bab ii dasar teori 2.1. pengertian rancang bangun
TRANSCRIPT
5
BAB II
DASAR TEORI
2.1. Pengertian Rancang Bangun
Rancang merupakan serangkaian prosedur untuk menerjemahkan hasil
analisa dari sebuah sistem ke dalam bahasa pemrograman untuk mendeskripsikan
dengan detail bagaimana komponen-komponen sistem di implementasikan
(Pressman,2002). Rancangan sistem adalah penentuan proses dan data yang
diperlukan oleh sistem baru. Sedangkan pengertian bangun atau pembangunan
sistem adalah kegiatan yang memiliki tujuan untuk mendesain sistem baru yang
dapat menyelesaikan masalah-masalah yang dihadapi perussahaan yang diperoleh
dari pemilihan alternatif sistem yang terbaik. Dengan demikian pengertian rancang
bangun merupakan kegiatan hasil analisa ke dalam bentuk paket perangkat lunak
kemudian menciptakan seistem tersebut ataupun memperbaiki sistem yang sudah
ada. Rancang Bangun Monitoring Status On/Off Genset Berbasis Sms Gateway
adalah kegiatan hasil analisa perangkat keras yang diprogram menggunakan bahasa
pemrograman kemudian dimasukan kesebuah mikrokontroler arduino yang di
kendalikan perintah dengan menggunakan modul gsm untuk memonitoring maupun
mengkontrol perangkat keras tersebut. Di dalam sistem ini posisi genset (generator
set) di gantikan oleh lampu led Philips sebagai perannya di karenakan untuk
mempermudah pembuatan sistemnya.
6
2.2. Pengertian Monitoring
Monitoring adalah pemantauan atau proses pengumpulan data untuk
memantau perubahan dan kegiatan suatu objek yang ingin di ambilnya. Monitoring
sendiri bertujuan mempelajari kejadian, memberikan solusi untuk suatu masalah,
rekomendasi yang harus dibuat, dan menyarankan per baikan. Namun tanpa
monitoring kita tidak dapat melakukan evaluasi yang tidak dapat dilakukan karena
tidak memiliki data dasar untuk dilakukan analisis,dan dikhawatirkan akan
mengakibatkan spekulasi maupun asumsi , oleh sebab itu monitoring harus berjalan
berkala agar dapat menghasilkan suatu kegiatan yang terecord.
Sumber: https://id.wikipedia.org/wiki/Monitoring
2.3. Generator Set
generator set adalah akronim dari genset yaitu suatu mesin atau perangkat
yang terdiri dari pembangkit listrik (generator) dengan mesin penggerak yang
disusun menjadi satu kesatuan untuk menghasilkan suatu tenaga listrik dengan
besaran tertentu .Mesin pembangkit kerja pada genset biasanya berupa motor yang
melakukan pembakaran internal , atau mesin disel yang bekerja dengan bahan bakar
solar atau bensin .Generator adalah alat penghasil listrik . Prinsip kerja generator ,
yaitu mengubah energi (kinetik) menjadi energi listrik.
Generator listrik (genset) pertama kali ditemukan oleh Michael Faraday pada tahun
1831. Generator listrik pertama saat itu dibuat dalam bentuk kawat besi berbentuk
7
“U” yang dililitkan dengan kawat.Generator tersebut dikenal dengan nama Generator
Faraday.Dengan menggunakan induksi elektromagnetik, generator listrik tersebut
bekerja dengan memutar kumparan dalam medan magnet sehingga muncul energi
induksi.
Terdapat 2 komponen utama pada generator listrik, yaitu :Stator(bagian diam) dan
Rotor (bagian gerak). Rotor akan berhubungan dengan poros generator listrik yang
berputar pada pusat stator. Kemudian poros generator listrik tersebut biasanya
diputar dengan menggunakan usaha yang berasal dari luar , seperti yang berasal dari
turbin air maupun turbin uap.
Sumber : https://www.hartech.co.id/post/berita/Mengenal-Genset-dan-
Kegunaannya.html
2.4. Gambaran Umum SMS Gateway
Sms Gateway adalah komunikasi menggunakan SMS yang mengandung
informasi berupa nomor telepon seluler pengirim,penerima,waktu dan
pesan.Informasi tersebut dapat diolah dan bisa melakukan aktivasi transaksi
tergantung kode-kode yang sudah di sepakati.Untuk dapat mengelola semua
transaksi yang masuk dibutuhkan sebuah system yang mampu menerima kode sms
dengan jumlah tertentu,mengolah informasi yang terkandung dalam pesan sms dan
melakukan transaksi yang di butuhkan.Aplikasi SMS GATEWAY adalah sebuah
perangkat lunak yang menggunakan bantuan Shield Arduino SIM900D dan
8
memanfaatkan teknologi seluler yang diintegrasikan guna mendistribusikan pesan-
pesan yang dipadukan lewat sistem informasi melalui media sms yang ditangani
oleh jaringanseluler.SMS Gateway biasanya support untuk pesan yang berupa
teks,Unicode character, dan juga smart messaging.
Gambar 2.1. Skema SMS Gateway untuk monitoring genset atau generator
Deskripsi gambar diatas user ingin memonitoring informasi dan
mengcontroling sebuah generator dengan menggunakan mobilephone melalui sebuah
sms yang dikirim kemudian diterima oleh Shield Arduino SIM900D lalu diolah data
lewat arduino kemudian mengambil data dari generator lalu ditransfer kearduino lagi
dan data tersebut dikirim lagi Shield Arduino SIM900D dan di forward ke
mobilephone berupa pesan teks melalui sms.
Sumber: (Dewanto RA,Aradea,2007)
9
2.5. Komponen Pendukung
1. Arduino uno
2. Driver sms gateway(Shield Arduino Sim900D)
3. Bug booster step up step down
4. Battery 9v
5. Fitting lampu
6. Lampu LED philips
7. Steker 16 A
8. Lcd 16 x2
9. Power supply 12v
10. Relay 5v to 220v
2.5.1. Arduino Uno
Arduino Uno merupakan board mikrokontroler berbasis ATmega38 (datasheet).
Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat
digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog,16 MHz osilator
Kristal,koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk
mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan cukup hanya menghubungkan
board Arduino Uno ke computer dengan menggunakan kabel USB atau dengan
listrik AC yang ke adaptor DC atau baterai untuk menjalankannya.
10
Uno berbeda dengan semua board sebelumnya dalam hal koneksi USB to
serial.Nama”Uno” berarti satu dalam bahasa italia,untuk menandai peluncuran
Arduino 1.0 uno dan versi 1.0 akan menjadi versi refrensi dari Arduino.Uno
adalah yang terbaru dalam serangkaian board USB arduino dan sebagai model
refrensi untuk platform Arduino,untuk perbandingan dengan versi sebelumnya,
Tabel 2.1. Indeks board Arduino
Mikrokontroler ATmega328p
Teganagan operasi 5V
Input Voltage (recommend) 7-12V
Input Voltage (limit) 6-20V
Pin Digital I/O 54 (yang 15 pin digunakan sebagai
output PWM)
Pins Input Analog 16
Arus DC perpin I/O 40 Ma
Arus DC untuk pin 3,3 V 50 Ma
Flash Memory 128KB (8KB digunakan
untukbootloader)
SRAM 8KB
EEPROM 4KB
Clock Speed 16 MHz
11
Gambar 2.2. Board Arduino Sumber (Andrianto. dkk, 2016.)
USB to Computer
Digunakan untuk koneksi ke computer atau alat lain menggunakan komunikasi
serial RS-232 standart.Bekerja ketika JP0 dalam posisi 2-3.
DC,2.1mm power jack
Di gunakan sebagai sumber tegangan (catu daya) dari luar,sudah terdapat
regulator tegangan yang dapat meregulasi masukan tegangan antara +7V sampai
+18V(masukan tegangan yang disarankan antara +9V s/d +12V).Pin 9V dan 5V
dapat digunakan sebagai sumber ketika diberi sumber tegangan dari luar
ICSP,2X3 pinheader
Untuk memprogram bootloader ATmega atau memprogram Arduino dengan
software lain,berikut ini keterangan fungsi tiap pin:
12
Tabel 2.2. :Keterangan pin ICSP pada Arduino Uno
1 MISO +5V 2
2 SCK MOSI 4
3 RST GND 6
JP0,3 pin jumper
Ketika posisi 2-3,board pada keadaan serial enabled (X1 connector dapat
digunakan).Ketika posisi 1-2 board pada keadaan serial disabled(X1 connector tidak
berfungsi) dan eksternal pull-down resistors pada pin0(RX) dan pin1(TX)dalam
keadaan aktif,resistor pull-down mencegah noise dari RX.
JP4
Ketika pada posisi1-2 ,board dapat mengaktifkan fungsi auto-reset,yang berfungsi
ketika meng upload program pada board tanpa perlu menekan tombol reset S1.
S1 adalah push button yang berfungsi sebagai tombol reset
LED
POWER LED :Menyalakan ketika arduino dinyalakan dengan diberi tegangan dari
DC1
RX Led :Berkedip ketika menerima data melalui computer lewat
komunikasi serial
TX Led :Berkedip ketika mengirim data melalui komunikasi serial
L Led :Terhubung dengan digital pin 13.Berkedip ketika bootloading
13
DIGITAL PINOUT IN/OUT
8Digital pin input/output :pin 0-7 (terhubung pada PORT D dari ATMEGA).
Pin-0(RX)dan pin-1(TX) dapatdigunakan sebaga pin komunikasi.Untuk ATmega
168/328 pin3,5 dan 6 dapat di unakan sebagai outputPWM.Enam (6) pin
inputs/outputs digital : Pin 8-13 (terhubung pada port B).Pin 10(SS),Pin
11(MOSI),Pin 12(MISO),Pin 13(SCK),yang bisa digunakan sebagai SPI (Serial
Peripheral Interface).Pin9,10dan 11 dapat digunakan sebagai output PWM untuk
ATmega8 dan ATmega 168/328.
ANALOG PINOUT INPUT
Enam(6)analaog input analog :pin 0-5(A0-A5)(terhubung pada PORT
C).pi4(SDA)dan pin 5(SCL)yang dapat digunakan sebagai 12C(two-wire serial
bus).Pin analog ini dapat digunakan sebagai pin digital 14 (A0)sampai pin 19(A5).
Sumber (Andrianto,Heri.Darmawan,Aan.2016.)
2.5.2. Driver sms gateway (Shield Arduino Sim900D)
Shield Arduino Sim900D merupakan sebuah produk yang berasal dari gsm/gprs
serial modern dari simcom yang biasanya digunakan bersamaan dengan
mikrokontroller arduino dimana nantinya akan berguna sebagai fitur
telpon,sms,maupun juga digunakan sebagai data gprs.
Beberapa fitur yang akan di dapatkan ketika menggunakan Shield Arduino Sim900D
adalah sebagai berikut:
a) GPRS mobile station class B
b) GPRS multi slot class 10/8
14
c) Class 1 (1W untuk setiap 1800/1900Mhz)
d) Membutuhkan konsumsi daya yang rendah
e) Quad-Brand 850/900/1800/1900Mhz
2.5.3. Bug booster step up step down.
Bug booster step up step down merupakan jenis DC to DC converter yang
memiliki tegangan besarnya output yang baik lebih besar dari atau kurang dari
besarnya tegangan input,ini setara dengan converyter flyback menggunakan induktor
tunggal bukan transformator.Dua topologi berbeda disebut buck-boost converter
keduanya dapat menghasilkan kisaran tegangan keluaran,mulai dari yang jauh lebih
besar (dalam bahasa absolute)dari tegangan input turun ke hamper nol.
Bug booster tep up step down memiliki tegangan start automatis akan di tarik ke
mesin 7V kurang atau lebih kecil pada kecepatan tinggi ketika tegangan hingga 15V
atau lebih tinggi .Untuk kerja listrik 12V yang bekerja keras,modul bug booster ini
menyelesaikan masalah ini,terlepas dari tegangan input 5V atau 12V ,output dapat
distabilkan.
1. Tegangan input lebar 5V-32V
2. Tegangan output 1,25V-35V(dengan bug booster automatis lingkup pekerjaan
input tegangan apapun dapat diatur bedasarkan output tegangan)
3. Dibangun 4A saklar MOFSET yang effisien memungkinkan effisiensi
94%(arus LM2577 adalah 3A)
15
4. Frekuensi switching tinggi 400KHz lebih kecil(frekuensi LM2577 hanya 50
KHz)Aplikasi( regulator mobil,fotovoltalk surya,tenaga angin dan aplikasi
lain dari ke tidak stabilan tegangan)
Parameter teknis:
a) Spesifikasi model DSN6000AUD modul bug booster automatis.
b) Properti modul non-terisolasi boost
c) Rektifikasi non-sinkronasi rektifikasi
d) rentang input 3,8V-32V
e) Rentang output 1,25V-35V
f) Input arus 3A(maks),tidak ada memuat 18mA (input 5V ,output 8V,tanpa
beban kurang dari 18mA,semakin tinggi tegangan semakin besar arus
beban)
g) Effisiensi konversi <94%(semakin besar tekanan semakin rendah
effisiensi)
h) Frekuensi switching 400KHz
i) Output riak 50mV(semakin tinggi tegangan semakin besar arus semakin
besar riak)
j) Regulasi bebean 0,5%
k) Pengaturan tegangan 0,5%
l) Suhu operasi -40°Csampai +85°C
16
2.5.4. Battery (Baterai)
Baterai merupakan sebuah alat yang dapat merubah energy kimia yang
disimpannya menjadi energy listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat
elektronik,Hampir semua perangkat elektronik yang portable seperti
handphone,laptop,senter ataupun remote control menggunakan baterai sebagai
sumber daya listriknya.Dengan adanya baterai kita tidak perlu menyambungkan kabel
listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik sehingga dapat dengan mudah
dibawa kemana-mana.Dalam kehidupan sehari kita dapat menemui dua jenis baterai
yaitu baterai yang hanaya dapat sekali digunakan(single use) dan baterai yang dapat
di isi ulang (rechargeable).
Jenis-jenis Baterai :
1. Baterai primer (single use)
Baterai primer atau baterai sekali pakai ini merupakan baterai yang seng kali
ditemukan di pasaran,hampir semua toko dan supermarket menjualnya.Hal ini
dikarenakan penggunanya yang luas dengan harga yang lebih terjangkau.Baterai
jenis ini pada umumnya memberikan tegangan 1,5 V dan terdir dari berbagai jenis
ukuran seperti AAA,AA,C dan D.Disamping itu terdapat juga baterai primer yang
berbentuk kotak dengan tegangan 6V maupun 9V.
Berikut merupakan jenis-jenis baterai single use.
1.1. Baterai Zinc-carbon(seng karbon)
Baterai Zinc-carbon juga sering disebut dengan baterai Heavy Dutty yang
sering kita jumpai di toko maupun supermarket.Baterai jenis ini terdiri dari
bahan Zinc yang berfungsi sebagai terminal negative dan juga sebagai
17
pembungkus baterainya .Sedangkan terminal positive nya adalah terbuat dari
karbon yang berbentuk batang(Rod).Baterai jenis ini merupakan baterai yang
relative murah di bandingkan dengan jenis lainnya
Gambar 2.3 .Baterai Zinc-Carbon (Seng-karbon). (Sumber dari
teknikelektronika.com)
1.2. Baterai Alkaline (Alkali)
Baterai alkaline ini memiliki daya tahan yang lebih lama dengan harga yang
lebih mahal disbanding dengan baterai zinc-carbon.Elektrolit yang digunakan
adalah potassium hydroxide yang merupakat zat alkaline sehingga namanya
juga disebut baterai alkaline.Saat ini banyak baterai yang menggunakan
alkaline sebagai elektrolit tetapi mereka menggunakan bahan aktif lainnya
sebagai elektrodanya.
18
Gambar 2.4 Baterai Alkaline (Alkali). (Sumber dari teknikelektronika.com)
1.3. baterai lithium
Baterai lithium dapat disimpan lebih dari 10 tahun dan dapat bekerja pada
suhu yang sangat rendah ,karena kegunaanya tersebut baterai jenis lithium ini
sering digunakan untuk aplikasi memori backup pada mikrokomputer
maupun jam tangan .
Gambar 2.5 Baterai Lithium. (Sumber dari teknikelektronika.com)
19
1.4. baterai silver oxide
Baterai silver oxide merupakan jenis baterai yang tergolong mahal dalam
harganya .hal ini dikarenakan tingginya perak (silver).Baterai silver oxide
dapat dibuat untuk menghasilkan energy yang tinggi tapi dengan bentuk yang
relative kecil dan ringan.Baterai jenis silver oxide ini sering di buat dalam
bentuk baterai koin (coin battery)atau baterai kancing (button cell)baterai
jenis ini sering di pergunakan pada jam tangan ,kalkulator maupun aplikasi
militer.
Gambar 2.6 Baterai Silver Oxide. (Sumber dari teknikelektronika.com)
2. Baterai sekunder(Rechargeable)
Baterai sekunder adalah jenis baterai yang dapat di isi ulang atau rechargeable
battery.Pada prinsipnya cara baterai sekunder menghasilkan arus listrik adalah
sama dengan baterai primer hanya saja reaksi kimia pada baterai sekunder ini
dapat berbalik (reversible).Pada saat baterai digunakan dengan menghubungkan
beban pada terminal baterai (discharge),elektron akan mengalir dari negative ke
20
positive.Sedangkan pada saat sumber energi luar (charge)di hubungkan ke baterai
sekunder elektron akan mengalir dari positive ke negative sehingga terjadi
pengisisan muatan pada baterai.
Berikut ini merupakan jenis-jenis baterai Rechargeable:
2.1. Baterai Ni-Cd(Nickel-Cadium)
Baterai Ni-Cd(Nickel Cadium) adalah jenis baterai sekunder (isi ulang) yang
menggunakan nickel oxide hydroxide dan metallic cadium sebagai
elektrolitnya
Gambar 2.7 Baterai Ni-Cd (Nickel-Cadium). (Sumber dari
teknikelektronika.com)
2.2. Baterai Ni-MH(Nickel-Metal Hybrid)
Baterai Ni-MH (Nickel-Metal Hybrid) memiliki keunggulan yang hampir
sama dengan Ni-Cd tetapi baterai Ni-MH mempunyai kapasitas 30% yang
lebih tinggi dibandingkan Ni-Cd serta tidak memiliki zat berbahaya Cadium
21
yang dapat merusak lingkungan dan kesehatan manusia,baterai Ni-MH
memiliki self-discharge sekitar 40% setiap bulan jika tidak digunakan.
Gambar 2.8 Baterai Ni-MH (Nickel-Metal Hydride). (Sumber dari
teknikelektronika.com)
2.3. Baterai Li-Ion(Lithium-ion)
Baterai Li-Ion(Lithium-ion) merupakan jenis baterai yang paling banyak
digunakan pada peralatan elektronika portable seperti digital kamera
,handphone ,video kamera maupunlaptop.Baterai li-Ion memiliki daya tahan
siklus yang tinggi dan juga lebih ringan sekitar 30% seta menyediakan
kapasitas yang lebih tinggi sekitar 30% jika dibandingkan dengan baterai Ni-
MH.Rasio self-discharge adalah sekitar 20% per bulan.
22
Gambar 2.9 Baterai Li-Ion(Lithium-Ion).(Sumber dari
teknikelektronika.com)
2.5.5. Fitting lampu
Fitting lampu adalah alat yang berfungsi untuk menghubungkan bola lampu
dengan kawat jaringan.Tujuannya supaya sambungan ini bersifat aman.Secara
sederhana bentuk fitting lampu sama seperti tempat dudukan lampu.Modelnya
bermacam-macam ,demikian pula kualitasnya.Tenyata fitting lampu yang kualitasnya
tidak baik dapat membahayakan.Oleh karena itu baik kita memilih atau menggantinya
diperlukan langkah-langkah yang tepat dan hati-hati.
Berdasarkan bentuknya fitting lampu dapat dibedakan menjadi 3 jenis,yaitu fitting
plafon,fitting gantung dan fitting colok.Berdasarkan bahannya jenis fitting lampu
dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu berbahan plastic dan kramik .
23
Gambar 2.10. Fitting lampu.Sumber ( google.com)
2.5.6. Lampu led
Lampu LED(Light Emitting Diode) adalah suatu lampu indicator dalam
perangkat elektronika yang biasanya memiliki fungsi untuk menunjukan status dari
perangkat elektrinika tersebut. Misalnya pada sebuah komputer terdapat lampu LED
power dan LED indicator untuk processor atau dalam monitor terdapat juga lampu
LED power dan power saving.Lampu LED terbuat dari plastik dan diode
semikonduktor yang dapat menyala apabila dialiri tegangan listrik rendah (sekitar
1,5V DC).Bermacam-macam warna dan bentukdari lampu led ,disesuaikan dengan
kebutuhan dan fungsinya.Led sebagai diode semikonduktor merupakan jenis diode
24
semikonduktor yang dapat mengeluarkan energy cahaya ketika diberikan tegangan
listrik.
Gambar 2.11. Struktur dasar led sumber
(wikipedia.com)
Semikonduktor merupakan material yang dapat menghantarkan arus listrik meskipun
tidak sebaik konduktor listrik.Semikonduktor umumnya dibuat dari konduktor lemah
yang diberi pengotor berupa material lain.Dalam led digunakan konduktor dengan
gabungan unsure logam alumunium-gallium-arsenit (AIGaAs).Konduktor ini murni
tidak memiliki pasangan electron bebas sehingga tidak dapat mengalirkan arus
listrik.Oleh karena itu dilakukan proses doping denganmenambahkan electron bebas
untuk mengganggu keseimbangan konduktor tersebut ,sehingga material yang ada
menjadi semakin konduktif.
Penelitian lampu led dimulai 1960-an dan berhasil menciptakan lampu led merah
dan hijau. Baru pada 1990-an, Led biru berhasil diciptakan oleh tiga ilmuwan Jepang
Isamu Akasaki, Hiroshi Amano, dan Shuji Nakamura. Setelah led biru berhasil
dibuat, led putih kemudian juga berhasil dibuat. Pada 2014 , ketiga ilmuwan Jepang
tadi dianugerahi hadiah Nobel Fisika berkat penemuan mereka ini.
25
Dibandingkan dengan kedua lampu sebelumnya, penghasil cahaya pada lampu led
sangatlah kecil.Hanya berukuran kurang dari 1 milimeter persegi karena ukuran yang
kecil ini, diperlukan rangkaian dari beberapa led untuk mendapatkan satu bola
lampu sebagai alat penerangan.
Lampu led memiliki intensitas cahaya sekitar 70-100 lumen/watt.Karena suhu kerja
tidak terlalu panas maka usia pakai pun bertambah yaitu hingga 50.000 jam.Belum
lagi nilai dari Effisiensi yang mencapai 50% dari energy listrik di ubah menjadi
energy cahaya sehingga lampu led benar-benar menguntungkan untuk penggunaan
jangka panjang. Sumber (Wikipedia.org)
Gambar 2.12 Lampu LED Sumber ( philips.com)
2.5.7. Steker 16A(Electrical plug)
Electrical plug atau steker adalah sebuah penghubung yang dapat dimasukan
ke soketlistrik atau sumber listrik.Dia memiliki jenis lelaki terutama dilapisi kuningan
dan seringkali timah atau nikel yang berhubungan langsung dengan sumber
listrik.Colokan ini memiliki fasa positive dan negative dan memiliki tambahan
grounding.
26
Steker listrik AC domestic adalah alat yang menghubungkan antara pencatu daya arus
bolak-balik dengan peralatan listrik Setiap negara memiliki steker listrik yang
berbeda tipe ,bentuk,ukuran dan batasan arus atau tegangan.Tipe yang digunakan
disetiap negara mengacu kepada standar nasional masing-masing.Untuk Indonesia
mempergunakan tipe C dan F pada tegangan listrik 220V dan frekuensi 50 Hz
menggunakan standar pembuatan SNI.
Gambar 2.13.Elektrical plug Sumber( Wikipedia.org)
2.5.8. Liquid Crystal Display (LCD 16 x 2)
Liquid Crystal Display (LCD ) adalah suatu jenis media tampil yang
menggunakan kristal cair sebagai penampil utama .Lcd sudah digunakan diberbagai
bidang misalnya alat-alat elektronik seperti televise,kalkulator ataupun layar
computer.Pada postingan aplikasi lcd yang digunakan adalah lcd dot matrik dengan
27
jumlah karakter 2x16.Lcd sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan
digunakan untuk menampilkan status kerja alat.
Adapun fitur yang disajikan dalam Lcd 16x2 ini adalah:
a) Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris
b) Mempunyai 192 karakter tersimpan
c) Terdapat karakter generator terprogram
d) Dapatdialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit
e) Dilengkapi dengan backlight
Gambar 2.14: Bentuk Fisik LCD 16 x 2. (Sumber dari lesselektronika.com)
Tabel 2.3. Spesifikasi LCD 16 x 2
Spesifikasi Kaki LCD 16 x 2
Pin Deskripsi
1 Ground
2 Vcc
3 Pengatur kontras
28
4 “RS” Instruction/Register Select
5 “R/W” Read/Write LCD Registers
6 “EN” Enable
7-14 Data I/O Pins
15 Vcc
16 Ground
Cara kerja lcd secara umum pada aplikasi RW diberi logika rendah “0”.Bus data
terdiri dari 4-bit atau 8-bit.Jika jalur data 4-bit maka yang digunakan ialah DB4
sampai dengan DB7.Sebagai mana terlihat pada table diskripsi,interface lcd
merupakan sebuah parallel bus dimana hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat
dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke lc.Kode ASCII yang ditampilkan
sepanjang 8-bit dikirim ke lcd secara 4-bit atau 8-bit pada satu waktu.Jika mode 4-bit
yang digunakan maka 2nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8-bit
(pertama dikirim 4-bit MSB lalu 4-bit LSB dengan pulsa clock EN setiap
nibblenya).Jalur control EN digunakan untuk memberitahu lcd bahwa
mikrokontroller mengirim data ke lcd.Untuk mengirim data ke lcd program harus
menset EN ke kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur kontrol lainnya(RS
dan R/W)atau juga mengirimkan data ke jalur data bus. Saat jalur lainnya sudah
siap, EN harus diset ke “0” dan tunggu beberapa saat (tergantung pada datasheet
lcd), dan set EN kembali ke high “1”. Ketika jalur RS berada dalam kondisi low “0”,
data yang dikirimkan ke lcd dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi
29
khusus (seperti bersihkan layar, posisi kursor dll). Ketika RS dalam kondisi high
atau “1”, data yang dikirimkan adalah data ASCII yang akan ditampilkan dilayar.
Misal, untuk menampilkan huruf “A” pada layar maka RS harus diset ke “1”. Jalur
kontrol R/W harus berada dalam kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan
dituliskan ke lcd. Apabila R/W berada dalam kondisi high “1”, maka program akan
melakukan query (pembacaan) data dari lcd. Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu
Get lcd status (membaca status lcd), lainnya merupakan instruksi penulisan. Jadi
hampir setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu diset ke “0”. Jalur data
dapat terdiri 4 atau 8 jalur (tergantung mode yang dipilih pengguna), DB0, DB1,
DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 dan DB7. Mengirim data secara parallel baik 4-bit atau
8-bit merupakan 2 mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface
lcd, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting.
Mode 8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam
sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk kontrol, 8
pin untuk data). Sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7-bit (3 pin
untuk kontrol, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih apakah data atau
instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroller dan lcd. Jika bit ini di set
(RS = 1), maka byte pada posisi kursor lcd saat itu dapat dibaca atau ditulis. Jika
bit ini di reset (RS = 0), merupakan instruksi yang dikirim ke lcd atau status
eksekusi dari instruksi terakhir yang dibaca.
Untuk gambar skematik lcd 16x2 adalah sebagai berikut:
30
Gambar 2.15 Skema lcd (Sumber dari leselektronika.com)
2.5.9. Adaptor power supply.
Adaptor power supply adalah jenis catu daya eksternal sering kali tertutup
dalam kasus yang mirip colokan AC. Nama-nama umum lainnya termasuk paket plug
,adaptor plug-in,blok adaptor, adaptor listrik dan sebagainya. Adaptor AC digunakan
dengan perangkat listrik yang membutuhkan daya tetapi tidak mengandung
komponen internal untuk mendapatkan tegangan dan daya yang diperlukan dari
daya listrik. Sirkuit internal catu daya eksternal sangat mirip dengan desain yang
akan digunakan untuk catu internal atau internal.Catu daya eksternal digunakan
baik dengan peralatan tanpa sumber daya lain maupun dengan peralatan bertenaga
baterai ,di mana suplai, ketika dicolokkan, kadang-kadang dapat mengisi daya
baterai selain memberi daya pada peralatan.Penggunaan catu daya eksternal
memungkinkan portabilitas peralatan yang ditenagai oleh listrik atau baterai tanpa
penambahan komponen daya internal, dan membuatnya tidak perlu memproduksi
31
peralatan hanya untuk digunakan dengan sumber daya tertentu perangkat yang sama
dapat diaktifkan dari 120 VAC atau 230 VAC induk, kendaraan atau baterai pesawat
terbang dengan menggunakan adaptor yang berbeda.Keuntungan lain dari desain ini
adalah peningkatan keamanan karena daya listrik 120 atau 240 volt yang berbahaya
ditransformasikan ketegangan yang lebih rendah dan lebih aman di stopkontak dan
alat yang ditangani oleh pengguna diberi daya oleh tegangan yang lebih rendah
ini.Mode operasi awalnya,sebagian besar adaptor AC / DC adalah catu daya linier,
yang mengandung transformator untuk mengubah tegangan listrik utama ke tegangan
yang lebih rendah ,penyearah untuk mengubahnya menjadi DC berdenyut, dan
filter untuk menghaluskan bentuk gelombang berdenyut menjadi DC, dengan variasi
riak residu cukup kecil untuk membiarkan perangkat bertenaga tidak
terpengaruh.Ukuran dan berat perangkat sebagian besar ditentukan oleh
transformator, yang pada gilirannya ditentukan oleh output daya dan frekuensi
listrik.Peringkat lebih dari beberapa watt membuat perangkat terlalu besar dan berat
untuk secara fisik didukung oleh stop kontak.Tegangan output adaptor ini bervariasi
sesuai dengan beban untuk peralatan yang membutuhkan tegangan lebih stabil,
sirkuit regulator tegangan linier ditambahkan. Kerugian pada transformator dan
regulator linier cukup besar efisiensi relatif rendah,dan daya yang signifikan hilang
sebagai panas bahkan ketika tidak mengendarai beban.Di awal abad kedua puluh
satu, catu daya mode-beralih (SMPS) menjadi hampir di mana-mana untuk tujuan
ini. Tegangan listrik diperbaiki ke tegangan langsung tinggi yang menggerakkan
sirkuit switching, yang berisi trafo yang beroperasi pada frekuensi tinggi dan
menghasilkan arus searah pada tegangan yang di inginkan.Riak frekuensi tinggi lebih
32
mudah disaring daripada frekuensi listrik. Frekuensi tinggi memungkinkan
transformator menjadi kecil, yang mengurangi kerugiannya dan regulator switching
dapat jauh lebih efisien dari pada regulator linier.Hasilnya adalah perangkat yang
jauh lebih efisien, lebih kecil, dan lebih ringan. Keamanan dipastikan, seperti pada
rangkaian linier yang lebih lama, karena transformator masih menyediakan isolasi
galvanik.
Sirkuit linier harus dirancang untuk rentang tegangan input spesifik dan sempit (mis.,
220-240 VAC) dan harus menggunakan transformator yang sesuai untuk frekuensi
(biasanya 50 atau 60 Hz), tetapi catu mode yang diaktifkan dapat bekerja secara
efisien melalui rentang tegangan dan frekuensi yang sangat luas satu unit 100–240
VAC akan menangani hampir semua pasokan listrik di dunia.Namun, kecuali
dirancang dengan sangat hati-hati dan menggunakan komponen yang sesuai,
switching adapter lebih cenderung gagal dari pada tipe yang lebih lama, sebagian
karena sirkuit yang kompleks dan penggunaan semikonduktor. Kecuali dirancang
dengan baik, adaptor ini mungkin mudah rusak oleh kelebihan beban, bahkan yang
sementara, yang dapat berasal dari petir , tegangan listrik singkat (kadang-kadang
disebabkan oleh lampu pijar pada rangkaian daya yang sama gagal), degradasi
komponen, dll. Mode yang sangat umum kegagalan adalah karena penggunaan
kapasitor elektrolitik yang seri perlawanan setara (ESR) meningkat dengan usia
switching regulator sangat sensitif terhadap ESR tinggi (sirkuit linier yang lebih tua
juga menggunakan kapasitor elektrolitik, tetapi efek degradasi jauh lebih
33
dramatis).Sirkuit yang dirancang dengan baik memperhatikan ESR,peringkat arus
riak,operasi pulsa dan peningkatan suhu kapasitor.
Sumber(teknikelektronika.com)
Gambar 2.16 Adaptor 12V Sumber ( jakartanotebook.com)
2.5.10. Relay 5Volt to 220V
Pengertian Relay dan Fungsinya 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.
Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA
34
mampun menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk
menghantarkan listrik 220V 2A.
Gambar Bentuk dan Simbol Relay
Di bawah ini adalah gambar bentuk Relay dan Simbol Relay yang sering ditemukan
di Rangkaian Elektronika.
Gambar 2.17 Bentuk relay dan symbol relay. Sumber (teknik elektronika.com)
Prinsip Kerja Relay
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
1. Electromagnet (Coil)
2. Armature
3. Switch Contact Point (Saklar)
35
4. Spring
Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay
:
Gambar 2.18 Struktur relay (Sumber teknik elekronika.com)
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)
36
Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah
kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila
Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang
kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi
baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi
barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan
menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak di aliri arus listrik, Armature
akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk
menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus
listrik yang relative kecil.
Arti Pole dan Throw pada Relay
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)
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 Terminalnya lagi untuk Coil.
37
3. Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6 Terminal,
di antaranya 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 dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2
Terminal lainnya untuk Coil.
Selain Golongan Relay diatas, terdapat juga Relay-relay yang Pole dan Throw-nya
melebihi dari 2 (dua). Misalnya 3PDT (Triple Pole Double Throw) ataupun 4PDT
(Four Pole Double Throw) dan lain sebagainya.
Untuk lebih jelas mengenai Penggolongan Relay berdasarkan Jumlah Pole dan
Throw
38
Gambar dibawah ini
:
Gambar 2.19. Jenis relay. Sumber(teknikelektronika.com)
39
Fungsi-fungsi dan Aplikasi Relay
Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam 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.
Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya
dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).
Sumber (teknikelektronika.com)
2.6. Kajian Pustaka
Dalam Tugas Akhir ini peneliti ini menggali informasi dari penelitian-
penelitian sebelumnya sebagai bahan perbandingan, baik mengenai kekurangan atau
kelebihan yang sudah ada. Selain itu, peneliti juga menggali informasi dari buku-
buku maupun skripsi dalam rangka mendapatkan suatu informasi yang ad
sebelumnya tentang teori yang berkaitan dengan judul yang digunakan untuk
memperoleh landasan teori ilmiah.
1) M.Fatkur Rozik. dkk, 2019. Sistem Control Dan Monitoring Jarak Jauh
Menggunakan Sms Berbasis Microcontroller Arduino Pada Instalasi Otomasi
Kelistrikan Industri.
40
.
Penelitian ini merupakan jenis metode yang dilakukan dengan metode
kuantitatif, yang dimulai dari studi pustaka tentang refrensi yang telah ada dan
komponen-komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan sistem kontrol dan
monitoring jarak jauh menggunakan SMS berbasis microcontroller arduino pada
instalasi otomasi kelistrikan industri.
Alur dari rancangan penelitiannya di mulai dari penentuan konsep, studi
literature , menggambar software, dan diakhiri dengan analisis. Analisis dapat
dilakukan apabila alat sudahdi uji coba dan sistem sudah berjalan dengan baik dengan
hasil beban-beban pada alat sudah terkontrol dan termonitor dengan baik.
2) Dewanto R A, Aradea (2007), Aplikasi Sms Gateway Dengan Koreksi
Kesalahan Menggunakan Fuzzy String Matching, (ISSN: 1907-5022),Yogyakarta.
Penelitian ini menyusun metode hasil dari studi literatur akan diimplementasikan
menjadi suatu metode untuk proses membangun sebuah SMS Gateway serta aplikasi
untuk antarmuka dengan user maupun admin.
Alur dari penelitian di mulai dari studi literature, baik dari buku-buku , jurnal-
jurnal ,maupun artikel-artikel yang berhubungan dan menunjang penelitian ini.
3) Andriantoi to dkk,2016.Arduino Belajar Cepat dan Pemograman.
Buku ini menjelaskan mengenai konsep listrik dan elektronika, pengenalan berbagai
macam Arduino Board, pengenalan softare IDE Arduino, bahasa pemograman
41
Arduino berbasis C, Input/output digital Arduino, Input/otput analog Arduino,
Komunikasi serial Arduino dengan computer.
4) https://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/
Website ini menjelaskan tentang pengertian relay dan fungsinya serta
mendeskripsikan prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar
sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang
bertegangan lebih tinggi .
5) Andrian. (2019). “Rancang Bangun Monitoring Status On/Off Genset
Berbasis Sms Gateway”.Semarang
Penelitian ini bertujuan ingin merancang sebuah sistem kendali SMS
Gateway yang mengimplementasikan hasil perintah berupa On atau off untuk
memberitahukan berupa sms yang akan dikirim pada nomor yang telah dimasukan
kedalam Sim 900.
Alur rancangan akan mengadobsi proses beberapa tahapan observasi dan
pengujian sebagai proses untuk memperoleh hasil yang diinginkan.