Bab 1 5

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dewasa ini kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi semakin

berkembang pesat dan secara terus-menerus menghasilkan sesuatu yang baru

berupa teknologi modern yang canggih dan mudah digunakan. Teknologi ini

sangat membantu kita dalam berbagai aspek kehidupan. Tak lepas dari itu

kita juga dituntut untuk terus kreatif dan inovatif dalam memanfaatkan

teknologi dan kemudian mengembangkan teknologi tersebut melalui ilmu

pengetahuan yang telah dimiliki.

Ilmu pengetahuan dan teknologi merupakan hasil perpaduan dari

berbagai disiplin ilmu. Dengan kita paham mengenai ilmu pengetahuan dan

teknologi maka kita dapat menjadi manusia berguna, tidak kuno dan

bermanfaat, baik bagi pribadi kita sendiri maupun orang lain. Salah satu ilmu

pengetahuan adalah ilmu sains dengan salah satu cabangnya adalah Fisika.

Fisika adalah suatu ilmu yang mempelajari peristiwa dan fenomena alam

terutama yang sering terjadi di kehidupan kita.

Ilmu pengetahuan ini menghasilkan berbagai teknologi yang modern.

Teknologi ini sering kita gunakan dalam kehidupan kita. Salah satu teknologi

yang berkembang saat ini adalah mikrokontroler Arduino. Mikrokontroler

Arduino ini merupakan salah satu board mikrokontroler yang sangat populer

dan sudah diakui keunggulannya. Kemudahan dalam pemograman, software

dan hardwarenya yang bersifat open source menjadikan mikrokontroler ini

paling banyak digunakan di dunia. Di sini kita tidak boleh menjadi seseorang

yang tertinggal terutama dalam hal pemanfaatan dan penggunaan

mikrokontroler Arduino. Untuk itu kami membuat suatu proyek aplikasi

sederhana dari Arduino dengan judul “ L.mico 8 LedGister”.

1.2 Tujuan

Tujuan dari pembuatan proyek aplikasi sederhana dari Arduino dengan

judul L.mico 8 LedGister adalah memberikan simulasi agar lebih mudah

1

memahami prinsip kerja dari komponen-komponen arduino dengan melihat

hasil program secara virtual dan mengaplikasikannya pada board Arduino.

1.3 Batasan Masalah

Pada proposal ini kami membatasi masalah pada batasan yaitu

pengaplikasian hasil program dengan memanfaatkan komponen-komponen

pada Arduino yang berupa penggabungan antara LED, micro servo, LCD dan

sebuah shift register.

1.4 Manfaat

Manfaat yang didapat pada proposal ini adalah memberikan informasi

kepada pembaca tentang bagaimana cara membuat proyek aplikasi sederhana

yang berjudul L.mico 8 LedGister serta memahami prinsip kerja dari proyek

tersebut.

2

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Arduino Uno

Arduino Uno adalah board berbasis mikrokontroler pada ATMega 328.

Board ini memiliki 14 digital input / ouput pin (dimana 6 pin dapat digunakan

sebagai ouput PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB,

jack listrik dan tombol reset. Pin – pin ini berisi semua yang diperlukan untuk

mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB

atau sumber tekanan bisa didapat dari adaptor AC – DC atau baterai untuk

menggunakannya.

Arduino Uno R3 berbeda dengan semua board sebelumnya karena

Arduino Uno R3 ini tidak menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial.

Melainkan menggunakan fitur dari ATMega 16U2 yang diprogram sebagai

konverter USB-to-serial. Spesifikasi Board Arduino Uno adalah:

a. Mikrokontroler : Atmega328

b. Tegangan operasi : 5 V

c. Tegangan input disarankan : 7-12 V

d. Batas tegangan input : 6-20 V

e. Pin digital I/O : 14 (di mana 6 pin output PWM)

f. Pin analog input : 6

g. Arus DC per I/O Pin : 40 mA

h. Arus DC untuk pin 3,3 V : 50 mA

i. Flash Memory : 32 KB (Atmega328, di mana 0,5 KB digunakan oleh

bootloader)

j. SRAM : 2 KB (Atmega328)

k. EEPROM : 1 KB (Atmega328)

l. Clock : 16 MHz

2.2 Breadboard atau Papan Rangkaian

Breadboard adalah board yang digunakan untuk membuat rangkaian

elektronik sementara dengan tujuan uji coba atau prototipe tanpa harus

menyolder. Dengan memanfaatkan breadboard, komponen-komponen

3

elektronik yang dipakai tidak akan rusak dan dapat digunakan untuk membuat

rangkaian yang lain. Breadboard umumnya terbuat dari plastik dengan

banyak lubang di atasnya. Lubang-lubang pada breadboard diatur membentuk

pola sesuai dengan pola jaringan koneksi di dalamnya.

Breadboard yang tersedia di pasaran umumnya terbagi atas 3 ukuran:

minibreadboard, medium breadboard, dan largebreadboard. Mini breadboard

memiliki 170 titik koneksi (bisa juga lebih). Medium breadboard memiliki

400 titik koneksi. Large breadboard memiliki 830 titik koneksi.

Gambar 2.1 Mini breadboard dan layout koneksi

Perhatikan Gambar 2.1, sebuah mini breadboard dengan 200 titik

koneksi. Pada bagian kanan dapat dilihat pola layout koneksi yang digambar

dengan garis berwarna biru. Pada breadboard tersebut dapat dilihat penulisan

huruf A, B, C, D, E, F, G, H, I, dan J. Kemudian ada angka 1, 5, 10, 15 dan

20. Huruf dan angka ini membentuk semacam koordinat. A1, B1, C1, D1, E1

saling berhubungan sesuai pola koneksinya (lihat kembali garis berwarna

biru). Begitu juga A2 E2, A3 E3, F1 J1, F2 J2 dan seterusnya.

Dengan memahami pola koneksi ini kita sudah bisa memakai breadboard

untuk keperluan prototipe rangkaian sehingga dapat menempatkan komponen

elektronik secara tepat sesuai dengan gambar rangkaian yang dimaksud.

Gambar 2.2 Medium breadboard 400 titik

4

Pada Gambar 2.2, medium breadboard ini juga disebut half (setengah)

breadboard karena ukurannya kurang lebih setengah dari ukuran large/full

breadboard dengan 830 titik koneksi.

Gambar 2.3 Layout koneksi medium breadboard

Setelah kita mengetahui rangkaian apa yang akan dibuat, selanjutnya adalah

penerapannya menggunakan breadboard dan Arduino.

Gambar 2.4 Contoh penyusunan rangkaian Arduino pada Breadboard

2.3 Micro Servo

Micro Servo adalah motor servo skala kecil. Motor servo adalah sebuah

motor listrik dengan sistem umpan balik tertutup di aman posisi dari motor

akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor

servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear,

potensiometer, dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk

menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu

5

motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal

dar kabel motor.

Gambar 2.5 Servo dengan horn bulat

Karena motor DC servo merupakan alat untuk mengubah energi listrik

menjadi energi mekanik, maka magnet permanen motor DC servo lah yang

mengubah energi listrik ke dalam energi mekanik melalui interaksi dua

medan magnet. Salah satu medan dihasilkan oleh magnet permanen dan yang

satunya dihasilkan oleh arus yang mengalir dalam kumparan motor. Resultan

dari dua medan magnet tersebut menghasilkan torsi yang membangkitkan

putaran motor tersebut. saat motor berputar, arus pada kumparan motor

menghasilkan torsi yang nilainya konstan.

Secara umum terdapat 2 jenis motor servo, yaitu motor servo standar dan

motor servo Continuous. Motor servo tipe standar hanya mampu berputar 180

derajat. Motor servo standar sering dipakai pada sistem robotika misalnya

untuk membuat “Robot Arm” (Robot Lengan), sedangkan Servo motor

continuous dapat berputar 360 derajat. Motor servo continuous sering dipakai

untuk Mobile Robot. Pada badan servo tertulis tipe servo yang bersangkutan.

Gambar 2.6 Motor servo dengan horn x

Motor servo merupakan sebuah motor DC kecil yang diberi sistem gear

dan potensiometer sehingga dia dapat menempatkan “horn” servo pada posisi

6

yang dikehendaki. Karena motor ini menggunakan sistem close loop sehingga

posisi “horn” yang dikehendaki bisa dipertahankan. “Horn” pada servo ada

dua jenis, yaitu Horn “X” dan Horn berbentuk bulat.

Pengendalian gerakan batang motor servo dapat dilakukan dengan

menggunakan metode PWM (Pulse Width Modulation). Teknik ini

menggunakan sistem lebar pulsa untuk mengendalikan putaran motor. Sudut

dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui

kaki sinyal dari kabel motor.

2.4 LED

LED kepanjangan dari Light Emitting Diode (Dioda Pemancar Cahaya).

Dioda ini akan mengeluarkan cahaya bila diberi tegangan sebesar 1,8 V

dengan arus 1,5 mA. LED banyak digunakan sebagai lampu indikator dan

peraga (display). Lampu LED terbuat dari plastik dan dioda semikonduktor

yang dapat menyala apabila dialiri tegangan listrik rendah (sekitar 1,8 volt

DC). Bermacam-macam warna dan bentuk dari lampu LED, disesuaikan

dengan kebutuhan dan fungsinya.

Gambar 2.7 Struktur dasar LED

Dalam LED digunakan konduktor dengan gabungan unsur logam

aluminium-gallium-arsenit (AlGaAs). Konduktor AlGaAs murni tidak

memiliki pasangan elektron bebas sehingga tidak dapat mengalirkan arus

listrik. Oleh karena itu dilakukan proses doping dengan menambahkan

7

elektron bebas untuk mengganggu keseimbangan konduktor tersebut,

sehingga material yang ada menjadi semakin konduktif.

a. Proses Pembangkitan Cahaya pada LED

Cahaya pada dasarnya terbentuk dari paket-paket partikel yang

memiliki energi dan momentum, tetapi tidak memiliki massa. Partikel ini

disebut foton. Foton dilepaskan sebagai hasil pergerakan elektron. Pada

sebuah atom, elektron bergerak pada suatu orbit yang mengelilingi

sebuah inti atom. Elektron pada orbital yang berbeda memiliki jumlah

energi yang berbeda. Elektron yang berpindah dari orbital dengan tingkat

energi lebih tinggi ke orbital denag tingkat energi lebih rendah perlu

melepas energi yang dimilikinya. Energi yang dilepaskan merupakan

bentuk dari foton. Semakin besar energi yang dilepaskan, semakin besar

energi yang terkandung dalam foton.

Pembangkitan cahaya pada lampu pijar adalah dengan mengalirkan

arus pada filamen (kawat) yang letaknya ada di tengah-tengah bola

lampu dan menyebabkan filamen tersebut panas, setelah panas pada suhu

tertentu (tergantung pada jenis bahan filamen), filamen tersebut akan

memancarkan cahaya. Namun karena pada lampu pijar yang

memancarkan cahaya adalah filamen yang terbakar, tapi jika suhu pada

filamen melewati batas kemampuan untuk menahan panas, akan

mengakibatkan filamen lampu pijar sedikit demi sedikit meleleh dan

selanjutnya putus sehingga lampu pijar tidak akan bisa memancarkan

cahaya lagi. Umur dari lampu pijar kurang lebih sekitar 2000 jam.

Sedangkan pada lampu fluoresenceatau lampu TL, proses pembangkitan

cahaya hanya memanfaatkan ionisasi gas dalam tabung lampu lalu

diberikan beda potensial di antara kedua ujung tabung lampu TL

sehingga mengakibatkan loncatan-loncatan elektron dari ujung yang satu

ke ujung yang lain dan saat terjadi saat terjadi loncatan elektron

bersamaan dengan dipancarkannya cahaya dari loncatan tersebut.

Kekurangan dari lampu TL adalah jika gas yang ada dalam tabung habis,

maka cahayanya tidak bisa dipancarkan lagi. Umur dari lampu TL relatif

lebih lama daripada lampu pijar.

8

Ketika sebuah dioda sedang mengalirkan elektron, terjadi pelepasan

energi yang umumnya berbentuk emisi panas dan cahaya. Material

semikonduktor pada dioda sendiri menyerap cukup banyak energi

cahaya, sehingga tidak seluruhnya dilepaskan. LED merupakan dioda

yang dirancang untuk melepaskan sejumlah banyak foton, sehingga dapat

mengeluarkan cahaya yang tampak oleh mata. Umumnya LED

dibungkus oleh bohlam plastik yang dirancang sedemikian sehingga

cahaya yang dikeluarkan terfokus pada suatu arah tertentu.

Setiap material hanya dapat mengemisikan foton dalam rentang

frekuensi sangat sempit. LED yang menghasilkan warna berbeda terbuat

dari material semikonduktor yang berbeda pula, serta membutuhkan

tingkat energi berbeda untuk menghasilkan cahaya. Misalnya AlGaAs –

merah dan inframerah, AlGaP – hijau, GaP – merah, kuning dan hijau.

b. LED sebagai Sumber Cahaya

Lampu pijar lebih murah tapi juga kurang efisien dibanding LED.

Lampu TL lebih efisien daripada lampu pijar, tapi butuh tempat besar,

mudah pecah dan membutuhkan starter atau rangkaian ballast yang

terkadang terdengar suara dengungnya.

LED mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan lampu

pijar konvensional. LED tidak memiliki filamen yang terbakar, sehingga

usia pakai LED jauh lebih panjang daripada lampu pijar, LED tidak

memerlukan gas untuk menghasilkan cahaya. Selain itu, bentuk LED

yang sederhana, kecil, dan kompak memudahkan penempatannya. Dalam

hal efisiensi, LED juga memiliki keunggulan. Pada lampu pijar

konvensional, proses produksi cahaya menghasilkan panas yang tinggi

karena filamen lampu harus dipanaskan. LED hanya sedikit

menghasilkan panas, sehingga porsi terbesar dari energi listrik yang ada

digunakan untuk menghasilkan cahaya dan membuatnya jauh lebih

efisien.

RGB (Red Green Blue) LED atau LED yang bisa mengeluarkan

warna yang dipancarkan lebih dari satu warna sehingga memungkinkan

9

aplikasi LED yang semakin luas, khususnya menambah keindahan dalam

dunia desain interior dan eksterior.

Dalam terminologi teknik pencahayaan, LED dapat dikatakan

memiliki tingkat efisiensi luminus (cahaya) atau efikasi yang tinggi

karena perbandingan banyaknya energi cahaya yang dikeluarkan LED

dengan besarnya daya listrik yang dikonsumsinya cukup tinggi jika

dibandingkan dengan lampu pijar konvensional.

LED dengan cahaya monokromatiknya memiliki keunggulan kekuatan

yang lebih besar dari cahaya putih ketika warna yang spesifik diperlukan.

Tidak seperti cahaya putih tradisional, LED tidak membutuhkan lapisan

atau diffuser yang banyak mengabsorpsi cahaya yang dikeluarkan.

Cahaya LED mempunyai sifat warna tertentu, dan tersedia pada range

warna yang lebar. Salah satunya yang baru-baru ini warna diperkenalkan

adalah emerald green (bluish green, panjang gelombangnya kira-kira 500

nm) yang cocok dengan persyaratan sebagai sinyal lalu lintas dan cahaya

navigasi. Cahaya LED kuning adalah pilihan bagus karena mata manusia

sensitif pada cahaya kuning (kira-kira yang dipancarkan 500lm/watt).

2.5 Shift Register

Register geser (Shift register) merupakan salah satu piranti fungsional

yang banyak digunakan di dalam sistem digital. Pada sistem digital register

geser digunakan untuk menggeser suatu data. Pergeseran data pada register

dapat dilakukan dalam dua arah yaitu ke arah LSB (Low Significant Bit) dan

ke arah MSB (Most Significant Bit). Contoh gambar Shift Register 74HC595

seperti gambar 2.8.

10

Gambar 2.8 Shift Register 74HC595

Di pasaran terdapat beberapa pilihan shift register. Salah satu yang

populer adalah 74HC595.

Gambar 2.9 Kode Kaki Shift Register 74HC595

IC 74HC595 adalah shift register yang sering digunakan untuk

menghemat penggunaan output pin arduino. Berikut gambar pinout IC

74HC595 :

Gambar 2.10 Kode Kaki Shift Register 74HC595

Dengan IC tersebut kita bisa mengontrol 8 pin dengan menggunakan 3

pin. Misalnya untuk mengendalikan nyala lampu led sebanyak 8 buah atau

bisa juga sebagai perantara ke LCD basic 16×2 sehingga hanya dibutuhkan 3

pin arduino untuk menyalakannya, seperti yang akan dijelaskan pada proyek

Lmico 8 Legister.

2.6 LCD

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis tampilan yang

menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. Namun tidak bisa

11

https://projectofmu.files.wordpress.com/2013/05/574px-sn74hc595-pinout.png

menampilkan cahaya sendiri tentunya, terdapat sumber cahaya berupa lampu

neon berwarna putih di belakang susunan kristal cair. LCD 16x2 atau yang

berarti 16 baris, 2 kolom (gambar 2.11).

Gambar 2.11 LCD 16x2

Gambar 2.12 Kode kaki pada LCD

Pin LCD nomor 3 (Vo) adalah untuk contrast lcd tersebut yang akan kita

hubungkan dengan potensio.

Pin LCD nomor 4 (RS) adalah Register Kontrol atau Register Data.

Register kontrol digunakan untuk menulis data ke memori display LCD.

Pin LCD nomor 5 (R/W) untuk memilih data yang digunakan READ atau

WRITE. Karena kebanyakan fungsi hanya perlu menulis data saja ke

LCD, maka dihubungkan ke GND (WRITE).

Pin LCD nomor 6 (ENABLE) digunakan untuk mengaktifkan LCD pada

proses penulisan data ke Register Kontrol dan Register Data LCD.

12

http://3.bp.blogspot.com/-VAR_8xcHacI/Uo1DHHhd5zI/AAAAAAAAAGE/mRzYOItNrn0/s1600/LCD_Pins.jpg

http://2.bp.blogspot.com/-k8sTbG9jWyA/Uo1DZIPtUmI/AAAAAAAAAGU/vnlo9rVPdmI/s1600/Screen-shot-2012-01-28-at-16.28.24.png

2.7 Resistor

Resistor adalah komponen elektronika berjenis pasif yang mempunyai

sifat menghambat arus listrik. Satuan nilai dari resistor adalah ohm biasa

disimbolkan Ω. Fungsi dari resistor adalah:

1. Sebagai pembagi arus

2. Sebagai penurun tegangan

3. Sebagai pembagi tegangan

4. Sebagai penghambat aliran arus listrik.

Resistor berdasarkan nilainya dapat dibagi dalam 3 jenis, yaitu:

1. Fixed Resistor, yaitu resistor yang nilai hambatannya tetap.

2. Variable Resistor, yaitu resistor yang nilai hambatannya dapat diubah-

ubah.

3. Resistor Non Linier, yaitu resistor yang nilai hambatannya tidak linier

karena pengaruh faktor lingkungan misalnya suhu dan cahaya.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan:

1. Makin besar bentuk fisik resistor, makin besar pula daya resistor

tersebut.

2. Semakin besar nilai daya resistor makin tinggi suhu yang bisa diterima

resistor tersebut.

3. Resistor bahan gulungan kawat pasti lebih besar bentuk dan nilai

dayanya dibandingkan resistor dari bahan karbon.

Resistor Tetap (Fixed)

Secara fisik bentuk resistor tetap seperti Gambar 2.13.

Gambar 2.13 Bentuk fisik resistor

13

Resistor Variabel

1. Trimpot, yaitu resistor variabel yang nilai hambatannya dapat diubah

dengan menggunakan obeng.

2. Potensiometer, yaitu resistor variabel yang nilai hambatannya dapat

diubah langsung menggunakan tangan dengan cara memutar poros

engkol atau menggeser kenop untuk potensio geser.

Contoh bentuk fisik dari resistor variabel jenis Trimpot.

Gambar 2.14 Bentuk fisik trimpot

Contoh bentuk fisik dari resistor variabel jenis potensiometer.

Gambar 2.15 Bentuk fisik potensiometer

2.8 Kabel USB Standar A-B

Kabel USB ini digunakan untuk menghubungkan antara papan Arduino

dengan komputer. Fungsinya untuk komunikasi antara Arduino dan

komputer, juga salah satu sumber catu daya pada Arduino. Kabel ini sama

dengan kabel printer sambungan USB.

Gambar 2.16 Kabel USB standar A-B

14

2.9 Kabel Jumper (Jumper Wires)

Kabel jumper adalah kabel-kabel pendek yang digunakan untuk

menghubungkan antara komponen yang satu dengan komponen lainnya pada

breadboard sehingga terdapat hubungan listrik dan terbentuk rangkaian

elektronik.

Gambar 2.12 Kabel jumper

2.10 Software Arduino IDE

Untuk menulis program pada board arduino dibutuhkan software

Arduino IDE (Intergrated Development Environment). IDE adalah sebuah

software untuk menulis program, mengompilasi menjadi kode biner dan

meng-upload ke dalam memori mikrokontroler. Software IDE arduino

adalah sofware yang ditulis dengan menggunakan java.

15

BAB III

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

Gambar alat/bahan Nama Alat/Bahan Jumlah

LED 8 buah

Resistor 220 Ω 8 buah

Shift Register

74HC595

1 buah

Bread board 1buah

Arduino Uno R3 1 buah

16

Kabel jumper male

to male

Secukupnya

LCD 1 buah

Mikro servo 1 buah

Kabel USB 1 buah

3.2 Langkah Kerja

17

http://3.bp.blogspot.com/-VAR_8xcHacI/Uo1DHHhd5zI/AAAAAAAAAGE/mRzYOItNrn0/s1600/LCD_Pins.jpg

a. Langkah membuat rangkaian

1. Pasang 8 LED pada bread board dengan memperhatikan polarisasi kaki

LED, kaki positif pada resistor dan kaki negatif digroundkan.

2. Pasang shift register 74HC595 pada bread board.

3. Sambungkan kaki positif masing-masing LED dengan kaki shift

register menggunakan resistor 220 ohm perhatikan gambar 3.1.

Gambar 3.1 Kode kaki shift register 74HC595

Kaki QA (15) pada register 74HC595 dihubungkan dengan kaki

positif LED ke 8 dengan resistor 220 ohm.

Kaki QB (1) pada register 74HC595 dihubungkan dengan kaki


Kaki QC (2) pada register 74HC595 dihubungkan dengan kaki


Kaki QD (3) pada register 74HC595 dihubungkan dengan kaki


Kaki QE (4) pada register 74HC595 dihubungkan dengan kaki


Kaki QF (5) pada register 74HC595 dihubungkan dengan kaki


Kaki QG (6) pada register 74HC595 dihubungkan dengan kaki


Kaki QH (7) pada register 74HC595 dihubungkan dengan kaki


4. Kaki GND (8) pada register 74HC595 digroundkan dengan

menggunakan kabel jumper.

18

https://projectofmu.files.wordpress.com/2013/05/574px-sn74hc595-pinout.png

5. Kaki VCC (16) pada register 74HC595 dihubungkan dengan

menggunakan kabel jumper ke kaki SRCLR (10) pada register

74HC595.

6. Kaki SER (14) pada register 74HC595 dihubungkan dengan pin 6

arduino menggunakan kabel jumper.

7. Kaki RCLK (12) pada register 74HC595 dihubungkan dengan pin 7


8. Kaki SRCLK (11) pada register 74HC595 dihubungkan dengan pin 8


9. Pasang LCD pada board arduino dan sambungkan kaki LCD dengan

rangkaian (gambar. 3.2)

Kaki K pada LCD dihubungkan dengan Ground yang terletak

pada pin positif breadboardd.

Kaki A pada LCD dihubungkan dengan pin 5V yang terletak pada

pin negatif breadboardd.

Kaki D7 pada LCD dihubungkan dengan pin 2 pada arduino








Kaki E pada LCD dihubungkan dengan pin 11 pada arduino


Kaki RW pada LCD dihubungkan dengan Ground yang terletak

pada pin positif breadboard.

Kaki RS pada LCD dihubungkan dengan pin 12 pada arduino


Kaki VDD pada LCD dihubungkan dengan pin 5V yang terletak

pada pin negatif breadboard.

19

Kaki VSS pada LCD dihubungkan dengan ground yang terletak

pada pin negatif breadboard.

10. Sambungkan ground yang terletak pada pin positif breadboard ke pin

ground pada arduino

11. Sambungkan 5V yang terletak pada pin negatif breadboard ke pin 5V

pada arduino

12. Pasang Mikro Servo pada board arduino dengan menyambungkan:

Kabel coklat dihubungkan dengan ground

Kabel merah dihubungkan dengan pin 9

Kabel kuning dihubungkan dengan pin 5V yang terletak pada pin

negatif breadboard.

13. Sambungkan kabel USB ke arduino

14. Selanjutnya hubungkan rangkaina dengan software pada laptop yang

telah disiapkan kode programnya.

Kode program

#include <Servo.h>

#include <LiquidCrystal.h>

Servo myservo; // create servo object to control a servo

// a maximum of eight servo objects can be created

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

int pos = 0;

int latchPin = 7;

int clockPin = 8;

int dataPin = 6;

byte leds = 0;

void setup()

20

pinMode(latchPin, OUTPUT);

pinMode(dataPin, OUTPUT);

pinMode(clockPin, OUTPUT);

lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD.

lcd.print("PROJECT KLMPK 2");

lcd.setCursor(0,1); // move cursor down one

lcd.print("L.mico 8 LedGister"); //input your text here

myservo.attach(9); // attaches the servo on pin 9 to the servo object

void loop()

// scroll 13 positions (string length) to the left

// to move it offscreen left:

for (int positionCounter = 0; positionCounter < 13; positionCounter++)

// scroll one position left:

lcd.scrollDisplayLeft();

// wait a bit:

delay(150);

// scroll 29 positions (string length + display length) to the right

21

// to move it offscreen right:


// scroll one position right:

lcd.scrollDisplayRight();

// wait a bit:

delay(150);

// scroll 16 positions (display length + string length) to the left

// to move it back to center:




// wait a bit:

delay(150);

// delay at the end of the full loop:

delay(1000);

leds = 0;

updateShiftRegister();

22

delay(500);

for (int i = 0; i < 8; i++)

bitSet(leds, i);


delay(500);

void updateShiftRegister()

digitalWrite(latchPin, LOW);

shiftOut(dataPin, clockPin, LSBFIRST, leds);

digitalWrite(latchPin, HIGH);

for(pos = 0; pos < 180; pos += 1) // goes from 0 degrees to 180

degrees

// in steps of 1 degree

myservo.write(pos); // tell servo to go to position in variable

'pos'

delay(5); // waits 15ms for the servo to reach the

position

for(pos = 180; pos>=1; pos-=1) // goes from 180 degrees to 0

degrees

23

myservo.write(pos); // tell servo to go to position in variable

'pos'


position

15. Program diverifikasi terlebih dahulu untuk pengecekan kode error.

16. Klik ikon upload pada toolbar, untuk meng-upload sketch ke papan

Arduino. Lihat hasilnya.

3.3 Gambar Rangkaian

Gambar 3.2 Gambar Rangkaian

3.4 Hasil yang Diharapkan

24

Gambar 3.3 Hasil yang diharapkan

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

25

3.1 Hasil

3.2 Pembahasan

L.Mico 8 LedGister adalah sebuah proyek yang menggabungkan 4

komponen-komponen penting pada kotak arduino, yaitu LED, LCD, Shift

Register, dan Micro Servo. Ada hal yang harus dilakukan agar alat-alat

tersebut dapat berfungsi dengan baik. Untuk LCD, harus disolder dengan

kabel yang berbentuk sisir agar pada saat digunakan, LCD dapat menampilkan

tulisan dengan jelas. Kemudian pada bagian kiri yaitu VSS, VDD, V0

dihubungkan dengan potensiometer. Apabila LCD tidak disolder, maka LCD

akan terus goyang dan harus dipegang pada saat penggunaannya.

Potensiometer disini berguna untuk mengatur kecerahan dari LCD, sehingga

didapatkan tulisan yang jelas pada layarnya.

Selain menggabungkan 4 jenis komponen arduino yang berbeda, proyek

ini akan menampilkan tulisan pada LCD, menggerakkan Micro Servo dan

menghidupkan 8 buah LED secara berurutan. Prinsip kerja dari proyek ini

adalah LCD akan menampilkan tulisan yang bergerak ke kiri dan ke kanan

yaitu Proyek Kelompok 2 selama beberapa detik, kemudian LCD akan mati

sesaat, dan micro servo akan mulai bergerak dimulai dari sudut 0o menuju

sudut 180o ketika putaran pertama dari servo mulai bergerak, maka LED

pertama juga akan hidup. Sedangkan LCD akan menampilkan tulisan pertama

tetapi berkedip-kedip. Setelah putaran servo mencapai sudut 180o (15 ms)

26

maka servo akan bergerak kembali ke sudut 0o, pada saat itu juga LED kedua

hidup, sedangkan LCD tetap menampilkan tulisan yang berkedip-kedip. Alat

ini akan bekerja berulang sampai LED terakhir. Kemudian setelah LED

terakhir mati, maka alat akan bergerak kembali seperti pada keadaan awal.

Prinsip kerja alat ini dapat digambarkan dalam bentuk Flowchart di

bawah ini:

27

Matikan LCD

Tunda 1 detik

Nyalakan LCD dengan tulisan Proyek kelompok 2 L Mico 8 Ledgister

Inisialisasi Micro Servo

Inisialisasi LCD

Inisialisasi LED

Start

Tunda 15 ms

Putarkan micro servo ke sudut 180o, 0o

Langkah-langkah yang kita lakukan untuk membuat proyek ini

adalah merangkai alat dan juga membuat program di software arduino.

a. Merangkai Alat

Setiap alat yang kita pasang harus diperhatikan betul bagian-

bagiannya. Pada proyek ini, LED yang digunkan yaitu sebanyak 8

buah, harus dipasang dengan memperhatikan kakinya. Jika pada

proyek sebelumnya kaki positif LED dihubungkan dengan pin dan

kaki negative pada bagian ground dengan bantuan resistor, maka

disini, kaki positif diletakkan pada resistor dan kaki negative tetap

pada bagian ground. Selanjutnya yaitu memasang shiftregister

74HC595. Shift register disini digunakan selain untuk menghemat

penggunaan pin pada arduino, tetapi jugadigunakan untuk menggeser

data.

Pin arduino yang seharusnya digunakan sebanyak 8 buah, dapat

dikontrol hanya dengan menggunakan 3 pin, yaitu pin 7, 8, dan 6.

Pemasangan Shift Register pada breadboard juga harus diperhatikan,

dimana bagian hurufnya menghadap ke kita atau pada arah LED yang

kita rangkai.

Shift register kemudian dihubungkan dengan LED dengan

bantuan resistor. Resistor yang digunkan adalah resistor 220 ohm

28

dengan gelang warna, merah-merah-cokelat-emas. Resistor yang

digunkan adalah sebanyak 8 buah. Kaki dari resistor dihubungkan

dengan Shiftregister dan kaki lai dihubungkan dengan LED. Karena

disini menggunakan resistor nonpolar, maka kita tidak perlu

memperhatikan polaritas masing-masing kakinya. Seperti yang telah

dijabarkan pada langkah kerja rangkaian, resistor yang digunakan

diletakkan sebanyak 7 buah pada bagian QB-QH pada shift register

dan 1 lagi diletakkan pada bagian QA shift register.

Selanjutnya pemasangan LCD pada papan rangkaian

(Breadboard), LCD ini memiliki 16 kaki yang sebelumnya sudah

dihubungkan dengan potensiometer. 16 kaki ini adalah VSS, VDD,

dan V0 dihubungkan dengan potensiometer yang juga dihubungkan

dengan pin-pin arduino, dimana VDD pada 5 V dan VSS pada

Ground. K dan A dihubungkan dengan sumber daya, dimana kaki K

dihubungkan dengan ground (+) Breadboard dan kaki A untuk 5 V

pada lubang negative breadboard. Kemudian kaki D7, D6, D5, D4

dan E dihubungkan dengan pin arduino 2,3,4,5,11. Kaki R5 pada pin

12. Kaki RW pada Ground Bread board.

Setelah LCD dipasang, selanjutnya memasang micro servo pada

rangkaian. Micro servo dihubungkan dengan pad 5 V pada papan

arduino selanjutnya adalah rangkaian dengan menggunakan kabel

male to male. Kabel cokelat pada ground, merah pada pin 9 dan kabel

kuning pada pin 5 volt pada papan arduino. Selanjutnya adalah

memasang kabel USB, kabel ini digunakan untuk menghubungan

rangkaian dengan computer.

b. Mebuat kode Program

Kode program yang ditulis digunakan untuk menalankan 4

kompone yang digunakan. Penjelasan masing-masing dari kode

program ini adalah :

1) #include <Servo.h>

#include <LiquidCrystal.h>

29

Kode program ini merupakan kode untuk memanggil atau

menggunakan library yang ada pada arduino.

2) Servo myservo; // create servo object to control a servo

Kode ini kita membuat objek servo dengan nama myservo

3) // a maximum of eight servo objects can be created

Kode yang didahului dengan // adalah sebuah komentar yang

berada pada satu baris, baris berikutnya bukan sebuah komentar.

4) LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

int pos = 0;

kode program ini digunakan untuk meletakkan lcd pada pin

12,11,5, 4, 3, 2. Dimana pin ini dimulai dengan pin 12.

5) int latchPin = 7;

int clockPin = 8;

int dataPin = 6;

byte leds = 0;

kode ini digunakan untuk menginisialisasi pin untuk LED pada pin

7,8,6. Yang mana pin ini berurutan dari 7 sampai 6.

6) void setup()

kode void setup(), merupakan fungsi yang dieksekusi pertama kali

sesaat setelah arduino diberi catu daya, berfungsi untuk perintah-

perintah inisialisasi sebelum program utama dieksekusi.

7)

pinMode(latchPin, OUTPUT);

pinMode(dataPin, OUTPUT);

pinMode(clockPin, OUTPUT);

kode ini digunakan untuk menetapkan mode dari suatu pin. Disini

pin yang digunakan sebagai output atau keluaran.

8) lcd.begin(16, 2);

kode ini menyatakan bahwa lcd terdiri dari 16 kotak dengan 2

baris.

9) // Print a message to the LCD.

lcd.print("PROJECT KLMPK 2");

30

lcd.setCursor(0,1); // move cursor down one

lcd.print("8LED,Servo,Shift,and LCD"); //input your

text here

kode ini digunakan untuk menampilkan tulisan pada layar LCD.

Dimana pada baris pertama akan menampilkan project kelompok 2

dan baris dibawahnya akan menampilkan tulisan L.mico 8

LedGister.

10) myservo.attach(9); // attaches the servo on pin 9 to the servo

object

Kode ini berarti kita akan memasang objek servo pada pin 9.

11) void loop()

merupakan fungsi dari program utama yang dieksekusi secara

berurutan dari atas sampai terakhir dan kembali dari atas sampai

terakhir, begitu seterusnya karena merupakan loop yang tidak

pernah berakhir

12) // scroll 13 positions (string length) to the left

// to move it offscreen left:

for (int positionCounter = 0; positionCounter < 13;

positionCounter++)



// wait a bit:

delay(150);

// scroll 29 positions (string length + display length) to the right

// to move it offscreen right:


positionCounter++)

// scroll one position right:

lcd.scrollDisplayRight();

// wait a bit:

31

delay(150);

kode ini digunakan untuk membuat tulisan dapat bergerak dari kiri

ke kanan dan sebaliknya pada layar LCD

13) // scroll 16 positions (display length + string length) to the left

// to move it back to center:


positionCounter++)



// wait a bit:

delay(150);

// delay at the end of the full loop:

delay(1000);

kode ini untuk mengembalikan tulisan yang ditampilkan berada di

tengah, dan tulisan tersebut akan menyala berkedip-kedip.

14) leds = 0;


delay(500);

for (int i = 0; i < 8; i++)

bitSet(leds, i);


delay(500);

32

void updateShiftRegister()

digitalWrite(latchPin, LOW);

shiftOut(dataPin, clockPin, LSBFIRST, leds);

digitalWrite(latchPin, HIGH);

Kode ini digunakan untuk menjalankan shift register

15) for(pos = 0; pos < 180; pos += 1) // goes from 0 degrees to 180

degrees

// in steps of 1 degree

myservo.write(pos); // tell servo to go to position in

variable 'pos'


position

Kode di atas merupakan fungsi for loop yang menyatakan bahwa

motor servo akan berputar dari posisi minimum 0 derajat ke posisi

maksimum 180 derajat dengan langkah/step tiap 1 derajat.

Kemudian myservo.write(pos); berarti pin mengeluarkan output

atau posisi motor sesuai dengan variable “pos”. kemudian tunda 15

ms di antar setiap perintah/kode servo.

16) for(pos = 180; pos>=1; pos-=1) // goes from 180 degrees to 0

degrees

myservo.write(pos); // tell servo to go to position in

variable 'pos'

delay(15); // waits 15ms for the servo to reach

theposition

33

Kode diatas, adalah kode kebalikan dari kode untuk putaran servo

pertama, yaitu untuk putaran/posisi micro servo dari 180 derajat ke

posisi 0 derajat. Kode ini akan terus berulang, posisi motor dari 0

derajat ke posisi 180 derajat dengan langkah/step setiap 1 derajat,

kemudian sebaliknya dari 180 derajat ke 0 derajat.

Sebelum dihubungkan dengan rangkaian, kode program terlebih

dahulu diverifikasi untuk mengecek apabila ada kesalahan. Setelah

rangkaian selesai dirangkai dan kode program diverifikasi, antara

rangkaian dan computer dihubungkan, sehingga proyek ini akan

dihasilkan sesuai yang dibahas tadi.

BAB V

34

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Proyek L.Mico 8 Ledgister (LCD Micro Servo 8 LED Shift Register)

yang dapat menjalankan 4 komponen yang digunakan yaitu, LCD, LED, Shift

Register, dan Micro Servo. Sehingga akan nantinya dapat menghidupkan

LCD, menghidupkan LED dan menggerakkan motor servo. Susunan

penghidupannya adalah LCD dihidupkan terlebih dahulu dengan tulisan

bergerak ke kiri dan ke kanan yang menampilkan tulisan “Proyek kelompok 2

L.Mico 8 Ledgister”. Kemudian LCD akan mati sebentar sedangkan mikro

servo akan mulai bergerak dari sudut 00 ke 1800. Ketika sudutnya sudah

mencapai 1800, maka LED pertama akan hidup, dan ketika servo kembali ke

sudut awal 00, maka LED kedua akan hidup dan begitu juga seterusnya.

Sedangkan pada LCD akan menghasilkan tulisan sama tetai berkedip-kedip.

Setelah LED terakhir hidup, maka proyek akan mulai dijalankan dari awal.

5.2 Saran

1. Sebaiknya alat yang digunakan pada proyek ini dalam kondisi baik

agar proyek dapat dijalankan dengan baik dan sesuai dengan hasil yang

diharapkan

2. Sebaiknya pada LCD dapat menghasilkan tulisan yang beragam

seperti pada saat LCD yang menampilkan tulisan yang berkedip dapat

menampilkan nama kelompok yang muncul bergantian yang disertai

dengan penggunaan kode program yang lebih mudah dipahami.

3. Proyek yang dibuat pada laporan ini adalah penggunaan LCD, LED,

Micro Servo dan Shift register, untuk kedepannya, penggunaan

komponen lain seperti sensor suhu maupun sensor ultrasonik dapat

juga digabungkan dengan menggunakan satu program.

35

Education

Bab 1 5