BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Sepeda

7

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Sepeda

Sepeda merupakan suatu alat yang digunakan sarana transportasi yang ramah

lingkungan, seiring perkembangan zaman. Sepeda telah menggunakan tenaga listrik,

yang disebut sepeda elektrik. Seperti ditulis Ensiklopedia Columbia, nenek moyang

yang berasal dari Prancis, sejak awal abad ke-18 sudah mengenal alat transportasi roda

dua yang diberi nama velocipede. Velocipede menjadi satu-satunya istilah yang merujuk

hasil rancang bangun kendaraan roda dua yang memiliki stang, tempat duduk, dan

sepasang pengayuh yang digerakkan kaki untuk menjalankannya (id.wikipedia.org).

2.1.1 Sepeda Listrik

Menurut Nurul Huda, (2017) Sepeda listrik adalah kendaraan tanpa bahan bakar

minyak yang digerakkan oleh dinamo dan akumulator. Seiring dengan mencuatnya

masalah pemanasan global dan kelangkaan BBM maka kini produsen kendaraan

berlomba-lomba menciptakan kendaraan hibrida, dan sepeda listrik termasuk salah satu

didalamnya. Pihak kepolisian dan Dinas Perhubungan menegaskan kendaraan ini tidak

memerlukan STNK. Disamping itu, Dinas Perhubungan menambahkan pernyataan juga

tidak diperlukannya BPKB.

Sepeda listrik adalah kendaraan ramah lingkungan. Sumber tenaga yang

digunakan sepeda listrik tidak berasal dari bahan bakar minyak melainkan sebuah

baterai. Mekanisme kerja sepeda listrik sederhana, yaitu memanfatkan sumber tenaga

berupa baterai yang digunakan sebagai penggerak motor untuk menjalankan sepeda.

2.2 Motor Listrik

Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.

Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik

disebut generator atau dinamo. Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan rumah

tangga (kipas angin, mesin cuci, pompa air, blower) dan industri (id.wikipedia.org).

8

2.2.1 Cara Kerja Motor Listrik

Mekanisme kerja motor listrik pada umumnya adalah memanfaatkan arus listrik

untuk menghasilkan medan magnet pada sekitar kumparan untuk memutar poros

(armature) pada motor listrik.

Motor DC terdapat berbagai ukuran dan kekuatan, masing- masing didesain

untuk keperluan yang berbeda-beda namun secara umum memiliki berfungsi dasar yang

sama yaitu mengubah energi elektrik menjadi energi mekanik. Sebuah motor dc

sederhana dibangun dengan menempatkan kawat yang dialiri arus di dalam medan

magnet kawat yang membentuk loop ditempatkan sedemikian rupa diantara dua buah

magnet permanen. Bila arus mengalir pada kawat, arus akan menghasilkan medan

magnet sendiri yang arahnya berubah-ubah terhadap arah medan magnet permanen

sehingga menimbulkan putaran (Anton Firmansyah, 2017).

Uraian prinsip kerja dari sebuah motor listrik diatas dapat ditunjukkan pada

gambar di bawah ini :

Gambar 2.1 Prinsip Kerja Motor DC

( Sumber : teknikelektronika.com )

Prinsip kerja motor listrik DC menggunakan konsep elektromagnet untuk

bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yangbersifat

utara bergerak menghadap ke magnet berkutub selatan dan kumparan bersifat selatan

akan bergerak menghadap ke utara magnet. Kutub utara kumparan bertemu dengan

kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara

magnet makaakan terjadi saling Tarik menarik yang menyebabkan pergerakan

kumparan berhenti. Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan

9

berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Pada saat

perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub

selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet.

Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan

bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan

selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Arus yang mengalir ke kumparan

dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini

akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

2.2.2 Jenis- jenis Motor Listrik

Motor listrik terbagi menjadi dua jenis, yaitu motor listrik arus bolak-balik (AC)

dan motor listrik arus searah (DC). Motor AC memanfaatkan arus listrik bolak-balik

untuk menjalankannya. Motor sinkron, motor induksi satu fasa dan motor induksi dua

fasa termasuk dalam jenis motor listrik arus bolak-balik (AC). Motor DC mempunyai

dua penguat medan, yaitu penguat sendiri memanfaatkan rangkaian kumparan medan

yang terbagi menjadi seri, shunt dan campuran.

Jenis-jenis motor listrik ditunjukkan pada gambar dibawah ini :

Gambar 2.2 Klasifikasi jenis-jenis motor listrik.

( Sumber : http://staff.ui.ac.id/ )

10

2.2.3 Motor Listrik DC

Motor DC adalah suatu komponen yang dapat mengubah energi listrik (berasal

dari sumber DC) yang mengalir di dalamnya menjadi energi mekanik berdasarkan

prinsip medan elektromagnetik. Motor DC mempunyai tiga komponen utama yaitu,

kutub medan (stator), dinamo (rotor) dan komutator. Untuk penjelasannya adalah

seperti di bawah ini:

1. Kutub medan (stator). Secara sederhana digambarkan bahwa interaksi dua kutub

magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub

medan yang stasioner dan dinamo yang menggerakkan bearing pada ruang diantara

kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub magnet kutub utara dan

kutub selatan. Garis magnetic energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-

kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek

terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber

daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.

2. Dinamo (rotor). Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi

elektomagnet. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk

menggerakkan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dynamo berputar dalam

medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan

megnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-

kutub utara dan selatan dinamo.

3. Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya

adalah untuk membalikkan arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga

membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.

Gambar motor DC dan bagian-bagiannya ditunjukkan pada gambar 2.3 & 2.4 dibawah

ini :

Gambar 2.3 Motor Listrik DC

11

Gambar 2.4 Bagian-bagian dari motor listrik DC

(Sumber : https://engineeringofficer.wordpress.com/2014/05/19/motor-listrik-c)

Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan yang tidak

mempengaruhi kualitas pasokan daya.

Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur :

1. Tegangan dinamo : Meningkatkan tegangan dynamo akan meningkatkan kecepatan.

2. Arus medan : Menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

2.2.4 Motor Brushless DC

Motor BLDC merupakan pilihan tepat untuk aplikasi yang membutuhkan

keandalan tinggi, efisiensi tinggi, dan rasio power-to-volume tinggi. Secara umum,

motor BLDC dianggap sebagai motor dengan performa tinggi yang mampu

menghasilkan torsi yang besar pada range kecepatan yang besar.

Motor BLDC adalah turunan dari motor DC yang paling umum digunakan, yaitu

motor DC dengan sikat dan mereka memiliki kurva karakteristik torsi dan kecepatan

yang sama. Perbedaan utama motor BLDC dan DC adalah penggunaan sikat. Motor

BLDC tidak memiliki sikat dan harus terkomutasi secara elektronik. Komutasi

merupakan perubahan fase arus motor pada waktu yang tepat untuk menghasilkan torsi

rotasional.

Motor BLDC sangat handal karena tidak memiliki sikat yang harus diganti.

Ketika dioperasikan dalam kondisi optimal, usia motor dapat lebih dari 10.000 jam.

Untuk aplikasi jangka panjang, hal ini dapat menjadi keuntungan yang besar. Setiap kali

motor rusak atau perlu diganti, plant atau bagian dari plant harus dimatikan. Hal ini

membutuhkan waktu dan uang, tergantung pada berapa lama waktu yang dibutuhkan

untuk mengganti komponen yang aus dan rusak agar plant dapat berjalan seperti

semula.

12

Motor BLDC (Brushless DC) merupakan motor listrik dengan struktur yang

sederhana, kehandalan yang tinggi dan perawatan yang mudah dengan kelebihan

motor DC seperti efisiensi tinggi, tidak ada kerugian eksitasidan dibandingkan

motor listrik lainnya, motor BLDC telah menunjukkan kinerja yang lebih baik sebagai

aktuator.

Pada dasarnya motor BLDC bekerja menggunakan prinsip gaya tarik antara dua

magnet yang berlainan kutub atau gaya tolak antara dua magnet dengan kutub yang

sama. Rotor pada motor BLDC tersusun dari magnet permanen sehingga kutubnya tetap

sedangkan stator terbuat dari belitan sehingga kutub magnet tersebut dapat berubah

tergantung polaritas arus belitan stator yang diberikan.

Gambar 2.5 Bentuk Fisik Motor BLDC

Cara kerja pada motor BLDC cukup sederhana, yaitu magnet yang berada pada

poros motor akan tertarik dan terdorong oleh gaya elektromagnetik yang diatur

oleh driver pada motor BLDC. Hal ini membedakan motor BLDC dengan motor DC

yang menggunakan sikat mekanis yang berada pada komutator untuk mengatur waktu

dan memberikan medan magnet pada lilitan.

BLDC dapat memberikan rasio daya dan beban yang lebih tinggi secara

signifikan dan memberikan efisiensi yang lebih baik dibandingkan motor tanpa sikat

tradisional. Pada prinsip dasar medan magnet adalah kutub yang sama akan saling tolak

menolak sedangkan apa bila berlainan kutub maka akan tarik menarik. Jika memiliki

dua buah magnet dan menandai satu sisi magnet north (utara) dan south (selatan), maka

bagian sisi north akan coba menarik south, sebaliknya jika sisi north magnet pertama

akan menolak sisi north yang kedua dan seterusnya apabila kedua sisi magnet

mempunyai kutub yang sama.

13

Prinsip mengenai kutub magnet tersebut dapat diterapkan dalam prinsip kerja

motor BLDC. Secara umum motor BLDC memiliki medan magnet permanen pada rotor

dan magnet yang berasal dari gaya elektromagnet (magnet yang ditimbulkan dari

pemberian input arus listrik) pada bagian kumparan stator. Pada motor BLDC, Driver

berfungsi untuk mengatur arus masukan yang harus dialirkan ke kumparan stator untuk

dapat menimbulkan medan elektromagnet yang sesuai untuk memutar rotor. Hal

tersebut menjadi pembeda dengan motor DC konvensional, dan menggantikan kerja

komutasi mekanisnya.

2.2.5 Driver Motor DC36V

Pin digital Arduino (umumnya) hanya bisa meng-handle arus sekitar 40 mA,

sehingga untuk menggerakkan motor DC, motor BLDC atau pun beban lainnya

memerlukan arus besar diperlukan driver.

Driver elektronik adalah rangkaian yang digunakan untuk mengontrol aliran

arus pada kumparan stator motor BLDC. Motor BLDC tidak memiliki brush untuk

mengatur aliran arus pada kumparan stator tetapi menggunakan suatu driver untuk

mengatur aliran arus tersebut.

Komponen pokok di dalam driver dapat memberikan ekseskusi PWM sesuai

input masukan throttle, dan juga memiliki fitur lain seperti braker/rem, reverse, speed

control, communication port, dan led indicator.

Gambar 2.6 Driver Motor DC36V

14

Berikut penjelasan penggunaan socket dan wire yang ada pada driver motor BLDC

36V:

1. Socket Power

Socket ini terdiri dari kabel merah besar terhubung ke baterai.

Kabel hitam besar terhubung ke negatif.

Kabel merah kecil ke kunci kontak.

2. Kabel 3 Phase Motor : Kuning, hijau, biru

Ketiga kabel masing-masing terhubung ke motor ( ketiga kabel ini tidak boleh

terjadi konslet/salah pasang)

3. Kabel Hall

Merah (Positif), Hitam (Negatif)

Kuning, biru dan hijau dihubungkan dengan 5 kabel hall yang dari motor.

4. Throtle/handle gas : Socket isi 3

Merah (Positif), Hitam (Negatif)

Abu-abu (Balikan Potensio)

Pemasangan yang terbalik (+) dan (-) maka instalasi pemasangan tidak dapat

berfungsi.

5. Rem

Socket isi 2 berwarna : Hijau dan Hitam dihubungkan pada tuas rem.

6. Speedometer

7. Kabel ini ditandai dengan warna hijau tunggal dihubungkan ke speedometer.

2.3 Baterai/Aki

Baterai (accu, aki) adalah alat yang dapat menyimpan energi (umumnya energi

listrik) dalam bentuk energi kimia dimana energi listrik diubah menjadi kimia dan saat

pengeluaran/discharger energi kimia diubah menjadi energi listrik. Dalam standar

internasional setiap satu cell acumulator memiliki tegangan sebesar 2 volt sehingga aki

12 volt, memiliki 6 cell sedangkan aki 24 volt memiliki 12 cell. Aki merupakan sel yang

banyak kita jumpai karena banyak digunakan pada sepeda motor maupun mobil. Aki

temasuk sel sekunder, karena selain menghasilkan arus listrik, aki juga dapat diisi arus

listrik kembali.

15

Baterai berfungsi sebagai penyimpan dan supply arus listrik. Karena baterai

sebagai penyimpan dan suplai arus listrik yang sangat baik dan mudah dalam

penggunaan, maka baterai sangat banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari

(Riskha Mirandha Hamid, 2017).

Gambar 2.7 Spesifikasi Baterai

Spesifikasi Baterai :

Merek : Chilwee Berat baterai : 4,3 Kg

Model : 6 DZM 12 Rated Capacity : 12 Ampere

Nominal Voltage (V) : 12V

Dimension (L x W x H) : (15cm X 10cm X 10cm)

Sepeda listrik pada umumnya menggunakan baterai berkapasitas 12A untuk

daya 350 Watt dan 20A untuk 500 Watt. Untuk perancangan sepeda listrik yang akan

dibuat membutuhkan baterai yang memiliki tegangan 36V, namun baterai chilwee ini

hanya memiliki tegangan 12V sehingga membutuhkan 3 buah baterai yang dirangkai

secara seri.

Jenis baterai berdasarkan jenis elektrolitnya terdiri dari sel basah (baterai basah) dan sel

kering (baterai kering).

a. Baterai basah

Baterai basah mempunyai ciri – ciri antara lain :

1. Elektrolitnya berbentuk cair.

2. Kapasitas besar dan

3. Bentuk fisik besar.

16

b. Baterai kering

Baterai kering mempunyai ciri–ciri antara lain :

1. Elektrolitnya berbentuk pasta

2. Bentuk fisik umumnya lebih kecil dari baterai basah.

2.4 Mikrokontroler

Menurut David Setiadi (2018:96) Microcontroller merupakan suatu integrated

circuit yang dirancang dengan kepadatan tinggi, dimana bagian yang dibutuhkan suatu

mikrokontroler sudah dibuat menjadi kepingan, mencangkup CPU (Central Processing

Unit), EEPROM/EPROM/PROM/ROM, RAM (Random Access Memory), Parallel &

Serial, Timer dan Interupt Controller yang berfungsi sebagai pengatur rangkaian

elektronik serta secara umum dapat ditanamkan program di dalamnya.

Defenisi Mikrokontroler menurut Heri Andrianto (2017) yang terdapat dalam

buku yang berjudul Belajar Cepat dan Pemrograman Arduino menjelaskan bahwa

Mikrokontroler (pengendali mikro) pada suatu rangkaian elektronik berfungsi sebagai

pengendali yang mengatur jalannya proses kerja rangkaian elektronik. Di dalam sebuah

IC mikrokontroler terdapat CPU, memori, timer, saluran komunikasi serial dan parallel,

port input/output, ADC. Mikrokontroler digunakan dalam sistem elektronik modern

seperti : Sistem manajemen mesin mobil, keyboard computer, instrument pengukuran

elektronik (seperti multimeter digital, synthesizer frekuensi, dan osiloskop), televise,

radio, telepon digital, mobile phone, microwave oven, IP Phone, printer, scanner,

kulkas, pendingin ruangan, CD/DVD player, kamera, mesin cuci, PLC (Programmable

Logic Controller), robot, sistem otomasi, sistem akuisasi data, sistem keamanan,

peralatan medis (MRI, CT SCAN, ECG, EEG, USG), sistem EDC (Elcetronic Data

Capture), mesin ATM, modem, dan router.

Mikrokontroler pada dasarnya adalah computer dalam satu chip, yang di

dalamnya terdapat mikroprosesor, memori, jalur Input/Output (I/O) dan perangkat

pelengkap lainnya. Kecepatan pengolahan data pada mikrokontroler lebih rendah jika

dibandingkan dengan PC. Pada PC kecepatan mikroprosesor yang digunakan saat ini

telah mencapai orde GHz, sedangkan kecepatan operasi mikrokontroler pada umumnya

berkisar antara 1 – 16 MHz. Begitu juga kapasitas RAM dan ROM pada PC yang bisa

mencapai orde Gbyte, dibandingkan dengan mikrokontroler yang hanya berkisar pada

orde byte/Kbyte.

17

Berdasarkan defenisi tersebut dapat dinyatakan bahwa mikrokontroler

merupakan komponen utama dari suatu perangkat/produk yang mampu berinteraksi

dengan komponen sekitarnya. Sistem yang menggunakan mikrokontroler sering disebut

sebagai embedded system atau dedicated system. Embeded system adalah system

pengendali yang tertanam pada suatu produk, sedangkan dedicated sistem adalah sistem

pengendali yang dimaksudkan hanya untuk suatu fungsi tertentu. (Sri Wahyuni, 2015).

Hal ini berbeda dengan suatu PC yang dapat digunakan untuk berbagai macam

keperluan, sehingga mikroprosesor pada PC sering disebut sebagai general purpose

microprocessor (mikroprosesor serba guna). Pada PC berbagai macam software yang

disimpan pada media penyimpanan dapat dijalankan, tidak seperti mikrokontroler hanya

terdapat satu software aplikasi.

1. Penggunaan mikrokontroler antara lain terdapat pada bidang-bidang berikut ini.

Otomotif : Engine Control Unit, Air Bag, fuel control, Antilock Braking System,

sistem pengaman alarm, transmisi automatik, hiburan, pengkondisi udara,

speedometer dan odometer, navigasi, suspensi aktif.

2. Perlengkapan rumah tangga dan perkantoran : sistem pengaman alarm, remote

control, mesin cuci, microwave, pengkondisi udara, timbangan digital, mesin foto

kopi, printer, mouse.

3. Pengendali peralatan di industry dan robotika.

Saat ini mikrokontroler 8 bit masih menjadi jenis mikrokontroler yang paling

popular dan paling banyak digunakan. Maksud dari mikrokontroler 8 bit adalah data

yang dapat diproses dalam satuwaktu adalah 8 bit, jika data yang diproses lebih besar

dari 8 bit maka akan dibagi menjadi beberapa bagian data yang masing-masing terdiri

dari 8 bit. Masing-masing mikrokontroler mempunyai cara dan bahasa

pemrograman yang berbeda, sehingga program untuk suatu jenis mikrokontroler tidak

dapat dijalankan pada jenis mikrokontroler lain. Untuk memilih jenis mikrokontroler

yang cocok dengan aplikasi yang dibuat terdapat tiga kriteria yaitu:

1. Dapat memenuhi kebutuhan secara efektif & efisien. Hal ini menyangkut kecepatan,

kemasan/packaging, konsumsi daya, jumlah RAM dan ROM, jumlah I/O dan timer,

harga per unit.

2. Bahasa pemrograman yang tersedia.

3. Kemudahan dalam mendapatkannya.

18

Mikrokontroler adalah salah satu dari bagian dasar dari suatu sistem komputer.

Meskipun mempunyai bentuk yang jauh lebih kecil dari suatu komputer pribadi dan

komputer mainframe, mikrokontroler dibangun dari elemen-elemen dasar yang sama.

Secara sederhana, komputer akan menghasilkan output spesifik berdasarkan inputan

yang diterima dan program yang dikerjakan. Seperti umumnya komputer,

mikrokontroler adalah alat yang mengerjakan instruksi-instruksi yang diberikan

kepadanya. Artinya, bagian terpenting dan utama dari suatu sistem terkomputerisasi

adalah program itu sendiri yang dibuat oleh seorang programmer.

Program ini menginstruksikan komputer untuk melakukan jalinan yang panjang

dari aksi-aksi sederhana untuk melakukan tugas yang lebih kompleks yang diinginkan

oleh programmer.

2.5 ATMega 328

Menurut Rita Dewi Risanty (2017) ATMega328 ini adalah otak papan pada

Arduino Uno, Komponen ini adalah sebuah IC (Integreted Circuit), yang dipasang ke

header socket sehingga memungkinkan untuk dilepas. Chip ATmega328 memiliki

banyak fasilitas dan kemewahan untuk sebuah chip mikrokontroler.

2.6 Sejarah Arduino

Arduino dikembangkan dari thesis Hernando Barragen pada tahun 2004, seorang

mahasiswa asal Kolombia. Judul thesisnya yaitu “ Arduino Revolusi Open Hardware”.

Arduino diawali di ruang kelas Interactive Design Institute di Ivrea (IDII), pada tahun

2005 di Ivrea, Italia. Arduino ditemukan oleh Massimo Banzi dan David Cuartielles dan

diberi nama Arduin of Ivrea. Lalu diganti nama menjadi Arduino yang dalam bahasa

Italia berarti teman yang berani.

Tujuan awal dibuat Arduino adalah untuk membuat perangkat mudah dan

murah, dari perangkat yang ada saat itu. Dan perangkat tersebut ditujukan untuk pra

siswa yang akan membuat perangkat desain dan interaksi. Saat ini tim pengembangnya

adalah Massimo Banzi dan David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, David

Mellis, dan Nicholas Zambetti. Mereka mengupayakan 4 hal dalam arduino ini, yaitu :

1. Harga terjangkau, Open Source, hardware maupun software.

2. Dapat dijalankan diberbagai sistem operasi, Windows, Linux, Mac, dan sebagainya.

3. Sederhana, dengan bahasa pemrograman yang mudah bias dipelajari orang awam,

bukan untuk orang teknik saja.

19

Sifat Arduino yang Open Source, membuat Arduino berkembang sangat cepat.

Sehingga banyak lahir perangkat-perangkat sejenis Arduino. Seperti DFRduino atau

Freeduino, sedangkan untuk lokal ada Cipaduino yang dibuat oleh SKIR70, lalu

MurmerDuino yang dibuat oleh Robot Unyil.

2.6.1 Board Arduino Uno R3

Board Arduino uno adalah Board Mikrokontroler (Development Board)

menggunakan chip mikrokontroler ATmega328 yang fleksibel dan open-source,

Software dan Hardware nya relatif mudah di gunakan sehingga banyak di pakai oleh

pemula sampai ahli.

Menurut Rosmanila, dkk (2018:33) Arduino adalah kit elektronik atau papan

rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama, yaitu

sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel.

Menurut Jonshon effendi hutagalung, (2017:81) Arduino adalah sebuah board

mikrokontroler yang berbasis ATmega328. Arduino memiliki 14 pin input/output yang

mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16

MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP, dan tombol reset.

Arduino mampu men-support mikrokontroler dapat dikoneksikan dengan

komputer menggunakan kabel USB.

Gambar 2.8 Board Arduino Uno R3

Arduino merupakan sebuah board minimum sistem mikrokontroler yang bersifat

open source. Didalam rangkaian board arduino terdapat mikrokontroler AVR seri

ATMega 328 yang merupakan produk dari Atmel. Arduino memiliki kelebihan

tersendiri dibanding board mikrokontroler yang lain, selain bersifat open source arduino

juga mempunyai bahasa pemrogramanya sendiri yang berupa bahasa C.

20

Board arduino sudah terdapat loader berupa USB yang memudahkan ketika

memprogram mikrokontroler ke dalam Arduino. Sedangkan pada board mikrokontroler

lain masih membutuhkan rangkaian loader terpisah ketika memprogram

mikrokontroler. Port USB selain untuk loader ketika memprogram, dapat difungsikan

sebagai port komunikasi serial.

Arduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiri dari 6 pin input analog dan 14 pin

digital input/output. Untuk 6 pin analog difungsikan sebagai output digital. Motor

BLDC dapat dikendalikan oleh mikrokontroler.

Berikut ini adalah Table Deskripsi dari Arduino Uno R3

Tabel 2.1 Deskripsi Arduino Uno R3

Mikrokontroler ATMega328

Tegangan Pengoperasian 5V

Tegangan Input Yang

Disarankan 7-12V

Batas tegangan Input 6-20V

Jumlah Pin I/O Digital 14 Pin Digital ( 6 diantaranya

menyediakan keluaran PWM)

Jumlah Pin Input Analog 6 Pin

Arus DC Tiap Pin I/O 40mA

Arus DC Untuk Pin 3,3 V 50mA

Memory Flash 32KB (ATMega328) sekitar 0,5 KB

digunakan oleh bootloader)

SRAM 2KB (ATMega328)

EPROM 1KB (ATMega328)

Clock Speed 16MHz

2.7 Software Arduino IDE

Arduino IDE (Integrated Development Environment) merupakan sebuah

software untuk memprogram arduino. Pada software tersebut Arduino melakukan

pemrograman untuk melakukan fungsi-fungsi yang ditanamkan melalui syntax

pemrograman. Arduino menggunakan bahasa C yang dimodifikasi.

21

Arduino IDE adalah sebuah perangkat lunak yang digunakan untuk

mengembangkan aplikasi mikrokontroler mulai dari menuliskan source program,

kompilasi, upload hasil kompilasi dan uji coba secara terminal serial.

Bahasa pemrograman arduino telah dilakukan perubahan untuk memudahkan

pemula dalam melakukan pemrograman dari bahasa aslinya. Didalam mikrokontroler

yang sudah ditanam program disebut bootloader. Fungsi dari bootloader adalah untuk

menjadi penengah anatara compiler Arduino dan mikrokontroler.

Menurut Eka Yogi Prananda, dkk (2017:28) Arduino menggunakan bahasa C

yang disederhanakan dengan bantuan pustaka-pustaka (libraries) Arduino. Arduino juga

menyederhanakan proses bekerja dengan mikrokontroler. Arduino juga menggunakan

software processing yang digunakan untuk menulis program kedalam Arduino.

Processing merupakan penggabungan antara bahasa C++ dan Java.

Berdasarkan defenisi berikut dapat diambil kesimpulan bahwa Arduino IDE

dibuat dari bahasa pemrograman JAVA yang dilengkapi dengan library C/C++

(wiring), yang membuat operasi input/output lebih mudah.

Sehubungan dengan pembahasan untuk saat ini software Arduino yang

digunakan adalah IDE, walaupun masih ada beberapa software lain yang sangat berguna

selama pengembangan Arduino. IDE Arduino adalah software yang sangat canggih

ditulis dengan menggunakan Java. IDE Arduino terdiri atas :

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. Sebuah

mikrokontroler tidak akan bisa memahami bahasa processing. Kode yang dapat

dipahami oleh mikrokontroler kode biner. Itulah sebabnya compiler diperlukan

dalam hal ini.

3. Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari computer ke dalam memory

di dalam papan Arduino.

22

Arduino IDE dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 2.9 Tampilan Aplikasi Arduino IDE 1.8.10

Sebuah kode program Arduino umumnya disebut dengan istilah sketch. Kata

“Sketch” digunakan secara bergantian dengan kode program yang keduanya memiliki

arti yang sama.

2.8 Bahasa Pemrograman Arduino

dalam bahasa pemrograman Arduino ada tiga bagian utama yaitu struktur,

variable dan fungsi :

1. 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().

1) Blok Void Setup()

Berisi kode program yang hanya dijalankan sekali sesaat setelah Arduino

dihidupakan atau di-reset. Merupakan bagian persiapan atau instalasi

program.

2) Blok Void Loop()

Berisi kode program yang akan dijalankan terus menerus. Merupakan tempat

untuk program utama.

23

b) Sintaks Program

Baik blok void setup loop() maupun blok function harud diberi tanda kurung

kurawal buka ““ sebagai tanda awal program di blok itu dan kurung kurawal

tutup “” sebagai tanda akhir program.

1. Variabel

Sebuah program msecara garis besar dapat di defenisikan sebagai instruksi untuk

memindahkan angka dengan cara yang cerdas dengan menggunakan sebuah variable.

2. 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 di

compile oleh AVR-GCC yang hasilnya akan disimpan ke dalam board Arduino.

AVR-GCC compiler merupakan suatu bagian penting untuk software bersifat

open source. Dengan adanya AVR-GCC compiler, maka akan membuat bahasa

pemrograman dapat di mengerti mikrokontroler. Proses terakhir ini sangat penting,

karena dengan adanya proses ini maka akan membuat proses pemrograman

mikrokontroler menjadi sangat mudah.

Berikut ini merupakan penjelasan siklus yang terjadi dalam melakukan

pemrograman Arduino :

1. Koneksikan board Arduino dengan komputer melalui USB port.

2. Tuliskan sketsa rancangan suatu program yang akan dimasukkan ke dalam board

Arduino.

3. Upload sketsa program ke dalam board Arduino melalui kabel USB dan kemudian

tunggu beberapa saat untuk melakukan restart pada board Arduino. Board Arduino

akan mengeksekusi rancangan sketsa program yang telah dibuat dan di-upload ke

papan Arduino.

Komponen-komponen dari Software Arduino IDE :

Menu Bar :

Gambar 2.10 Menu bar software Arduino IDE

24

Berikut adalah penjelasan menu bar software IDE Arduino terdiri dari :

1) FILE

Tabel 2.2 Submenu file pada Arduino IDE

New Membuat sketch baru

Open Membuka file sketch yang pernah dibuat

Sketchbook Membuka file sketch yang pernah dibuat

Examples Membuka contoh-contoh file sketch yang berisi berbagai

macam aplikasi yang disediakan oleh Arduino

Close Menutup sketch

Save Menyimpan sketch

Save as Menyimpan sketch dengan nama lain

Upload to I/O Board Mengunggah program ke board

Page setup Mengatur ukuran halaman pada pencetak

Print Mencetak sketch

Preferences Mengatur setting IDE Arduino

Quit Keluar dari IDE Arduino

2) EDIT

Tabel 2.3 Submenu Edit pada Arduino IDE

Undo Untuk memundur satu step perubahan

Redo Untuk memajukan satu step perubahan

Cut Untuk menghapus kode program pada editor yang sudah

dipilih sebelumnya untuk dipindahkan ke tempat lain, bila

di inginkan menggunakan paste

Copy Menduplikasi kode program pada sketch yang sudah

terpilih sebelumnya untuk di perbanyak ke tempat lain,

bila di inginkan menggunakan paste

Copy for forum Melakukan copy kode dari editor dan melakukan

formatting agar sesuai untuk ditampilkan dalam forum

25

Copy as HTML Menduplikasikan teks yang terpilih kedalam editor dan

menempatkan teks tersebut pada clipboard dalam bentuk

atau format HTML

Paste Menyalin data yang terdapat pada clipboard ke dalam

sketch

Select All Untuk memilih semua teks atau kode dalam halaman

sketch

Comment/Uncomment Untuk mengubah teks atau kode yang sudah terpilih

menjadi berstatus “komen” yang di tandakan muncul

tanda //

Increase Indent Untuk menambahkan indentansi pada baris tertentu

Decrease Indent Untuk mengurangi indentasi pada baris tertentu

Find Memanggil jendela window “find an replace”, dapat juga

berfungsi untuk mencari teks atau kode di halaman sketch,

bisa juga sekalian untuk mengganti teks atau kode

sebelumnya dengan kode baru.

Find Next Menemukan kata setelahnya dari kata pertama yang

berhasil di temukan.

Find Previous Menemukan kata setelahnya dari kata pertama yang

berhasil ditemukan.

3) SKETCH

Tabel 2.4 Submenu Sketch pada Arduino IDE

Verify/compile Untuk mengecek sketch yang di buat apakah ada

kekeliruan dalam segi bahasa programnya (error),

jika tidak ada program yang di buat akan di

compile

Upload Mengirimkan program yang sudah di compile ke

board Arduino

Uplad using programmer Untuk menuliskan bootloader ke dalam IC

mikrokontroler Arduino. Pada kasus ini

membutuhkan perangkat tambahan seperti

USBAsp untuk menjembatani penulisan program

bootloader ke IC mikrokontroler

26

Export compiled binary Untuk menyimpan file dengan ekstensi.hex, yang

nantinya file ini dapat di upload ke board lain

dengan aplikasi yang berbeda.

Show sketch folder Membuka lokasi folder sketch yang saat ini sedang

dikerjakan

Include library Untuk menambahkan library/pustaka yang sudah

di sediakan pengembang ke dalam sketch yang

sedang di kerjakan

Add file Untuk menambahkan file ke dalam sketch

Arduino, file akan muncul sebagai tab baru dalam

jendela sketch

4) TOOLS

Tabel 2.5 Submenu Tools pada Arduino IDE

Auto format Melakukan pengaturan format kode pada jendela

sketch

Archive sketch Menyimpan sketch ke dalam file.zip

Fix encoding & reload Memperbaiki kemungkinan perbedaan antara

pengkodean karakter sketch dan peta karakter

system operasi yang lain

Manage libraries Untuk menginstall library tambahan dari Arduino

team, atau pengembang pihak ke tiga yang sudah

mendaftrakan librarynya di Arduino

Serial monitor Membuka jendela serial monitor untuk melihat

pertukaran data interface komunikasi serial dari

program yang telah dibuat

Serial plotter Untuk menampilkan gelombang sinus

Wifi101/wifiNINA firmware

updater

Untuk mengupdate wifi101/wifiNINA

Board Memilih dan melakukan konfigurasi boad yang

ingin digunakan

27

Port Untuk menyesuaikan port sebagai jalur

komunikasi antara software dengan hardware

Programmer Digunkan ketika melakukan pemrograman chip

mikrokontroler tanpa menggunakan koneksi

onboard USB-serial. Biasanya digunakan pada

proses burning bootloader

Burn bootloader Untuk mengkopikan program bootloader ke dalam

IC mikrokontroler

5) HELP

Menu help berfungsi untuk memberikan bantuan terhadap permasalahan mengenai

pemrograman Arduino. Menu help berisikan file-file dokumentasi yang berkaitan

dengan masalah yang sering muncul, serta penyelesaiannya. Walaupun dalam

keadaan offline dapat diakses. Berikut submenu help :

Tabel 2.6 Submenu Help pada Arduino IDE

Getting starter Setelah memilih getting starter maka akan

dialihkan ke halaman learning, disini akan

diajarkan cara memulai penginstalan arduino dan

juga cara mengujinya sudah siap di gunakan atau

tidak.

Environment Menjelaskan mengenai menu-menu dan shortcut

yang ada pada Arduino IDE

Troubleshooting Menjelaskan cara memecahkan masalah yang

sering muncul saat menggunakan Arduino IDE

Reference Menjelaskan mengenai bahasa sketch yang

digunakan saat memulai menulis di text editor

seperti struktur, variable, dan function

Find in reference Menjelaskan cara membuat comment yang baik

dan tips penggunaanya untuk mempermudah

menulis program di text editor

Frequently asked questions Pihak pengembang akan membantu untuk

menjawab beberapa pertanyaan yang sering

muncul atas ketidak tahuan pengguna.

28

Visit Arduino.cc Diarahkan ke halaman web arduino.cc, untuk

mengetahui lebih jelas apa saja yang ada di

website resminya

Abaout arduino Melihat versi Arduino yang digunakan

2.9 LCD 16x2

Menurut Olivia M. Sinaulan, dkk (2015:63) LCD (Liquid Cristal Display)

adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data,

baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD mempunyai pin data, kontrol catu daya dan

pengatur kontras tampilan.

LCD (Liquid Crystal Display) merupakan modul LCD dengan tampilan 2 x 16

(2 baris dan 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah. Modul tersebut dilengkapi

dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD. Untuk

rangkaian interfacing, LCD tidak banyak memerlukan komponen pendukung. Hanya

diperlukan satu variable resistor untuk memberi tegangan kontras pada matriks LCD.

Dalam LCD CHAR 2 x 16 kita akan menemukan indeks baris dan indeks kolom yang

masing-masing dimulai dari indeks 0.

Gambar 2.11 Tampilan LCD 16x2

Cara menampilkan karakter ke Liquid Crystal Display (LCD) menurut Bachtiar

Efendi (2015) yang terdapat dalam buku yang berjudul Dasar Mikrokontroler

ATMEGA8535 dengan CAVR menjelaskan bahwa untuk menampilkan huruf atau

karakter dapat menggunakan syntax “lcd.print(“…”);” , sehingga apabila dicontohkan

penulisannya sebagai berikut:

lcd.print(“Hello World”);

lcd.print(“apa kabar”);

29

LCD 16x2 memiliki 16 pin konektor yang didefenisikan seperti yang

ditunjukkan pada tabel berikut :

Tabel 2.7 Deskripsi Pin LCD 16x2

2.10 Relay

Menurut Olivia M. Sinaulan, dkk (2015:63) Relay merupakan salah satu

komponen elektronika yang berfungsi sebagai saklar mekanik. Fungsi relay yaitu

memisahkan rangkaian listrik tegangan tinggi dengan rangkain listrik tegangan rendah.

Menurut Daniel Alexander Octavianus Turang (2015:78) Relay adalah sebuah

saklar yang dikendalikan oleh arus. Relay memiliki sebuah kumparan tegangan rendah

yang dililitkan pada sebuah inti. Terdapat sebuah armatur besi yang akan tertarik

menuju inti apabila arus mengalir melewati kumparan. Armatur ini terpasang pada

sebuah tuas berpegas. Ketika armatur tertarik, kontak jalur akan berubah posisinya dari

kontak normal-tertutup ke kontak normal-terbuka.

PIN NAMA PIN FUNGSI

1 VSS Ground voltage

2 VCC +5 volt

3 VEE Contrast voltage

4

RS

Register Select 0 = Instruction Register 1 = Data Register

5

R/W

Enable 0 = Write

Mode 1 =

Read Mode

6

E

Enable 0 = Start to latch data to LCD character 1 = Disable

7 DB0 Data bit ke – 0 (LSB)

8 DB1 Data bit ke – 1







15 BPL Ground voltage

16 GND Ground voltage

30

Dalam bidang elektronika, relay adalah saklar (Switch) yang dioperasikan secara

listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri

dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak

Saklar/Switch). Relay menggunakan prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan

kontak saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan

listrik yang bertegangan lebih tinggi.

Gambar 2.12 Struktur Sederhana Relay

Pada dasarnya, relay terdiri dari 4 komponen dasar (Muhamad Saleh, 2017) yaitu :

1. Electromagnet (Coil).

2. Armature.

3. Switch Contact Point (Saklar).

4. Spring

Kontak Poin (Contact Point) relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

1. Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di

posisi CLOSE (tertutup).

2. Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di

posisi OPEN (terbuka).

Karena Relay merupakan salah satu jenis dari saklar, maka istilah Pole dan

Throw yang dipakai dalam saklar juga berlaku pada relay. Berikut ini adalah penjelasan

singkat mengenai istilah Pole and Throw :

1. Pole : Banyaknya Kontak (Contact) yang dimiliki oleh sebuah relay.

2. Throw : Banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah kontak (Contact)

31

Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka

relay dapat digolongkan menjadi :

1) Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4 terminal, 2

terminal untuk saklar dan 2 terminalnya lagi untuk Coil.

2) Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5 terminal, 3

terminal untuk Saklar dan 2 terminal nya lagi untuk Coil.

3) Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6 terminal,

diantaranya 4 terminal yang terdiri dari 2 Pasang terminal saklar sedangkan 2

terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat dijadikan 2 saklar yang dikendalikan

oleh 1 Coil.

4) Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki terminal

sebanyak 8 terminal, diantaranya 6 terminal yang merupakan 2 pasang relay SPDT

yang di kendalikan oleh 1 (single) Coil, Sedangkan 2 terminal lainnya untuk Coil.

Selain golongan relay diatas, terdapat juga relay yang Pole dan Throw-nya

melebihi dari 2 (dua). Misalnya 3 PDT (Triple Pole Double Throw) ataupun 4 PDT

(Four Pole Double Throw) dan lain sebagainya. Beberapa fungsi relay yang telah umum

di aplikasikan ke dalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :

1. Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function).

2. Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay

Function).

3. Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari

Signal Tegangan rendah.

4. Relay juga berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari

kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short) .

2.11 Push Button

Push button adalah sklar tekan yang berfungsi sebagai pemutus atau

penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik. Suatu sistem saklar tekan

push button terdiri dari saklar tekan start, stop reset dan saklar tekan untuk emergency.

Push button memiliki kontak NC ( Normally Close ) dan NO ( Normally Open ).

32

Gambar 2.13 Bentuk push button 2 kaki

2.11.1 Prinsip Kerja Push Button

Prinsip kerja dari push button yaitu ketika dalam keadaan normal tidak ditekan

maka kontak tidak berubah, apabila ditekan maka kontak NC akan berfungsi sebagai

stop (memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi sebagai start ( menjalankan )

biasanya digunakan pada sistem pengontrolan motor-motor induksi untuk

menjalankan/mematikan motor pada industri-industri.

Push Button dibedakan menjadi beberapa tipe, yaitu :

1. Tipe Normally Open (NO)

Tombol ini disebut dengan tombol start karena kontak akan menutup bila ditekan

dan kembali terbuka bila dilepaskan. Bila tombol ditean maka kontak bergerak akan

menyentuh kontak tetap, sehingga arus listrik akan mengalir.

2. Tipe Normally Close (NC)

Tombol ini disebut juga dengan tombol stop karena kontak akan membuka bila

ditekan dan kembali tertutup bila dilepaskan. Kontak bergerak akan lepas dari kontak

tetap sehingga arus listrik akan terputus.

3. Tipe NC dan NO

Tipe kontak ini memiliki 4 buah terminal baut, sehingga bila tombol tidak ditekan

maka sepasang kontak akan NC dan kontak lain akan NO, bila tombol ditekan maka

kontak tertutup akan membuka dan kontak yang membuka akan tertutup.

33

2.12 Resistor

Tahanan listrik yang ada pada sebuah penghantar dilambangkan dengan huruf R,

tahanan merupakan komponen yang didesain untuk memiliki besar tahanan tertentu,

fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen

elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di

sebut Ohm dilambangkan dengan simbol Omega (Ω).

Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus

yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai

yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua

nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan

suatu rangkaian elektronika, oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan

dalam kemasan resistor tersebut.

Rumus Resistor adalah sebagai berikut :

R=V/I

Dimana :

R= Tahanan dengan satuan Ohm.

V= Tegangan dengan satuan Volt.

I= Arus dengan satuan Ampere.

Gambar 2.14 Simbol Resistor

Sumber : Skemaku.com

34

2.12.1 Kapasitas Daya Resistor

Nilai kapasitas daya resistor ini dapat dikenali dari ukuran fisik resistor dan

tulisan kapasitas daya dalam satuan Watt untuk resistor dengan kemasan fisik besar.

Menentukan kapasitas daya resistor ini penting dilakukan untuk menghindari resistor

rusak karena terjadi kelebihan daya yang mengalir sehingga resistor terbakar dan

sebagai bentuk efesiensi biaya dan tempat dalam pembuatan rangkaian elektronika.

2.12.2 Nilai Toleransi Resistor

Toleransi resistor merupakan perubahan nilai resitansi dari nilai yang tercantum

pada badan resistor yang masih diperbolehkan dan dinyatakan resistor dalam kondisi

baik. Toleransi resistor merupakan salah satu perubahan karakteristik resistor yang

terjadi akibat operasional resistor tersebut. Nilai toleransi resistor ini ada beberapa

macam yaitu resistor dengan toleransi kesalahan 2% ( resistor 2%) resistor dengan

toleransi kesalahan 5% (resistor 5%) dan resistor dengan toleransi kesalahan 10% (

resistor 10%).

2.12.3 Jenis-jenis Resistor

Berdasarkan jenis dan bahan yang digunakan untuk membuat resistor dibedakan

mejadi resistor kawat, resistor arang dan resistor oksida logam atau resistor metal film.

1. Resistor Kawat (Wirewound Resistor)

Resistor kawat atau wirewound resistor merupakan resistor yang dibuat dengan

bahan kawat yang dililitkan. Sehingga nilai resistansi resistor ditentukan dari

panjangnya kawat yang dililitkan. Resistor jenis ini pada umumnya dibuat dengan

kapasitas daya yang besar.

Gambar 2.15 Resistor Kawat (Wirewound Resistor)

Sumber : Zonaelektro.net

35

2. Resitor Arang

Resistor arang atau resistor karbon merupakan resistor yang dibuat dengan bahan

utama batang arang atau karbon. Resistor karbon merupakan resistor yang banyak

digunakan dan banyak diperjual belikan. Dipasaran resistor jenis ini dapat ditemuii

dengan kapasitas daya 1/6 Watt, 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt, 2 Watt dan 3

Watt.

Gambar 2.16 Resistor Arang

Sumber : elektronika64.wordpress.com

3. Resistor Oksida Logam (Metal Film Resistor)

Dalam kutipan E-Book Komponen Elektronika yang ditulis oleh Dedy Irfan dan Irma

Yulia Basri (2018), Resistor oksida logam atau dikenal dengan nama resistor metal

film merupakan resistor yang dibuat dengan bahan utama oksida logam yang

memiliki karakteristik lebih baik. Resistor metal film ini dapat ditemui dengan nilai

toleransi 1% dan 2%. Bentuk fisik resistor metal film ini mirip dengan resistor

karbon hanya beda warna dan jumlah cincin warna yan digunakan dalam penilaian

resistor tersebut. Sama seperti resistor karbon, resistor metal film ini juga diproduksi

dalam beberapa kapasitas daya yaitu 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt. Resistor metal

film ini banyak digunakan untuk keperluan pengukuran, perangkat industri dan

perangkat militer.

Gambar 2.17 Resistor Oksida Logam

Sumber : repository.unp.ac.id

36

Untuk menentukan nilai dari sebuah resistor dapat dilihat dari perhitungan

sesuai dengan daftar kode warna resistor. Tabel kode warna dapat dilihat pada tabel

di bawah ini :

Tabel 2.8 Kode Warna Resistor

2.12.4 Menghitung Nilai Resitansi Resistor

Berdasarkan nilai resistansinya, resistor dibedakan menjadi empat yaitu :

1. Resistor Tetap (Fixed Resistor)

Fixed Resistor adalah jenis resistor yang memilki nilai resistansinya tetap. Nilai

resistansi atau hambatan resistor biasanya ditandai dengan kode warna ataupun kode

angka. Cara menghitung nilai resistor berdasarkan kode angka dan kode warna.

Contoh :

Contoh resitor SMD dengan kode 473, maka nilai resistor tersebut adalah :

47 x 103 Ohm = 47.000 Ohm = 47 K Ω

Warna Cincin

Cincin

I

Cincin

II

Cincin

III

Cincin

IV

Pengali

Cincin V

Toleransi

Hitam 0 0 0 x 1

Coklat 1 1 1 x 10^1 1%

Merah 2 2 2 x 10^2 2%

Orange 3 3 3 x 10^3 Kuning 4 4 4 x 10^4 Hijau 5 5 5 x 10^5 Biru 6 6 6 x 10^6 Ungu 7 7 7 x 10^7 Abu-abu 8 8 8 x 10^8 Putih 9 9 9 x 10^9 Emas x 0,1 5%

Perak x 0,1 10%

Tanpa warna 20%

37

Gambar 2.18 Resistor SMD Kode 473

Sumber : norsairi.wordpress.com

Selain dari resistor Surface Mount Device ( SMD ), juga terdapat jenis resistor

fixed lainnya seperti pada gambar berikut :

Gambar 2.19 Resistor tetap ( Fixed resistor)

Sumber : teknilelektronika.com

2. Resistor tidak tetap ( Variable Resistor)

Variable Resitor adalah jenis resistor yang nilai resistansinya dapat berubah dan

diatur sesuai dengan keinginan. Pada umumnya variable resistor terbagi menjadi

potensiometer, rheostat dan trimpot.

38

Gambar 2.20 Simbol dan bentuk resistor tidak tetap ( variable resistor)

Sumber : teknilelektronika.com

a) Potensiometer merupakan jenis variable resistor yang nilai resistansinya dapat

berubah-ubah dengan cara memutar porosnya melalui sebuah tuas yang terdapat

pada potensiometer. Nilai resistansi potensiometer biasanya tertulis di badan

potensiometer dalam bentuk kode angka. Sebuah potensiometer memiliki 3 buah

terminal (kaki), seperti tampak pada (gambar 2.20). Kaki 1 dan 3 adalah sebuah

resistor tetap sedangkan kaki 2 (kaki tengah) memiliki kontak yang dapat bergeser

sepanjang hambatan 1 dan 3, sehingga bila kontak digeser maka hambatan 1-2 dan

2-3 akan berubah.

Gambar 2.21 Posisi kaki potensiometer

Sumber : nulis-ilmu.com

b) Rheostat merupakan jenis variable resistor yang dapat beroperasi pada tegangan

dan arus yang tinggi. Rheostat (hambatan geser) merupakan resistor variabel yang

didesain untuk menangani arus dan tegangan yang tinggi.

39

c) Preset resistor atau sering disebut dengan Trimpot (Trimmer Potensiometer) adalah

jenis variable resistor yang berfungsi seperti potensiometer tetapi memiliki ukuran

yang lebih kecil dan tidak memiliki tuas.

Untuk mengatur nilai resistansinya, dibutuhkan alat bantu seperti obeng kecil

untuk dapat memutar porosnya. Trimmer Potensiometer (Trimpot) merupakan

potensiometer yang hanya bisa diubah nilai hambatanya dengan menggunakan sebuah

obeng untuk memutar kontaknya.

Berikut lambang dan gambar trimpot.

Gambar 2.22 Lambang dan bentuk trimpot

Sumber : repository.unp.ac.id

3. Thermistor (Thermal resistor)

Thermistor merupakan gabungan antara kata Termo ( Suhu ) dan resistor (

pengukur tahanan ). Thermistor ditemukan oleh Samuel Ruben pada tahun 1930.

Thermistor adalalh jenis resistor yang nilai resistansinya dapat dipengaruhi oleh suhu

( Temperature). Thermistor merupakan singkatan dari “ Thermal Resistor”. Terdapat

dua jenis Thermistor yaitu Thermistor NTC ( Negative Temperature Coefficient )

dan Thermistor PTC ( Posistive Temperature Coefficient ).

40

Thermistor sering digunakan sebagai sensor panas atau dapat juga digunakan

untuk menjaga suhu suatu rangkaian atau alat supaya tetap stabil.

Gambar 2.23 Bentuk dan symbol resistor thermistor

Sumber : teknikelektronika.com

Thermistor yang peka terhadap panas biasanya mempunyai koefisien suhu

negatif, karena saat suhu meningkat maka tahanan menurun atau sebaliknya. Jenis ini

sangat peka dengan perubahan suhu yang kecil. Fungsi utamanya untuk mengubah nilai

resistansi karena adanya temperature dalam rangkaian tersebut.

NTC ( Negative Temperature Coefficient ) dan PTC ( Positive Temperature

Coefficient ) merupakan resistor yang nilai resistansinya berubah jika terjadi perubahan

temperature di sekelilingnya. Untuk NTC, nilai resistansi akan naik jika temperature

sekelilingnya turun. Sedangkan, nilai resistansi PTC akan naik jika temperature

sekelilingnya naik. Kedua komponen ini sering digunakan sebagai sensor untuk

mengukur suhu atau temperature daerah di sekelilingnya.

Kelebihan Thermistor :

a) Level perubahan output yang tinggi

b) Respon terhadap perubahan suhu yang cepat

c) Perubahan resistansi pada kedua terminal (pin)

Kekurangan Thermistor :

a) Tidak linier

b) Range pengukuran suhu yang sempit

c) Rentan rusak

d) Memerlukan supply daya

e) Mengalami self heating

41

Thermistor dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

1. Thermistor Positif

Pada jenis ini satuan pada inputnya temperature derajat celcius, sedangkan pada

outputnya resistansinya adalah ohm.

2. Thermistor Negatif

Pada jenis ini input dan outputnya sama dengan Thermistor jenis positif,

perbedaanya adalah jika temperature naik maka resistansinya akan turun.

Thermistor dibuat dari bahan semikonduktor. Cara kerja Thermistor yaitu ketika

suhu meningkat maka resistansi Thermistor akan menurun. Hal ini karena Thermistor

terbuat dari bahan semikonduktor yang mempunyai sifat menghantarkan elektron ketika

suhu naik.

2.13 Flowchart Diagram

Menurut Eka Iswandy (2015 : 73) “Flowchart merupakan urutan-urutan langkah

kerja suatu proses yang digambarkan dengan menggunakan simbol-simbol yang disusun

secara sistematis”.

Flowchart di bedakan menjadi 5 jenis flowchart, antara lain system flowchart,

document flowchart, schematic flowchart, program flowchart, process flowchart.

Masing-masing jenis flowchart akan dijelaskan berikut ini.

1. System Flowchart

System flowchart dapat didefenisikan sebagai bagan yang menunjukkan arus

pekerjaan secara keseluruhan dari sistem. Bagan ini menjelaskan urut-urutan dari

prosedur-prosedur yang ada di dalam sistem. Bagan alir sistem menunjukkan apa

yang dikerjakan di sistem.

2. Document Flowchart

Bagan alir dokumen (Document flowchart) atau disebut juga bagan alir formulir

(form flowchart) atau paper work flowchart merupakan bagan alir yang

menunjukkan arus dari laporan. Dan formulirt ermasuk tembusan-tembusannya.

42

3. Schematic flowchart

Bagan alir skematik (Schematic flowchart) merupakan bagan alir yang mirip dengan

bagan alir sistem, yaitu untuk menggambarkan prosedur didalam sistem.

Perbedaannya adalah, bagan alir skematik selain menggunakan simbol-simbol bagan

alir sistem, juga menggunakan gambar-gambar komputer dan peralatan lainnya yang

digunakan. Maksud dari gambar-gambar ini adalah untuk memudahkan komunikasi

kepada orang yang kurang paham dengan simbol-simbol bagan alir. Penggunaan

gambar-gambar ini memudahkan untuk dipahami, tetapi sulit dan lama

menggambarnya.

4. Program Flowchart

Bagan alir program (Program flowchart) merupakan bagan yang menjelaskan secara

rinci langkah-langkah dan proses program. Bagan alir program dibuat dari derivikasi

bagan alir sistem.

Bagan alir program terdiri dari 2 macam, yaitu bagan alir logika program (program

logic flowchart) dan bagan alir program komputer terinci (detailed computer

program flowchart). Bagan alir logika program digunakan untuk menggambarkan

tiap-tiap langkah didalam program komputer secara logika, bagan alat logika

program ini dipersiapkan oleh analis sistem.

5. Process Flowchart

Bagan alir proses (ProcessFlowchart) merupakan bagan alir yang banyak digunakan

di teknik industri. Bagan alir ini juga berguna bagi analis sistem untuk

menggambarkan proses dalam suatu prosedur.

43

Berikut merupakan notasi atau simbol-simbol dalam penggambaran flowchart :

Tabel 2.9 Notasi/symbol Penggambaran Flowchart

Flow Direction symbol

Yaitu symbol yang

digunakan untuk

menghubungkan antara

symbol yang satu dengan

symbol yang lain.

Simbol manual input

Simbol untuk pemasukan

data secara manual online

keyboard.

Terminator Symbol

Symbol untuk permulaan

(start) atau akhir (stop) dari

suatu kegiatan.

Simbol Preparation

Simbol untuk

mempersiapkan penyimpanan

yang akan digunakan sebagai

tempat pengolahan di dalam

storage

Connector Symbol

Simbol untuk keluar-masuk

atau penyambungan proses

dalam lembar / halaman

yang sama.

Simbol Predefine Proses

Simbol untuk pelaksanaan

suatu bagian (sub

program)/procedure.

Connector Symbol

simbol untuk keluar-masuk

atau penyambungan proses

pada lembar/halaman yang

berbeda.

Simbol Display

Simbol yang menyatakan

peralatan ouput yang

digunakan yaitu layar,

plotter, printer dan

sebagainya.

Processing Symbol

Simbol yang menunjukkan

pengolahan yangdilakukan

oleh computer

Simbol disk and On-line

Storage


input yang berasal dari disk

atau disimpan ke disk.

Simbol manual Operation

Simbol yang menunjukkan

pengolahan yang tidak

dilakukan oleh computer.

Symbol magnetic tape unit


input yang berasal dari pita

magnetik atau ouput

disimpan ke pita magnetic

Simbol Decision

Simbol pemilihan proses

berdasarkan kondisi yang

ada.

Simbol Punch Card


bahwa inputberasal dari kartu

atau output ditulis ke buku.

Simbol Input-Output


proses inoutoutput tanpa

tergantung dengan jenis

peralatannya.

Simbol Dokumen


input berasal dari dokumen

dalam bentuk kertas atau

output dicetak ke kertas.

Documents

BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Sepeda