7

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. Gelombang Ultrasonik

Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi dengan frekuensi yang

lebih besar dari batas frekuensi tertinggi yang bisa didengar oleh telinga manusia

yaitu lebih besar dari 20 KHz. Gelombang ultrasonik merupakan gelombang

longitudinal yaitu gelombang yang terjadi karena perapatan dan perenggangan

partikel-partikel dalam medium yang dilaluinya diakibatkan oleh gangguan dari

benda yang bergetar. Dapat pula dikatakan, gelombang ultrasonik adalah

gelombang bunyi yang terjadi karena adanya getaran dari partikel zat padat, zat

cair atau juga gas yang dilaluinya. Partikel-partikel tersebut bergetar disekitar titik

setimbangnya sehingga ikut menggetarkan partikel-partikel tetangganya.

Pada dasarnya ada dua syarat untuk membentuk getaran, pertama harus

ada sesuatu yang bergetar dan kedua harus ada gaya yang selalu membuat sesuatu

yang bergetar itu kembali ke posisi semula. Dengan kata lain, harus ada massa

dan elastisitas. Hal itu diumpamakan seperti beban yang digantung pada pegas

yang terikat ujung atasnya pada dinding. Mula-mula benda pada keadaan A

kemudian ditarik hingga benda berada pada posisi B, lalu dilepas. Maka benda

akan berosilasi dengan lintasan A-B-A-C-A- dan seterusnya, seperti ditunjukkan

pada gambar 2.1 berikut.

8

Gambar 2.1

Osilasi pegas

Benda yang bergetar memiliki frekuensi (f) dan frekuensi sudut (ω).

Frekuensi adalah banyaknya getaran tiap detik. Frekuensi sudut adalah banyaknya

siklus gerak penuh tiap detik. Frekuensi dan frekuensi sudut getaran bergantung

pada massa benda (m) dan konstanta pegas (k). Hal ini sesuai dengan persamaan

2.1, 2.2 dan 2.3 berikut.

m

k (2.1)

m

kf2 (2.2)

m

kf

2

1 (2.3)

Makin besar konstanta pegas maka frekuensi dan frekuensi sudut akan semakin

besar. Sedangkan makin besar massa yang bergetar, frekuensi dan frekuensi sudut

getaran akan semakin kecil.

9

Jarak antara titik puncak gelombang dengan titik setimbangnya disebut

amplitudo. Dapat dikatakan juga amplitudo adalah simpangan maksimum

gelombang terhadap titik setimbang gelombang. Amplitudo mempengaruhi

kekuatan atau kenyaringan gelombang yang disebut intensitas gelombang. Makin

besar amplitudo maka intensitas gelombang akan besar. Dengan kata lain, agar

bunyi yang dihasilkan memiliki intensitas gelombang yang besar maka amplitudo

dari gelombang tersebut harus besar. Hal yang sama juga terjadi pada alat musik

akustik seperti gitar. Frekuensi gitar ditentukan oleh tegangan senar (diatur oleh

penegang senar dan oleh posisi tekanan jari) yang dianalogikan dengan konstanta

pegas dan oleh ukuran (massa jenis) senar, yang dianalogikan dengan massa

benda.

Dua senar dengan tegangan tali yang sama namun masing-masing

memiliki massa jenis berbeda akan memiliki frekuensi natural yang berbeda.

Senar yang lebih ringan memiliki frekuensi yang lebih tinggi dari senar yang

berat. Intensitas bunyi yang dihasilkan akan sesuai dengan kekuatan kita memetik

gitar. Makin kuat kita memetik senar tersebut maka senar akan teregang lebih jauh

sehingga menghasilkan amplitudo getaran yang besar. Namun senar teregang saja

tidak cukup untuk menghasilkan bunyi dengan intensitas besar. Maka dari itu

dibuatlah badan gitar untuk menguatkan intensitas bunyi yang dihasilkan dari

senar gitar. Dengan dasar seperti itu sensor ultrasonik dibuat.

Gelombang bunyi merupakan bentuk energi mekanik yang hanya dapat

merambat dalam medium, tidak dapat merambat dalam vakum (tidak ada medium

rambat). Medium yang dilaluinya bisa berupa gas, cair atau padat. Perbedaan

10

medium inilah yang menyebabkan laju perambatan gelombang bunyi berbeda-

beda. Sama halnya dengan gelombang bunyi pada frekuensi rendah, medium yang

dilalui gelombang ultrasonik adalah gas. Gelombang bunyi yang merambat dalam

medium memiliki laju rambat gelombang yang sesuai dengan persamaan 2.4

sebagai berikut.

M

RTv (2.4)

Laju perambatan gelombang ultrasonik bergantung pada temperatur (T), kostanta

gas universal (R), massa molar gas (M) dan konstanta jenis gas (γ).

Tidak semua getaran mekanik dapat didengar oleh manusia. Manusia

dapat mendengar hanya pada rentang frekuensi yang sempit antara 16 Hz hingga

20000 Hz. Wilayah tersebut disebut wilayah audibel. Getaran dengan frekuensi

dibawah 20 Hz disebut subsonik dan bunyi dengan freukensi diatas 20 KHz

disebut sebagai wilayah ultrasonik. Pembagian wilayah frekuensi gelombang

bunyi ditunjukkan pada gambar 2.2 berikut.

Gambar 2.2

Pembagian wilayah frekuensi gelombang bunyi

11

Sensor ultrasonik kemudian dirancang agar dapat menghasilkan frekuensi

getar di wilayah frekuensi ultrasonik. Untuk membangkitkan getaran tersebut

digunakan material yang bergetar jika diberi tegangan listrik yaitu bahan

piezoelektrik.

B. Sensor Ultrasonik

Sensor adalah peralatan yang dapat mendeteksi gejala-gejala perubahan

energi. Sensor ultrasonik adalah sensor yang dapat mendeteksi gejala-gejala

perubahan energi yang diakibatkan oleh gelombang ultasonik. Bagian sensor

ultrasonik yang merubah gelombang ultrasonik menjadi energi lain disebut

tranduser.

Tranduser adalah sebuah alat yang dapat merubah suatu energi tertentu

yang diterima kedalam bentuk energi lain. Contohnya, energi listrik yang diubah

menjadi energi mekanik atau sebaliknya. Tranduser ultrasonik biasanya dibuat

dari bahan piezoelektrik.

Bahan piezoelektrik adalah suatu bahan yang bila mendapat tekanan

(piezo) maka akan terjadi polarisasi pada bahan tersebut. Bila bahan piezoelektrik

diberi tekanan maka muatan positif akan bekumpul pada salah satu sisi bahan

piezoelektrik dan muatan negatif akan berkumpul pada sisi lainnya. Karena bahan

tersebut bersifat kapasitor dengan konstanta dielektrik tertentu maka jika bahan ini

diberi tekanan, pada kedua permukaannya akan timbul perbedaan tegangan listrik.

Peristiwa ini disebut efek piezoelektrik langsung.

Bila kedua permukaan bahan piezoelektrik diberi tegangan listrik maka

rapat muatan pada kedua permukaan bahan akan meningkat sehingga volume

12

bahan bertambah. Karena bahan piezoelektrik ini juga merupakan elastik dengan

modulus elastis tertentu maka volume bahan ini akan kembali pada keadaan

setimbangnya. Sifat seperti inilah yang mengakibatkan getaran pada bahan

piezoelektrik. Peristiwa ini disebut efek piezoelektrik tidak langsung.

Efek dari piezoelektrik adalah reversible, artinya bahan ini dapat merubah

energi mekanik menjadi energi elektrik dan dapat merubah energi elektrik

menjadi energi mekanik. Kedua efek tersebut menyebabkan bahan piezoelektrik

dapat digunakan sebagai sebagai pemancar (transmitter) maupun sebagai

penerima (receiver).

Bahan piezoelektrik bersifat elastis. Bahan ini hanya mengalami

perubahan yang singkat saat diberi tegangan. Karena itu tegangan yang digunakan

tidak boleh tegangan DC. Arus AC dengan frekuensi yang sesuai dengan

frekuensi ultrasonik yang diinginkan harus dibangkitkan untuk bahan ini agar

bahan ini dapat secara kontinu menghasilkan getaran dengan frekuensi tetap.

Sensor ultrasonik terdiri dari dua buah tranduser. Alat ini memiliki

permukaan yang bergetar searah dengan arah rambat gelombang yang

dipancarkan. Tranduser bertindak sebagai sumber getaran yang akan diradiasikan

ke medium sekelilingnya. Gambar 2.3 berikut menunjukkan penampang samping

tranduser ultrasonik.

13

Gambar. 2.3

Penampang samping tranduser ultrasonik

Adapun bagian-bagian dari tranduser ini dapat dijelaskan sebagai berikut.

Terminal dan kabel yaitu komponen yang mengalirkan arus AC pada elemen

piezoelektrik. Elemen ini yang merubah energi listrik menjadi energi mekanik

sehingga bahan piezoelektrik begetar dan sebaliknya. Efek bahan piezoelektrik

dapat disempurnakan dengan menempelkan metal diafragma dengan struktur

unimorf. Fungsi dari diafragma ini adalah sebagai pembentuk frekuensi natural

dari gabungan elemen dan logam sehingga dapat beresonansi pada frekuensi yang

sesuai. Jika tegangan dikenai pada logam ini maka akan menghasilkan tegangan

lengkung membentuk getaran melengkung seperti yang ditunjukkan pada gambar

2.4 berikut.

14

Gambar 2.4

Prinsip kerja sensor ultrasonik

Jika frekuensi listrik yang dikenakan beresonansi dengan vibrator (elemen

piezoelektrik dan metal diafragma) ini maka akan menghasilkan getaran bunyi

dengan frekuensi yang sesuai. Sifat ini digunakan untuk transmitter. Jika getaran

bunyi yang diterima beresonansi dengan vibrator ini maka akan menghasilkan

tegangan listrik yang sesuai. Sifat ini digunakan untuk receiver.

Penyempurnaan dari tranduser sederhana ini adalah dengan menambahkan

kerucut diatas vibrator dan pengemasan yang sesuai sehingga dapat berfungsi

sebagai penguat sinyal (seperti halnya badan kayu pada gitar). Penutup tabung

juga disesuaikan dengan frekuensi yang akan dibangkitkan. Untuk mengurangi

pembentukan atau penangkapan noise akibat resonansi dengan partikel debu di

udara.

15

Pola radiasi gelombang ultrasonik merupakan gabungan antara gelombang

bidang datar (bergerak hanya ke satu arah) dan gelombang radial (bergerak ke

segala arah) seperti ditunjukkan gambar 2.5.

Gambar 2.5.

Pola radiasi gelombang ultrasonik.

Terlihat bahwa dari permukaan tranduser sampai jarak tertentu yang disebut

medan dekat, gelombang ultrasonik yang dipancarkan merupakan gelombang

bidang datar. Karena luas berkasnya tidak berubah maka sepanjang medan dekat

intensitasnya tidak berubah.

Panjang daerah gelombang bidang datar mengikuti persamaan 2.5 berikut.

4

2D

N (2.5)

N = Panjang daerah dgelombang bidang datar

D = Diameter kristal piezoelektrik

λ = Panjang gelombang ultrasonik.

Gelombang ultrasonik diradiasikan membentuk daerah kerucut dengan sudut

bukaan atau sudut elevasi (ф) tertentu. Besar sudut elevasi sesuai dengan

persamaan 2.6 berikut.

D22,1

2sin (2.6)

D

N

/2

Transduser

16

Intensitas gelombang ultrasonik yang diradiasikan dalam suatu medium

akan mengalami proses atenuasi (pelemahan). Proses ini disebabkan oleh

penyebaran gelombang dan absorbsi (penyerapan) gelombang.

Amplitudo gelombang akan mengalami atenuasi ketika berjalan disebuah

medium. Atenuasi gelombang mengikuti persamaan

)7.2()exp(ˆˆ)0()(

ydddy

Dimana )0(

d̂

adalah amplitudo pada waktu awal media, )(

ˆy

d adalah

amplitudo pada posisi y dan d adalah koefisien atenuasi perpindahan. Sama

halnya dengan amplitudo, atenuasi energi juga terjadi pada gelombang yang

merambat

)8.2()exp()0()(

yWWwy

W(0) adalah amplitudo pada awal media, W(y) adalah amplitudo pada posisi y dan

wadalah koefisien atenuasi energi.

Energi dan amplitudo gelombang akan mengalami atenuasi bergantung

pada jarak dan koefisien atenuasi amplitudo dan energinya. Dari persamaan 2.5

dan 2.6 menunjukkan bahwa nilai atenuasi energi dan amplitudo akan membesar

jika nilai y membesar. Makin jauh posisi benda yang dikenai gelombang maka

atenuasi gelombangnya akan makin besar.

Sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan

gelombang bunyi. Sensor ini menghasilkan gelombang bunyi yaitu oleh tranduser

pemancar yang kemudian diterima kembali oleh tranduser penerima dengan

perbedaan waktu sebagai dasar penginderaannya. Perbedaan waktu antara

17

gelombang bunyi yang dipancarkan dengan gelombang bunyi yang ditangkap

kembali adalah berbanding lurus dengan jarak objek yang memantulkannya. Jenis

objek yang dapat diindera diantaranya adalah objek padat, cair, butiran maupun

tekstil .

Sensor ultrasonik memiliki beberapa keuntungan sebagai berikut.

1. Jangkaun sensor ultrasonik dalam mendeteksi objek penghalang relatif luas

dibanding sensor inframerah atau sensor laser. Dalam hal ini jika objek tidak

tegak lurus dengan sensor ultrasonik maka sensor masih dapat mendeteksi

keberadaan objek tersebut.

2. Makin tinggi gelombang bunyi makin pendek panjang gelombang, berarti

difraksi disekitar halangan yang akan diukur dimensinya makin berkurang.

Hal ini memudahkan untuk meluruskan atau memfokuskan ultrasonik.

3. Digunakan dalam berbagai bidang.

4. Radiasi dari gelombang ultrasonik yang dipancarkan tidak berbahaya.

Selain keuntungan, tentunya setiap jenis sensor memiliki kekurangan.

Adapun kekurangan dari sensor ultrasonik adalah :

1. Sensor ultrasonik dapat menerima frekuensi lain sehingga sensor seakan-akan

mendeteksi halangan yang sebenarnya tidak ada.

2. Jika objek yang dideteksi berukuran besar dan berbentuk tidak beraturan atau

jumlahnya banyak maka dimungkinkan terjadi pantulan-pantulan sehingga

jarak yang terdeteksi oleh sensor tidak merefleksikan jarak objek yang

sebenarnya.

18

3. Jika daerah pantul berbentuk cekung maka akan menyulitkan untuk

mengetahui apakah nilai waktu pantul yang terdeteksi adalah hasil pantul dari

bidang yang tepat di depan ataukah dari bidang yang membentuk sudut cukup

besar dari bidang tepat di depan.

Tidak seperti sensor infra merah dan laser yang hanya mendeteksi wilayah

yang sangat sempit, pancaran gelombang ultrasonik bersifat menyebar dan

membentuk area deteksi berbentuk kerucut. Sensor ultrasonik ini memiliki

karakteristik intensitas radiasi yang bergantung pada sudut elevasi. Gambar 2.6

dan 2.7 berturut-turut berikut menunjukkan pola intensitas radiasi gelombang

ultrasonik

Gambar 2.6

Pola intensitas radiasi gelombang ultrasonik

19

Gambar 2.7

Pola intensitas radiasi gelombang ultrasonik

Berdasarkan kedua gambar tersebut maka secara umum jangkauan sudut deteksi

optimal untuk sensor ultrasonik ini hanya pada daerah < 300 di depan sensor.

Salah satu sensor ultrasonik dalam bentuk kemasan ditunjukkan pada

gambar 2.8.

Gambar 2.8.

Sensor PING (Tim IE,2008:1)

Sensor ultrasonik ini diberi label PING. Sensor ultrasonik jenis ini memiliki

kelebihan sebagai berikut.

20

1. Kemasan Rangkain sensor ultrasonik PING lebih kecil dan sederhana.

2. Mampu mendeteksi objek pada jarak 3 cm hingga 3 m.

3. Lebih mudah dihubungkan ke mikrokontroler yaitu hanya pada satu kaki

yang berlabel SIG.

4. Register ke dalam alamat mikrokontroler lebih sedikit sehingga

mempermudah ketika penulisan bahasa pemograman.

Pada umumnya prinsip kerja sensor ultrasonik ditunjukkan pada gambar 2.9

berikut.

Gambar 2.9

Prinsip operasi sensor ultrasonik

Tegangan yang diberikan pada PING sebesar +5 Volt diubah menjadi tegangan

+10 dan -10 V oleh IC 680. Tegangan ini digunakan untuk tegangan Amplifier

(penguat) dan tegangan ultrasonik Pengirim. Frekuensi sinyal yang digunakan

IC 680 IC 555 Penguat Pulsa

dikirim

di

+ 5V

Astable

Multivibrator

Penguat (Peak

Amplifier

Perata

gelombang

Pre

Amp

Pulsa

diterima

21

adalah 40 KHz. Rangkaian Astable Multivibrator berfungsi mengatur agar

frekuensi yang dibangkitkan IC 555 bekerja pada frekuensi 40 KHz. Kemudian

sinyal diubah dan dikuatkan menjadi 20 v p/p kemudian tegangan ini yang dikirim

ke transmitter (pengirim). Setelah Echo diterima, sinyal echo dikuatkan mencapai

1 v p/p kemudian diratakan sehingga sinyal tegangan menjadi + 1v. Sinyal + 1 V

dikuatkan lagi menjadi +5V. Sinyal ini yang akan dikirim ke mikrokontroler.

C. Prinsip Dasar Pengukur Jarak

Sensor ultrasonik untuk mengukur jarak pada dasarnya menggunakan

metode TOF (the time-of-flight). Metode ini dapat dijelaskan sebagai berikut.

Gambar 2.10

Sistem Sensor Ultrasonik pengukur jarak

Sensor ultrasonik memancarkan gelombang kemudian dipantulkan oleh benda

yang akan diukur jaraknya. Ilustrasi tersebut ditunjukkan pada gambar 2.10.

Dengan diperoleh variabel waktu yang terukur mulai dari pulsa ultrasonik

dipancarkan hingga diterima, jarak dapat dihitung. Persamaan 2.9 berikut dapat

digunakan untuk menghitung jarak.

22

2

ctl (2.9)

l = jarak

c = laju perambatan bunyi pada medium udara

t = waktu yang dibutuhkan gelombang bunyi mulai dari dipancarkan hingga

diterima kembali.

D. Mikrokontroler ATMega8535

Mikrokontroler adalah mikroprosesor yang dikhususkan untuk

instrumentasi dan kendali. Pengertian dari mikroprosesor sendiri adalah piranti

keras yang digunakan untuk pengolahan informasi dengan softwere tertentu sesuai

dengan kebutuhan dan biasanya digunakan utuk PC ( Personal

Computer ). Tidak seperti sistem komputer, mikrokontroler hanya bisa bekerja

untuk program tertentu saja, dapat disimpan dan diprogram ulang, sedangkan

sistem komputer bisa bekerja untuk beberapa program.

Dengan kata lain mikrokontroler merupakan miniatur dari sistem komputer yang

digunakan untuk mengerjakan program khusus saja dan bisa diprogram ulang.

Mikokontroler adalah suatu chip yang dibuat dengan komposisi sebagai

berikut:

1. Memiliki memori internal relatif sedikit.

2. Memiliki unit input-output (I/O) langsung.

3. Pemroses bit, selain Byte.

4. Memiliki perintah atau program yang langsung berhubungan dengan input-

output (I/O).

5. Program relatif sederhana.

23

6. Beberapa varian memiliki memori yang tidak hilang bila catu daya padam

didalamnya untuk menyimpan program.

Sedangkan dalam aplikasi, sistem mikrokontroler memiliki karakteristik

sebagai berikut.

1. Memiliki program khusus yang disimpan dalam memori untuk aplikasi

tertentu, tidak seperti PC yang multifungsi karena mudahnya memasukkan

program. Program mikrokontroler relatif lebih kecil dari pada program-

program pada PC

2. Konsumsi daya kecil.

3. Rangkaian sederhana

4. Komponen sedikit.

5. Unit input-output (I/O) yang sederhana.

6. Lebih tahan terhadap kondisi lingkungan ekstrem, misalnya tekanan dan

temperatur.

Dalam mikrokontroler ada yang disebut sebagai perangkat pengembang.

Perangkat pengembang ini dibutuhkan oleh mikrokontroler untuk dapat bekerja.

Adapun perangkat pengembang ini adalah sebagai berikut.

1. Compiler atau penerjemah. Mikrokontroler bekerja dalam kode-kode bahasa

mesin.

2. Programmer, alat yang digunakan untuk mengisi program ke chip

mikrokontroler. Artinya kode-kode bahasa mesin dimasukkan dalam memori

ROM, EEPROM atau Flash memori.

24

Mikrokontroler yang digunakan pada penelitian ini yaitu jenis

mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc processor). Memiliki arsitektur RISC

(reduce intruction set computer) 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam

kode 16-bit (16-bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu

siklus clock. Salah satu AVR produk ATMEL yaitu ATMega8535.

Konstruksi ATMega8535 ditunjukkan pada gambar (2.11). Adapun

bagian-bagian ATMega8535 secara umum adalah sebagai berikut.

1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.

2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.

3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan.

4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

5. Watchdog Timer dengan oscilator internal.

6. SRAM sebesar 512 Byte

7. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write.

8. Unit interupsi internal dan eksternal.

9. Port antarmuka serial pheripheral interface (SPI).

10. EEPROM sebesar 512 Byte yang dapat diprogram saat operasi.

11. Antar muka komparator analog.

12. Port USART untuk komunikasi serial.

Adapun Fitur ATMEGA8535 adalah sebagai berikut.

1. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC, kecepatan maksimal 16 MHz.

25

2. Kapabilitas memori Flash 8 KB, SRAM sebesar 512 Byte dan EEPROM

(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.

3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.

4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.

5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.

Gambar 2.11

Konstruksi ATMega8535(www.atmel.com)

Konvigurasi pin ATMega8535 ditunjukkan pada gambar (2.12) dan secara singkat

dapat dijelaskan sebagai berikut.

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.

2. GND merupakan pin Ground.

3. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan sebagai pin masukan

ADC.

4. Port B (PB0..PB7) merupakakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus

sebagai Timer/Counter, komparator analog dan SPI.

5. Port C (PC0..PC&) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus

sebagai TWI, komparator analog, dan Timer Oscillator.

6. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus

sebagai komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial.

7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.

8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.

9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

26

10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.

Gambar 2.12

Pin Atmega8535 (www.atmel.com)

E. Bahasa Pemograman C

Bahasa C populer digunakan dengan alasan sebagai berikut.

1. Bahasa C tersedia hampir disemua jenis komputer.

2. Kode bahasa C bersifat portabel artinya bahasa C untuk suatu komputer

tertentu dapat digunakan dikomputer lain dengan modifikasi sedikit.

3. Bahasa C terdiri dari sedikit kata kunci jika dibandingkan dengan bahasa

pemrograman lain. Bahasa C terdiri 32 kata kunci dan tambahan 7 kata kunci

dari Turbo C sedangkan bahasa pemograman lain terdiri dari ratusan kata

kunci sehingga lebih sulit mempelajarinya.

4. Proses executable (menjalankan) program bahasa C lebih cepat. Karena

bahasa C menyediakan sedikit kata-kata kunci maka konsekuensinya program

hasil dari kompilasi bahasa C relatif lebih cepat prosesnya dibanding dengan

bahasa lain.

27

5. Dukungan pustaka yang banyak.

6. Bahasa C adalah bahasa terstruktur. Bahasa C mempunyai struktur yang baik

sehingga mudah untuk dipahami dan lebih mudah ketika membuat pogram.

7. Bahasa C merupakan bahasa tingkat tinggi dan juga bahasa tingkat

menengah. Untuk mempunyai kemampuan seperti ini, bahasa C

menggabungkan bahasa tingkat tinggi (high level language) dengan bahasa

tingkat rendah (low level language ) menghasilkan bahasa tingkat menengah.

Bahasa C pada tingkat ini memiliki kemampuan untuk operasi-operasi bit,

Byte, alamat-alamat memori dan register.

8. Bahasa C adalah bahasa kompiler. Bahasa C akan menghasilkan pelaksanaan

(executable) program yang banyak dibutuhkan oleh program-program

komersial.

F. LCD (Liquid Crystal Display)

Tampilan dari beberapa alat ukur sederhana yang banyak beredar

dipasaran salah satunya menggunakan seven segmen. Pada seven segmen

membutuhkan rangkaian yang cukup kompleks. Jika tampilan yang diperlukan

lebih dari satu karakter huruf maka rangkaian yang dibuat akan lebih rumit dan

cukup sulit dipelajari. Selain seven segmen divais lain yang bisa menampilkan

hasil perhitungan alat ukur atau tampilan karakter lain yaitu LCD (Liquid Crystal

Display). LCD juga berfungsi untuk menampilkan suatu nilai hasil sensor,

menampilkan teks atau menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler.

Rangakaian yang dibutuhkan pun lebih sederhana dibandingkan seven segmen.

28

LCD yang digunakan adalah LCD M1632 yang merupakan LCD dengan

tampilan 16 x 2 baris dengan konsumsi daya rendah. LCD bentuk ini dikendalikan

oleh mikrokontroler HD44780 yang terdapat di dalam modul LCD.

Mikrokontroler ini yang berfungsi sebagai pengendali kerja LCD. Bentuk fisik

LCD ditunjukkan pada gambar 2.13 berikut

Gambar 2.13 Tampilan Fisik LCD

(M. Ary Heryanto.2008:49)

Adapun pin-pin yang terdapat pada LCD dapat ditunjukkan pada gambar 2.14

berikut.

Gambar 2.14

Pin-pin LCD

Adapun fungsi pin- pin pada LCD dapat dijelaskan pada tabel 2.1 sebagai berikut.

29

Tabel 2.1.Fungsi- fungsi pin pada LCD

No Pin Fungsi

1 GND 0V (GND)

2 Vcc 5 V

3 VLCD Mengatur kekontrasan LCD

4 RS Pilihan register; data input dan instruksi

input

5 RD H:Baca;L:Tulis

6 EN Masuknya sinyal

7 D0

Data Bus

8 D1

9 D2

10 D3

11 D4

12 D5

13 D6

14 D7

15 V+BL Tegangan positif Backlight (4-4,2 V;

50-200mA)

16 V-BL Tegangan negatif backlight (0 V;GND)

Bagian-bagian dari mikrokontroler HD44780 yang mengendalikan LCD adalah

sebagai berikut :

1. DDRAM (Display Data Random Access Memory) merupakan memori tempat

karakter yang ditampilkan berada.

30

2. CGRAM (Charakter Generator Random Access Memory) merupakan

memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari

karakter dapat diubah-ubah sesuai keinginan. Namun, memori akan hilang

saat Power Supply tidak aktif sehingga pola karakter akan hilang.

3. CGROM (Charakter Generator Read Only Memory) merupakan memori

untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut sudah

ditentukan secara permanen dari HD44780 sehingga pengguna tidak dapat

mengubahnya lagi. Karena ROM bersifat permanen, pola karakter tersebut

tidak akan hilang walaupun Power Supply tidak aktif.

4. REGISTER

HD44780 memiliki dua buah register yang aksesnya diatur menggunakan

kaki RS (Register Select). Pada saat RS berlogika 0, register yang diakses

adalah register perintah dan pada saat RS berlogika 1, register yang diakses

adalah register data.