR
itu sendiri. Contoh penggunaannya adalah pada lampu taman dan lampu di jalan yang
bisa menyala di malam hari dan padam di siang hari secara otomatis (Supatmi, S.
2010). Bentuk sensor LDR dapat dilihat pada gambar 2.11.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.11 Sensor LDR dan simbolnya
(Sumber: Supatmi, S. 2010)
LDR adalah suatu bentuk komponen yang mempunyai perubahan resistansi yang
besarnya tergantung pada cahaya. Karakteristik LDR terdiri dari dua macam yaitu
Laju Recovery dan Respon Spektral:
a. Laju Recovery Bila sebuah LDR dibawa dari suatu ruangan dengan level kekuatan
cahaya tertentu ke dalam suatu ruangan yang gelap, maka bisa kita amati bahwa
nilai resistansi dari LDR tidak akan segera berubah resistansinya pada keadaan
ruangan gelap tersebut. Namun LDR tersebut hanya akan bisa mencapai harga di
kegelapan setelah mengalami selang waktu tertentu. Laju recovery merupakan
suatu ukuran praktis dan suatu kenaikan nilai resistansi dalam waktu tertentu.
Harga ini ditulis dalam K/detik, untuk LDR tipe arus harganya lebih besar dari
200K/ detik(selama 20 menit pertama mulai dari level cahaya 100 lux), kecepatan
tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke
tempat terang yang memerlukan waktu kurang dari 10 ms untuk mencapai
resistansi yang sesuai dengan level cahaya 400 lux.
b. Respon Spektral LDR tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap
panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa
digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga, aluminium, baja, emas
dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling
banyak, digunakan karena mempunyai daya hantar yang baik
Resistansi LDR akan berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang
mengenainya atau yang ada disekitarnya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar
10MΩ dan dalam keadaan terang sebesar 1KΩ atau kurang. LDR terbuat dari bahan
semikonduktor seperti kadmium sulfida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang
Universitas Sumatera Utara
jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat.
Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan.
2.7 LED (Light Emitting Diode)
Light Emmiting Dioda atau lebih dikenal dengan sebutan LED (light-emitting diode)
adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak
koheren ketika diberi tegangan maju. Gejala ini termasuk bentuk elektroluminesensi.
Warna yang dihasilkan bergantung pada bahan semikonduktor yang dipakai, dan bisa
juga dekat ultraviolet, tampak, atau inframerah (Dewi, S.K. 2013).
LED juga disebut "Solid State Lighting" karena chip LED disolder ke Printed
Circuit Board (PCB) dan oleh karena itu tidak memiliki filamen seperti bola lampu
pijar, atau zat beracun seperti gas merkuri pada Lampu Hemat Energy (LHE) (Dewi,
S.K. 2013). Bentuk LED dapat dilihat pada gambar 2.12.
Gambar 2.12 Lampu LED
(Sumber: Dewi, S.K. 2013)
LED dulu umumnya digunakan pada gadget seperti ponsel serta komputer.
Sebagai pesaing lampu bohlam dan neon, saat ini aplikasinya mulai terus meluas dan
bahkan bisa kita temukan pada korek api yang kita gunakan, lampu emergency dan
sebagainya. LED sebagai model almpu masa depan dianggap dapat menekan
pemanasan global karena efesiensinya (Dewi, S.K. 2013).
Namun, penggunaan LED dialat ini hanya sebagai penyedia cahaya yang
memberikan cahaya ke sensor LDR sehingga sensor LDR bisa mendeteksi kapasitas
cahaya yang menjadi kebutuhan sensor tersebut,
Universitas Sumatera Utara
2.8 Modul SIM800L
SIM800L adalah sebuah modul GSM/GPRS produk dari SIMCOM (Shanghai, China)
yang bekerja di frekuensi 850-1900 Mhz yang memiliki beberapa fitur unggulan
diantaranya GPRS multislot class 12, mendukung kode GPRS
CS-1 s.d CS-4
memiliki pin GPIO (General Purpose Input Output), ADC (Analog to Digital
Converter 10 bit, PWM (Pulse With Modulation), radio FM. Dan masih banyak yang
lainnya. Salah satu implementasi modem SIM800 ini adalah membuat SMS controller
sebuah pengendali alat elektronik berbasis SMS. Bentuk modul SIM800L dapat
dilihat pada gambar 2.13.
Gambar 2.13 Modul SIM800L
(Sumber: http://www.simcom.com/SIM800L)
GPRS modul berdasarkan SIM800L, mendukung quad-band / GPRS jaringan
GSM, tersedia untuk GPRS dan pesan SMS transmisi data jarak jauh. Modul GSM
dapat digunakan dengan terhubung langsung ke mikrokontroler melalui port serial
TTL-nya. Tidak perlu MAX232. Daya pada modul boot secara otomatis mencari
jaringan. Onboard lampu sinyal (dengan sinyal lampu kilat perlahan, tidak ada sinyal
lampu kilat cepat). (Cruz, E.M.C. et al. 2015)
2.9 Pernyataan IF-ELSE
Pernyataan IF adalah sangat sederhana cara kerjanya. Jika ekspresi didalam tanda
kurung yang benar, maka pernyataan didalam braces (kotak) yang akan dijalankan,
jika tidak, maka mereka diabaikan. Blok pernyataan ini adalah merupakan
conditionally executed karena pernyataan hanya dijalankan didalam kondisi yang
Universitas Sumatera Utara
diekspresikan dalam tanda kurung yang benar (Suprapto. 2008). Diagram alur
pernyataan IF dapat dilihat pada gambar 2.14.
Gambar 2.14 Diagram Alur Pernyataan IF
(Sumber: Suprapto. 2008)
Statement IF juga dapat ditambahkan ELSE sebagai konsekuensi alternatif jika
kondisi tidak dipenuhi (FALSE). Untuk lebih jelasnya perhatikan sintaks program
pada gambar 2.15.
Gambar 2.15 Sintaks Pernyataan IF-ELSE
(Sumber : Suprapto. 2008)
Sebuah kondisi akan dilihat terlebih dahulu. Jika kondisi adalah benar, maka
sebuah blok yang berisi satu atau lebih pernyataan akan dijalankan. Jika ekspresi
adalah salah, maka pernyataan grup berbeda yang akan dijalankan.
Universitas Sumatera Utara
2.10 Proteus 8
Proteus 8 adalah sebuah software simulasi versi ke 8 dari proteus yang
mengkombinasikan program ISIS (Intelligent Schematic Input System) untuk
membuat sebuah skematik rangkaian elektronika dan program ARES untuk membuat
sebuah layout PCB. Software ini bagus untuk mempelajari dasar-dasar elektronika dan
sekaligus dapat melakukan simulasi elektronika.
Fitur-fitur dari PROTEUS adalah sebagai berikut :
1. Memiliki kemampuan untuk mensimulasikan hasil rancangan baik digital
maupun
analog maupun gabungan keduanya,
2. Mendukung simulasi yang menarik dan simulasi secara grafis
3. Mendukung simulasi berbagai jenis microcontroller seperti PIC, 8051 series.
4. Memiliki model-model peripheral yang interactive seperti LED, tampilan LCD,
RS232, dan berbagai jenis library lainnya.
5. Mendukung instrument-instrument virtual seperti voltmeter, amperemeter,
oscciloscope, logic analyser, dll,
6. Memiliki kemampuan menampilkan berbagi jenis analisis secara grafis seperti
transient, frekuensi, noise, distorsi, AC dan DC, dll.
7. Mendukung berbagai jenis komponen-komponen analog, Mendukung open
architecture sehingga kita bisa memasukkan program seperti C++ untuk
keperluan simulasi,
8. Mendukung pembuatan PCB yang di-update secara langsung dari program ISIS
ke program pembuat PCB-ARES.
2.10.1 Proteus ISIS (Intelligent Schematic Input System)
Proteus ISIS merupakan program terintegrasi dengan proteus yang menjadi program
utama pada software proteus. ISIS dirancang untuk membuat sebuah skematik
rangkaian elektronika dan dapat menyimulasikan rangkaian dengan memberikan
sebuah program ke dalam sebuah mikroprosesor. Software proteus ISIS dapat dilihat
pada gambar 2.13.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.16 Software Proteus ISIS.
2.10.2 Proteus ARES
Proteus ARES merupakan tempat untuk membuat layout PCB berdasarkan skematik
rangkaian elektronika yang telah dibuat di ISIS. Software Proteus ARES dapat dilihat
pada gambar 2.14.
Gambar 2.17 Software Proteus ARES.
2.11 Arduino Development Environment
Arduino Development Environment
adalah sebuah perangkat lunak yang
memudahkan kita mengembangkan aplikasi mikrokontroler mulai dari menuliskan
source program, kompilasi, upload hasil kompilasi, dan uji coba secara terminal
serial. Arduino Development Environment dapat dilihat pada gambar 2.15.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.18 Software IDE Arduino
Arduino Development Environment terdiri dari editor teks untuk menulis kode,
sebuah area pesan, sebuah konsol, sebuah toolbar dengan tombol-tombol untuk fungsi
yang umum dan beberapa menu. Arduino Development Environmentterhubung ke
arduino board untuk meng-upload program dan juga untuk berkomunikasi dengan
arduino board.
2.12 Hewan Pengerat
Hewan pengerat adalah salah satu ordo dari binatang menyusui. Memiliki nama
latin Rodentia. Hewan pengerat telah digunakan manusia sebagai hewan percobaan,
diambil kulitnya, untuk makanan, dan juga untuk mendeteksi ranjau. Ada sekitar 2000
sampai 3000 spesies binatang pengerat yang ditemukan di semua benua
kecuali Antartika. Hewan pengerat memiliki gigi depan yang selalu tumbuh dan harus
diasah dengan menggerigiti sesuatu. (Astuti, D.R. 2013)
Hewan pengerat yang dimaksud di skripsi ini adalah hewan pengerat yang
biasanya menjadi hama pertanian dan hama rumah tangga, seperti tikus dan tupai.
Jenis hewan ini menjadi target pada alat perangkap hewan yang dibuat pada
penelitian,
Universitas Sumatera Utara
LANDASAN TEORI
2.1 Mikrokontroler
Pengendali mikro (microcontroller) adalah sistem mikroprosesor lengkap yang
terkandung didalam sebuah chip. Mikrokontroler berbeda dari mikroprosesor
serbaguna yang digunakan dalam sebuah PC, karena di dalam sebuah mikrokontroler
umumnya juga telah berisi komponen pendukung sistem minimal mikroprosesor,
yakni memori dan antarmuka I/O, sedangkan di dalam mikroprosesor umumnya hanya
berisi CPU saja. (Chamim, A.N.N. 2010)
Berbeda dengan CPU serba-guna, mikrokontroler tidak selalu memerlukan
memori eksternal, sehingga mikrokontroler dapat dibuat lebih murah dalam kemasan
yang lebih kecil dengan jumlah pin yang lebih sedikit.
Sebuah chip mikrokontroler umumnya memiliki fitur sebagai berikut :
a. Central Processing Unit – mulai dariprosesor 4-bit yang sederhana hingga prosesor
kinerja tinggi 64-bit.
b. Input/output antarmuka jaringan seperti port serial (UART)
c. Antarmuka komunikasi serial lain seperti I²C, Serial Peripheral Interface and
Controller Area Network untuk sambungan sistem
d. Periferal seperti timer dan watchdog
e. RAM untuk penyimpanan data
f. ROM, EPROM, EEPROM atau Flash memory untuk menyimpan program
komputer
g. Pembangkit clock – biasanya berupa resonator rangkaian RC
h. Pengubah analog-ke-digital
Sistem minimal (sistem minimum) adalah sebuah rangkaian mikrokontroler yang
sudah dapat digunakan untuk menjalankan sebuah aplikasi. Sebuah IC mikrokontroler
tidak akan berarti bila hanya berdiri sendiri. Pada dasarnya sebuah sistem minimal
mikrokontroler memiliki prinsip yang sama. (Kadir, A. 2012)
Universitas Sumatera Utara
Untuk membuat sistem minimal paling tidak dibutuhkan sistem clock dan reset,
walaupun pada beberapa mikrokontroler sudah menyediakan sistem clock internal,
sehingga tanpa rangkaian eksternal pun mikrokontroler sudah beroperasi.
Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC (integrated Circuit) yang bisa
diprogram
menggunakan
komputer.
Tujuan
menanamkan
program
pada
mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input, memproses
input tersebut dan kemudian menghasilkan output seperti yang diinginkan. Jadi,
mikrokontroler bertugas sebagai otak yang mengendalikan input, proses, dan output
sebuah rangkaian elektonik (Situmorang, H. 2011).
Mikrokontroler ada pada perangkat
elektronik sekeliling kita,
misalnya
Handphone, MP3 Player, DVD, Televisi, AC, dll. Mikrokontroler juga dapat
mengendalikan robot, baik robot mainan maupun industri.
2.2 Arduino
Arduino adalah platform pembuatan prototipe elektronik yang bersifat open-source
hardware yang berdasarkan pada perangkat keras dan perangkat lunak yang fleksibel
dan mudah digunakan. Arduino ditujukan bagi para seniman, desainer, dan siapapun
yang tertarik dalam menciptakan objek atau lingkungan yang interaktif (Simanjuntak,
M.G. 2013).
Proyek arduino berawal di lvre, italia pada tahun 2005. Sekarang telah lebih dari
120.000 unit terjual sampai dengan 2010. Pendirinya adalah Massimo Banzidan David
Cuartiellez. 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. Blok
diagram arduino board yang sudah disederhanakan dapat dilihat pada Gambar 2.1
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++ (Simanjuntak, M.G.
2013).
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Blok Diagram Arduino Board.
(Sumber: Simanjuntak, M.G. 2013)
Arduino Development Environment adalah perangkat lunak yang digunakan untuk
menulis dan meng-compile program untuk arduino. Arduino Development
Environment juga digunakan untuk meng-upload program yang sudah di-compile ke
memori program arduino board.
2.2.1 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 ATmega16U 2 yang diprogram sebagai USB-to-serial
converter untuk komunikasi serial ke komputer melalui port USB. Bentuk Arduino
UNO dapat dilihat pada gambar 2.2.
Adapun data teknis board Arduino UNO R3 adalah sebagai berikut:
1.
Mikrokontroler : ATmega328
2.
Tegangan Operasi : 5V
3.
Tegangan Input (recommended) : 7 - 12 V
4.
Tegangan Input (limit) : 6-20 V
5.
Pin digital I/O : 14 (6 diantaranya pin PWM)
6.
Pin Analog input : 6
7.
Arus DC per pin I/O : 40 mA
Universitas Sumatera Utara
8.
Arus DC untuk pin 3.3 V : 150 mA
9.
Flash Memory : 32 KB dengan 0.5 KB digunakan untuk bootloader
10. SRAM : 2 KB
11. EEPROM : 1 KB
12. Kecepatan Pewaktuan : 16 Mhz
Gambar 2.2 Arduino Uno.
(Sumber: Simanjuntak, M.G. 2013)
2.2.2 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:
1. Komunikasi serial: pin 0 (RX) dan pin 1 (TX), digunakan untuk menerima (RX)
dan mengirim (TX) data secara serial.
2. 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.
3. Pulse-width modulation (PWM): pin 3,5,6,9,10 dan 11, menyediakan keluaran
PWM 8-bit dangan menggunakan fungsi analogWrite().
4. Serial Peripheral Interface (SPI): pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO) dan 13
(SCK), pin ini mendukung komunikasi SPI dengan menggunakan SPI library.
5. 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.
Universitas Sumatera Utara
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 AREF dan
fungsi analogReference(). Sebagai tambahan beberapa pin masukan analog memiliki
fungsi khusus yaitu pin A4 (SDA) dan pin A5 (SCL) yang digunakan untuk
komunikasi Two Wire Interface (TWI) atau Inter Integrated Circuit (I2C) dengan
menggunakan Wire library.
2.2.3 Sumber Daya Dan Pin Tegangan Arduino Uno
Arduino uno dapat diberi daya melalui koneksi USB (Universal Serial Bus) 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 eksternal (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
dihubungkan 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 mungkin 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:
1. 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.
2. 5V adalah pin yang menyediakan tegangan teregulasi sebesar 5 volt berasal dari
regulator tegangan pada arduino uno.
Universitas Sumatera Utara
3. 3V3 adalah pin yang meyediakan tegangan teregulasi sebesar 3,3 volt berasal dari
regulator tegangan pada arduino uno.
4. GND adalah pin ground.
2.2.4 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 pada Gambar 2.3 Bootloader adalah program
kecil yang bekerja pada saat sistem dimulai yang dapat memasukkan seluruh program
aplikasi ke dalam memori prosesor (Simanjuntak, M.G. 2013).
Gambar 2.3 Peta Memori Program ATMega 328.
(Sumber: Simanjuntak, M.G. 2013)
2.2.5 Memori Data
Memori data ATMega328 terbagi menjadi 4 bagian, yaitu 32 lokasi untu 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 160
alamat berikutnya mulai dari 0x0060 hingga 0x00FF. Sisa alamat berikutnya mulai
dari 0x0100 hingga 0x08FF digunakan untuk SRAM internal (Simanjuntak, M.G.
2013).
Universitas Sumatera Utara
Peta memori data dari ATMega 328 dapat dilihat pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Peta Memori Data ATMega 328.
(Sumber: Simanjuntak, M.G. 2013)
2.3 Aktuator
Aktuator adalah alat elektronik untuk menggerakkan atau mengontrol gaya gerakan.
Jenis-jenis perangkat aktuator (Motor DC, Motor Servo, Motor Stepper).
2.3.1 Motor DC
Motor DC (Direct Current) adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi
gerak mekanik dan sebaliknya dapat mengubah energi gerak mekanik menjadi energi
listrik yang awalnya diperkenalkan oleh Michael Faraday. Salah satu bentuk motor
DC dapat dilihat pada gambar 2.6. (Rudiyanto, H.B. 2010).
Gambar 2.5 Motor DC.
(Sumber: Rudiyanto, H.B. 2010 )
Universitas Sumatera Utara
2.3.2 Driver Motor
Driver motor adalah suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengatur arah
atau kecepatan motor DC berdasarkan keinginan pegguna. Pada sebuah rangkaian
driver motor terdapat IC yang berfungsi sebagai pengatur arus listrik secara dua arah.
IC yang akan dipakai untuk mengendalikan motor DC di alat ini adalah IC L298D.
2.3.2.1 IC (Integarted Circuit) L298D
IC L298 merupakan IC buatan SG5 Thomson Microelectron Inc. yang digunakan
untuk mengontrol motor. L298 menggunakan prinsip kerja H-Bridge motor drive.
Didalam L298 terdapat dual full bridge sehingga dapat mengontrol 2 motor DC
sekaligus dengan kemampuan arah motor bolak-balik (bidirectional).(Rudiyanto, H.B.
2010). Bentuk ICL298D dapat dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.6 IC L298D
(Sumber: Rudiyanto, H.B. 2010 )
2.4 Sensor Berat (Load Cell)
Load cell adalah komponen utama pada sistem timbangan digital. Tingkat keakurasian
timbangan bergantung dari jenis load cell yang dipakai. Sensor load cell apabila diberi
beban pada inti besi maka nilai resistansi di strain gauge-nya akan berubah yang
dikeluarkan melalui tiga buah kabel. Dua kabel sebagai eksitasi dan satu kabelnya lagi
sebagai sinyal keluaran ke kontrolnya. Sebuah load cell terdiri dari konduktor, strain
gauge, dan wheatstone bridge. (Piskorowski et.al., 2008). Bentuk sensor Load Cell
dapat dilihat pada gambar 2.7.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.7 Sensor Berat ( Load Cell )
(Sumber : Piskorowski et.al., 2008)
Load Cell memiliki respon osilasi yang membutuhkan waktu untuk menetap
terlebih dahulu sebelum digunakan. Pengukuran dinamis mengacu pada penentuan
nilai akhir dari sinyal sensor sedangkan outputnya masih dalam osilasi. Oleh karena
itu, Menentukan nilai dari ukur dalam waktu tercepat mungkin sangat diperlukan
untuk mempercepat proses pengukuran, yang mana sangat penting terutama dalam
beberapa penggunaan. Salah satu contoh pengolahan yang dapat dilakukan pada sinyal
output sensor adalah pengkalibrasian untuk mencapai koreksi respon yang paling
akurat (Piskorowski et.al., 2008).
2.4.1 Driver HX711
Hx711 adalah modul timbangan, yang memiliki prinsip kerja mengkonversi
perubahan yang terukur dalam perubahan resistansi dan mengkonversinya ke dalam
besaran tegangan melalui rangkaian yang ada. Modul ini memiliki struktur yang
sederhana, mudah dalam penggunaan, hasil yang stabil dan reliable, memiliki
sensitivitas tinggi, dan mampu mengukur perubahan dengan cepat (Priyadi, D. 2015).
Bentuk modul HX711 dapat dilihat pada gambar 2.8.
Gambar 2.8 Modul Driver HX711
(Sumber: http:// eprints.ums.ac.id/35612/)
Universitas Sumatera Utara
2.5 Sensor Passive Infra Red (PIR)
PIR merupakan sebuah sensor berbasis infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor
infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak
memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai namanya “Passive”, sensor ini hanya
merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda
yang terdeteksi olehnya. Benda yang dapat dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah
tubuh manusia (Rahmalia, D.R et al., 2012).
PIR sensor mempunyai dua elemen sensing yang terhubungkan dengan masukan
dengan susunan seperti yang terdapat dalam Gambar 2.9 :
Gambar 2.9 Diagram Internal Rangkaian sensor PIR
(sumber : Rahmalia, D.R et al., 2012)
Jika ada sumber panas yang lewat di depan sensor tersebut, maka sensor akan
mengaktifkan sel pertama dan sel kedua sehingga akan menghasilkan bentuk
gelombang seperti ditunjukkan dalam Gambar 2.10 Sinyal yang dihasilkan sensor PIR
mempunyai frekuensi yang rendah yaitu 0,2 – 5 Hz.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.10 Arah Jangkauan Gelombang Sensor PIR
(sumber : Rahmalia, D.R et al., 2012)
Benda yang dapat memancarkan panas berarti memancarkan radiasi infra merah.
Benda – benda ini termasuk makhluk hidup seperti binatang dan tubuh manusia.
Tubuh manusia dan binatang dapat memancarkan radiasi infra merah terkuat yaitu
pada panjang gelombang 9,4 μm. Radiasi infra merah yang dipancarkan inilah yang
menjadi sumber pendeteksian bagi detektor panas yang memanfaatkan radiasi infra
merah. Modul sensor PIR memiliki karakterisasi sebagai berikut :
a. Tegangan Catu Daya : 4.7 – 12 VDC
b. Jangkauan Deteksi Sensor : 5 meter pada sudut 0 derajat
c. Output sensor tegangan High : 5 VDC
d. Output lebar pulsa : 0.5 s
2.6 Light Dependent Resistor (LDR)
LDR atau light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai
hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. Besarnya nilai
hambatan pada LDR tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh LDR
itu sendiri. Contoh penggunaannya adalah pada lampu taman dan lampu di jalan yang
bisa menyala di malam hari dan padam di siang hari secara otomatis (Supatmi, S.
2010). Bentuk sensor LDR dapat dilihat pada gambar 2.11.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.11 Sensor LDR dan simbolnya
(Sumber: Supatmi, S. 2010)
LDR adalah suatu bentuk komponen yang mempunyai perubahan resistansi yang
besarnya tergantung pada cahaya. Karakteristik LDR terdiri dari dua macam yaitu
Laju Recovery dan Respon Spektral:
a. Laju Recovery Bila sebuah LDR dibawa dari suatu ruangan dengan level kekuatan
cahaya tertentu ke dalam suatu ruangan yang gelap, maka bisa kita amati bahwa
nilai resistansi dari LDR tidak akan segera berubah resistansinya pada keadaan
ruangan gelap tersebut. Namun LDR tersebut hanya akan bisa mencapai harga di
kegelapan setelah mengalami selang waktu tertentu. Laju recovery merupakan
suatu ukuran praktis dan suatu kenaikan nilai resistansi dalam waktu tertentu.
Harga ini ditulis dalam K/detik, untuk LDR tipe arus harganya lebih besar dari
200K/ detik(selama 20 menit pertama mulai dari level cahaya 100 lux), kecepatan
tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke
tempat terang yang memerlukan waktu kurang dari 10 ms untuk mencapai
resistansi yang sesuai dengan level cahaya 400 lux.
b. Respon Spektral LDR tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap
panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa
digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga, aluminium, baja, emas
dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling
banyak, digunakan karena mempunyai daya hantar yang baik
Resistansi LDR akan berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang
mengenainya atau yang ada disekitarnya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar
10MΩ dan dalam keadaan terang sebesar 1KΩ atau kurang. LDR terbuat dari bahan
semikonduktor seperti kadmium sulfida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang
Universitas Sumatera Utara
jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat.
Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan.
2.7 LED (Light Emitting Diode)
Light Emmiting Dioda atau lebih dikenal dengan sebutan LED (light-emitting diode)
adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak
koheren ketika diberi tegangan maju. Gejala ini termasuk bentuk elektroluminesensi.
Warna yang dihasilkan bergantung pada bahan semikonduktor yang dipakai, dan bisa
juga dekat ultraviolet, tampak, atau inframerah (Dewi, S.K. 2013).
LED juga disebut "Solid State Lighting" karena chip LED disolder ke Printed
Circuit Board (PCB) dan oleh karena itu tidak memiliki filamen seperti bola lampu
pijar, atau zat beracun seperti gas merkuri pada Lampu Hemat Energy (LHE) (Dewi,
S.K. 2013). Bentuk LED dapat dilihat pada gambar 2.12.
Gambar 2.12 Lampu LED
(Sumber: Dewi, S.K. 2013)
LED dulu umumnya digunakan pada gadget seperti ponsel serta komputer.
Sebagai pesaing lampu bohlam dan neon, saat ini aplikasinya mulai terus meluas dan
bahkan bisa kita temukan pada korek api yang kita gunakan, lampu emergency dan
sebagainya. LED sebagai model almpu masa depan dianggap dapat menekan
pemanasan global karena efesiensinya (Dewi, S.K. 2013).
Namun, penggunaan LED dialat ini hanya sebagai penyedia cahaya yang
memberikan cahaya ke sensor LDR sehingga sensor LDR bisa mendeteksi kapasitas
cahaya yang menjadi kebutuhan sensor tersebut,
Universitas Sumatera Utara
2.8 Modul SIM800L
SIM800L adalah sebuah modul GSM/GPRS produk dari SIMCOM (Shanghai, China)
yang bekerja di frekuensi 850-1900 Mhz yang memiliki beberapa fitur unggulan
diantaranya GPRS multislot class 12, mendukung kode GPRS
CS-1 s.d CS-4
memiliki pin GPIO (General Purpose Input Output), ADC (Analog to Digital
Converter 10 bit, PWM (Pulse With Modulation), radio FM. Dan masih banyak yang
lainnya. Salah satu implementasi modem SIM800 ini adalah membuat SMS controller
sebuah pengendali alat elektronik berbasis SMS. Bentuk modul SIM800L dapat
dilihat pada gambar 2.13.
Gambar 2.13 Modul SIM800L
(Sumber: http://www.simcom.com/SIM800L)
GPRS modul berdasarkan SIM800L, mendukung quad-band / GPRS jaringan
GSM, tersedia untuk GPRS dan pesan SMS transmisi data jarak jauh. Modul GSM
dapat digunakan dengan terhubung langsung ke mikrokontroler melalui port serial
TTL-nya. Tidak perlu MAX232. Daya pada modul boot secara otomatis mencari
jaringan. Onboard lampu sinyal (dengan sinyal lampu kilat perlahan, tidak ada sinyal
lampu kilat cepat). (Cruz, E.M.C. et al. 2015)
2.9 Pernyataan IF-ELSE
Pernyataan IF adalah sangat sederhana cara kerjanya. Jika ekspresi didalam tanda
kurung yang benar, maka pernyataan didalam braces (kotak) yang akan dijalankan,
jika tidak, maka mereka diabaikan. Blok pernyataan ini adalah merupakan
conditionally executed karena pernyataan hanya dijalankan didalam kondisi yang
Universitas Sumatera Utara
diekspresikan dalam tanda kurung yang benar (Suprapto. 2008). Diagram alur
pernyataan IF dapat dilihat pada gambar 2.14.
Gambar 2.14 Diagram Alur Pernyataan IF
(Sumber: Suprapto. 2008)
Statement IF juga dapat ditambahkan ELSE sebagai konsekuensi alternatif jika
kondisi tidak dipenuhi (FALSE). Untuk lebih jelasnya perhatikan sintaks program
pada gambar 2.15.
Gambar 2.15 Sintaks Pernyataan IF-ELSE
(Sumber : Suprapto. 2008)
Sebuah kondisi akan dilihat terlebih dahulu. Jika kondisi adalah benar, maka
sebuah blok yang berisi satu atau lebih pernyataan akan dijalankan. Jika ekspresi
adalah salah, maka pernyataan grup berbeda yang akan dijalankan.
Universitas Sumatera Utara
2.10 Proteus 8
Proteus 8 adalah sebuah software simulasi versi ke 8 dari proteus yang
mengkombinasikan program ISIS (Intelligent Schematic Input System) untuk
membuat sebuah skematik rangkaian elektronika dan program ARES untuk membuat
sebuah layout PCB. Software ini bagus untuk mempelajari dasar-dasar elektronika dan
sekaligus dapat melakukan simulasi elektronika.
Fitur-fitur dari PROTEUS adalah sebagai berikut :
1. Memiliki kemampuan untuk mensimulasikan hasil rancangan baik digital
maupun
analog maupun gabungan keduanya,
2. Mendukung simulasi yang menarik dan simulasi secara grafis
3. Mendukung simulasi berbagai jenis microcontroller seperti PIC, 8051 series.
4. Memiliki model-model peripheral yang interactive seperti LED, tampilan LCD,
RS232, dan berbagai jenis library lainnya.
5. Mendukung instrument-instrument virtual seperti voltmeter, amperemeter,
oscciloscope, logic analyser, dll,
6. Memiliki kemampuan menampilkan berbagi jenis analisis secara grafis seperti
transient, frekuensi, noise, distorsi, AC dan DC, dll.
7. Mendukung berbagai jenis komponen-komponen analog, Mendukung open
architecture sehingga kita bisa memasukkan program seperti C++ untuk
keperluan simulasi,
8. Mendukung pembuatan PCB yang di-update secara langsung dari program ISIS
ke program pembuat PCB-ARES.
2.10.1 Proteus ISIS (Intelligent Schematic Input System)
Proteus ISIS merupakan program terintegrasi dengan proteus yang menjadi program
utama pada software proteus. ISIS dirancang untuk membuat sebuah skematik
rangkaian elektronika dan dapat menyimulasikan rangkaian dengan memberikan
sebuah program ke dalam sebuah mikroprosesor. Software proteus ISIS dapat dilihat
pada gambar 2.13.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.16 Software Proteus ISIS.
2.10.2 Proteus ARES
Proteus ARES merupakan tempat untuk membuat layout PCB berdasarkan skematik
rangkaian elektronika yang telah dibuat di ISIS. Software Proteus ARES dapat dilihat
pada gambar 2.14.
Gambar 2.17 Software Proteus ARES.
2.11 Arduino Development Environment
Arduino Development Environment
adalah sebuah perangkat lunak yang
memudahkan kita mengembangkan aplikasi mikrokontroler mulai dari menuliskan
source program, kompilasi, upload hasil kompilasi, dan uji coba secara terminal
serial. Arduino Development Environment dapat dilihat pada gambar 2.15.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.18 Software IDE Arduino
Arduino Development Environment terdiri dari editor teks untuk menulis kode,
sebuah area pesan, sebuah konsol, sebuah toolbar dengan tombol-tombol untuk fungsi
yang umum dan beberapa menu. Arduino Development Environmentterhubung ke
arduino board untuk meng-upload program dan juga untuk berkomunikasi dengan
arduino board.
2.12 Hewan Pengerat
Hewan pengerat adalah salah satu ordo dari binatang menyusui. Memiliki nama
latin Rodentia. Hewan pengerat telah digunakan manusia sebagai hewan percobaan,
diambil kulitnya, untuk makanan, dan juga untuk mendeteksi ranjau. Ada sekitar 2000
sampai 3000 spesies binatang pengerat yang ditemukan di semua benua
kecuali Antartika. Hewan pengerat memiliki gigi depan yang selalu tumbuh dan harus
diasah dengan menggerigiti sesuatu. (Astuti, D.R. 2013)
Hewan pengerat yang dimaksud di skripsi ini adalah hewan pengerat yang
biasanya menjadi hama pertanian dan hama rumah tangga, seperti tikus dan tupai.
Jenis hewan ini menjadi target pada alat perangkap hewan yang dibuat pada
penelitian,
Universitas Sumatera Utara