bab ii landasan teori 2.1 rasberry pi - digital library uns · sebuah atmega16u2 pada saluran board...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user 5

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Rasberry PI

Raspberry pi merupakan sebuah perangkat komputer seukuran kartu

nama.Raspberry pi dapat dimanfaatkan untuk berbagai macam keperluan. Salah

satunya adalah web server. Sistem operasi yang digunakan untuk membangun

sebuah web server dengan raspberry pi adalah raspbian. Raspbian merupakan

salah satu bentuk atau turunan dari sistem operasi debian yang memang didesain

agar dapat berjalan di raspberry pi.

Raspberry pi memiliki system Broadcom BCM2885 chip (SOC), yang

mencakup ARM1176JZF-S 700 MHz processor, video core IV GPU, dan

awalnya dengan 256 megabyte RAM kemudian di upgrade ke 512 MB. Sistem

operasi berjalan pada kartu memori (SD Card) untuk booting dan penyimpanan

jangka panjang. (Horan, 2013)

Gambar 2.1. Core components Raspberry pi board


commit to user

6

2.2 Arduino UNO

Arduino merupakan kombinasi perangkat keras dan perangkat lunak yang

bersifat open source. Board ini memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6

pin dapat digunakan sebagai output (PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator

kristal, koneksi USB, jack listrik tombol reset. Pin-pin ini berisi semua yang

diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer

dengan kabel USB atau sumber tegangan bisa didapat dari adaptor AC-DC atau

baterai untuk menggunakannya.

Gambar 2.2. Core components arduino uno board


commit to user

7

Deskripsi Arduio UNO:

Tabel 2.1. Deskripsi Arduino Uno

Mikrokontroler Atmega328

Operasi Voltage 5V

Input Voltage 7-12 V (recommended)

Input Voltage 6-20 V (limits)

I/O 14 pin (6 pin PWM)

Arus 50 mA

Flash Memory 32 Kb

Bootloader SRAM 2KB

EPROM 1 KB

Kecepatan 16 Mhz

Arduino Uno memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan

komputer, Arduino lain atau mikrokontroler lain. ATmega328 ini menyediakan

UART TTL (5V) komunikasi serial yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1

(TX). Sebuah ATmega16U2 pada saluran board ini komunikasi serial melalui

USB dan muncul sebagai com port virtual untuk perangkat lunak pada komputer.

Firmware Arduino menggunakan USB driver standar COM, dan tidak ada driver

eksternal yang dibutuhkan. Namun, pada Windows, file.Inf diperlukan. Perangkat

lunak Arduino termasuk monitor serial yang memungkinkan data sederhana yang

akan dikirim ke board Arduino. RX dan TX LED di board akan berkedip ketika

data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB ke komputer.

ATmega328 ini juga mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Fungsi ini

digunakan untuk melakukan komunikasi inteface pada sistem. (Sudjadi, 2005)

Uno Arduino dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino.

ATmega328 pada Uno Arduino memiliki bootloader yang memungkinkan untuk

meng-upload program baru untuk itu tanpa menggunakan programmer hardware

exsternal (Downloader) ini berkomunikasi menggunakan protokol dari bahasa C.


commit to user

8

2.3 Relay

Relay adalah suatu piranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk

menggerakan sejumlah kontaktor (saklar) yang tersusun. Kontaktor akan tertutup

(On) atau terbuka (Off) karena efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan

(induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar dimana pergerakan

kontaktor (On/Off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.

Sebagai komponen elektronika, relay mempunyai peran penting dalam

sebuah sistem rangkaian elektronika dan rangkaian listrik untuk menggerakan

sebuah perangkat yang memerlukan arus besar tanpa terhubung langsung dengan

perangkat pengendali yang mempunyai arus kecil. Dengan demikian relay dapat

berfungsi sebagai pengaman. (Isparela, 2013)

Susunan kontak pada relay adalah:

Normally open : Relay akan menutup jika di aliri arus listrik

Normally close : Relay akan membuka jika dialiri arus arus listrik

changeover : Relay memiliki kontak tengah yang akan melepaskan diri

dan membuat kontak lainnya berhubungan

Gambar 2.3. Diagram Mechanical Relay


commit to user

9

2.4 Arduino IDE

Arduino adalah perangkat lunak IDE (Integrated Development

Environment). Sebuah perangkat lunak yang memudahkan kita mengembangkan

aplikasi mikrokontroler mulai dari menuliskan source program, kompilasi, upload

hasil kompilasi, dan uji coba secara terminal serial. Arduino ini bisa dijalankan di

komputer dengan berbagai macam platform karena didukung atau berbasis Java.

Source program yang kita buat untuk aplikasi mikrokontroler adalah bahasa

C/C++ dan dapat digabungkan dengan assembly. (Siswoyo, 2012)

Arduino diciptakan untuk para pemula bahkan yang tidak memiliki basic

bahasa pemrograman sama sekali karena menggunakan bahasa C++ yang telah

dipermudah melalui library. Arduino menggunakan Software Processing yang

digunakan untuk menulis program kedalam Arduino. Processing sendiri

merupakan penggabungan antara bahasa C++ dan Java. Software Arduino ini

dapat di install di berbagai operating system (OS) seperti: LINUX, Mac OS,

Windows. Software IDE Arduino terdiri dari 3 (tiga) bagian:

1. Editor program, untuk menulis dan mengedit program dalam bahasa

processing. Listing program pada Arduino disebut sketch.

2. Compiler , modul yang berfungsi mengubah bahasa processing

(kode program) kedalam kode biner karena kode biner adalah satu

satunya bahasa program yang dipahami oleh mikrokontroler.

3. Uploader , modul yang berfungsi memasukkan kode biner kedalam

memori microcontroller.

Struktur perintah pada arduino secara garis besar terdiri dari 2 (dua) bagian

yaitu void setup dan void loop . Void setup berisi perintah yang akan dieksekusi

hanya satu kali sejak arduino dihidupkan sedangkan void loop berisi perintah yang

akan dieksekusi berulang-ulang selama arduino dinyalakan. (Sulaiman, 2012)


commit to user

10

Gambar 2.4. Tampilan IDE arduino

2.5 Web Server

Web server dapat diartikan sebagai perangkat keras sekaligus perangkat

lunak yang bertujuan menyajikan konten website melalui internet. Secara

sederhana, cara kerja web server adalah sebagai berikut. Ketika kita ingin

menampilkan suatu web page pada layar komputer kita, maka kita akan

memanggil konten yang tersimpan pada web server yang menyediakan konten

web page yang kita inginkan. Cara pemanggilannya adalah melalui pemanggilan

URL (Uniform Resource Locator). URL dapat dibagi menjadi tiga bagian: (1)

- (Chintya, 2013)

Penggunaan paling umum web server adalah untuk menempatkan situs web,

namun pada prakteknya penggunaannya diperluas sebagai tempat penyimpanan

data ataupun untuk menjalankan sejumlah aplikasi kelas bisnis.

Fungsi utama sebuah web server adalah untuk menstransfer berkas atas


commit to user

11

permintaan pengguna melalui protokol komunikasi yang telah ditentukan.

Disebabkan sebuah jalaman web dapat terdiri atas berkas teks, video, gambar, dan

lainnya. Pemanfaatan web server berfungsi pula untuk menstransfer seluruh aspek

pemberkasan dalam sebuah halaman web yang terkait, termasuk di dalamnnya

teks, video, atau lainnya.

Pengguna biasanya melalui aplikasi seperti perambahan web, meminta

layanan atas berkas atau halaman web yang terdapat pada sebuah web server,

kemudian server sebagai manager layanan tersebut akan merespon balik dengan

mengirimkan halaman dan berkas-berkas pendukung yang dibutuhkan, atau

menolak permintaan tersebut jika halaman yang diminta tidak tersedia, saat ini

umumnya web server telah di lengkapi pula dengan Php yang memungkinkan web

server menyediakan layanan situs web dinamis dengan menamfaatkan pustaka

tambahan seperti Php dan Asp.

Pemanfaatan web server saat ini tidak terbatas hanya untuk publikasi situs

web, pada prakteknya web server banyak pula digunakan dalam perangkat-

perangkat keras lain seperti printer, router, kamera web yang menyediakan akses

layanan http dalam jaringan lokal yang ditunjukan untuk menyediakan perangkat

manajemen serta mempermudah peninjauan atas perangkat keras tersebut.

2.6 Apache2

Apache adalah server web yang dapat dijalankan di banyak sistem operasi

(Unix, BSD, Linux, Microsoft Windows dan Novell Netware serta platform

lainnya) yang berguna untuk melayani dan memfungsikan situs web. Protokol

yang digunakan untuk melayani fasilitas web/ www in menggunakan HTTP.

Menurut Firdaus (2007 : 5) Web server merupakan sebuah bentuk server

yang khusus digunakan untuk menyimpan halaman website atau homepage.

Apache merupakan turunan dari web server yang dikeluarkan oleh NSCA yaitu

NSCA HTTPd sekitar tahun 1995-a

(patch) dan pengganti dari NCSA HTTPd. Apache web server merupakan tulang

punggung permintaan dari client yang menggunakan browser, seperti Netscape

Navigator, Internet Explorer, Mozilla, lynx dan lain-lain. Web Server dalam


commit to user

12

berkomunikasi dengan kliennya menggunakan protokol HTTP (Hyper Text

Transfer Protocol). Apache berada di bawah GNU, General Public Licensi yang

bersifat free sehingga Apache dapat didownload gratis pada alamat

http://www.apache.org. Adapun pertimbangan dalam memilih Apache adalah :

1. Apache termasuk dalam kategori free software (software gratis).

2. Instalasi apache sangat mudah.

3. Mampu beroperasi pada banyak platform sistem operasi, seperti Linux,

Windows dan lain-lain.

Apache memiliki fitur-fitur canggih seperti pesan kesalahan yang dapat di

konfigurasi, autentikasi berbasis basis data dan lain-lain. Apache juga didukung

oleh sejumlah antarmuka pengguna berbasis grafik (GUI) yang memungkinkan

penanganan server menjadi mudah. ( Anonimous, 2012)

2.7 PHP

PHP (Hypertext Preprocessor) adalah bahasa pemeograman script yang

palingbanyak dipakai saat ini datau dalam kata lain bisa diartikan sebuah bahasa

pemrograman web yang bekerja di sisi server (server side scripting) yang dapat

melakukan konektifitas pada database yang dimana hal itu tidak dapat dilakukan

hanya menggunakan sintaks HTML biasa. (Anonimous, 2001-2013)

Web server yang mendukung PHP dapat ditemukan dimana-mana dari

mulai apache, IIS, Lighttpd, hingga Xitami dengan konfigurasi yang relatif

mudah. Dalam versi PHP5, inti dari interpreter PHP mengalami perubahan besar.

Versi ini juga memasukkan model pemrograman berorientasi objek ke dalam PHP

untuk menjawab perkembangan bahasa pemrograman ke arah paradigma

berorientasi objek.

2.8 Cron

Cron adalah sebuah daemon yang akan menjalankan sebuah program (linux)

pada waktu-waktu yang telah ditentukan. Cron ini dijalankan secara otomatis dari

/etc/init.d pada multi-user. Cron juga akan melihat perintah di /etc/crontab. Cron

juga akan melihat file di /etc/cron.d.


commit to user

13

Gambar 2.5. Cron Syntax

Cron hanya dapat diperintahkan/diprogram melalui Bourne shell (Bash

shell). Segala perintah yang tak dikenal oleh Bash tak akan jalan. Jadi gunakan

program dengan perintah Bash shell murni agar dapat dieksekusi oleh Cron.

Cron is the name of program that enables unix users to execute commands

or scripts (groups of commands) automatically at a specified time/date. It is

normally used for sys admin commands, like makewhatis, which builds a search

database for the man -k command, or for running a backup script,

but can be used for anything. A common use for it today is connecting to the

internet and downloading your email. (Cognition, 1999)

2.9 MySql

MySQL adalah sistem management database relasional. Suatu relasional

menyimpan data dalam tabel-tabel teripisah. Hal ini memungkinkan kecepatan

dan fleksibilitas. Tabel-tabel yang dihubungkan dengan relasi yang ditentukan

mebuatnya bisa mengkombinasi data dari beberapa tabel dari suatu permintaan.

Bagian SQL dari kata MySQL Structured QueryLanguage

bahasa paling umum yang dipergunakan untuk mengakses database. Konektivitas,

kecepatan dan keamannya membuat MySQL cocok untuk pengaksesan database

pada internet. MySQL merupakan sistem client / server yang terdiri dari

SQLserver multihreaded yang memungkinkan backend yang berbeda, sejumlah

program client dan library yang berbeda, tool administratif, dan beberapa

antarmuka pemrogaman. MySQL juga tersedia sebagai library yang bisa

digabungkan di aplikasi. (Utdirartatmo, 2002)


commit to user

14

2.10 PIR (Passive Infra Red) Sensor

PIR (Passive Infrare Reciver) merupakan sebuah sensor berbasiskan

infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari

IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED.

Sesuai dengan namanya passive, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran

sinar infra meah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya.

Benda yang dapat dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia. Sensor

PIR bekerja dengan mendeteksi perubahan radiasi infra merah yangterjadi ketika

ada pergerakan manusia yang memiliki temperaratur yang berbeda dengan

lingkunagn sekelilingnya.

Gambar 2.6. Block diagram sensor PIR

Didalam sensor PIR ini terdapat bagian bagian yang mempunyai perannya

masing-masing, yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric Sensor, Amplifier, dan

comparator. Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi panas yang

dihasilkan dari pancaran sinar infra merah pasifyang dimiliki setiap benda dengan

suhu benda diatas nol mutalk. Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh

kira-kira 32derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat

pada lingkungan. Pancaran sinar infra merah inilah yang kemudian ditangkap oleh

pyroelectric sensor yang merupakan inti dari PIR sensor ini sehingga

manyebabkan Pyroelectirc yang terdiri dari gallium nitranida, caesium nitrat dan

litium tanlat menghasilkan arus listrik. Arus listrik ini ada karena pancaran sinar

infra merah pasif ini membawa energy panas. Prosesnya hampir sama seperti arus

listrik yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.


commit to user

15

Gambar 2.7. Jangkauan sensor PIR

Gambar 2.8. Arah dan jarak sensor pir

2.11 Data Flow Diagram (DFD)

DFD merupakan diagram yang menggunakan notasi-notasi untuk

menggambarkan arus dari data sistem, yang biasanya digunakan untuk

menggambarkan suatu sistem yang telah ada atau sistem baru yang akan

dikembangkan secara logika tanpa mempertimbangkan lingkungan fisik dimana

data tersebut mengalir atau lingkungan fisik dimana data tersebut akan disimpan.

Notasi-Notasi pada DFD menurut Yourdon dan DeMarco (Rosa &

Shalahuddin, 2011) ditunjukan pada tabel 2.2


commit to user

16

Tabel 2.2. - . (Shalahuddin & A.S, 2011)

Nama Keterangan Simbol

Proses Proses atau fungsi atau procedure pada pemodelan perangkat lunak yang akan diimplementasikan dengan pemrograman terstruktur, maka pemodelan notasi inilah yang harusnya menjadi fungsi atau prosedur didalam kode program.

Catatan:

Nama yang diberikan pada sebuah proses biasanya berupa kata kerja.

File File atau basis data atau penyimpanan(storage); pada pemodelan perangkat lunak yang akan diimplementasikan dengan pemrograman terstruktur, maka pemodelan notasi inilah yang harusnya dibuat menjadi tabel-tabel basis data yang dibutuhkan, tabel-tabel ini juga harus sesuai dengan perancangan tabel-tabel pada basis data (Entity Relantionship Diagram (ERD), Conceptual Data Model (CDM), Physical Data Model (PDM))

Catatan :

Nama yang diberikan pada sebuah penyimpanan biasanya kata benda.

Entitas Entitas luar (external entity) atau masukan (input) atau keluaran (output) atau orang yang memakai/berinteraksi dengan perangkat lunak yang dimodelkan atau sistem lain yang terkait dengan aliran data sistem yang dimodelkan.

Catatan :

Nama yang digunakan pada masukan


commit to user

17


(input) atau keluaran (output) biasanya berupa kata benda.

Aliran data

Aliran data; merupakan data yang dikirim antar proses, dari penyimpanan keproses, atau dari proses ke masukan (input) atau keluaran (output).

Catatan :

Nama yang digunakan pada aliran data biasanya berupa kata benda, dapat diawali dengan kata data

tanpa kata

2.12 Entity Relationship Diagram (ERD)

Entity Relationship Diagram adalah diagram yang berisi komponen-

komponen himpunan entitas dan himpunan relasi yang masing-masing dilengkapi

dengan atribut-atribut yang mempresentasikan seluruh fakta yang ditinjau.

(Fahansyah, 1999)

Notasi-notasi simbolik yang digunakan dalam Diagram ERD ditunjukan

pada tabel 2.3

Tabel 2.3. - (Shalahuddin & A.S, 2011).


Entitas/Entity Entitas merupakan data inti yang akan disimpan; bakal tabel pada basis data.


commit to user

18


Atribut Field atau kolom data yang butuh disimpan dalam suatu entitas

Atribut

Kunci primer

Field atau kolom data yang butuh disimpan dalam suatu entitas dan digunakan sebagai kunci akses record yang diinginkan; biasanya berupa id.

Atribut

Multinilai/ multivalue

Field atau kolom data yang buth disimpan dalam suatu entitas yang dapat memiliki nilai lebih dari satu.

Relasi Relasi yang menghubungkan antar entitas; biasa diawali dengan kata kerja.

Asosiasi/ Association

Penghubung antara relasi dan entitas dimana di kedua ujungnya memiliki multiplicity kemungkinan jumlah pemakai.

Kardinalitas menunjukkan jumlah maksimum entitas yang dapat berelasi

dengan entitas pada himpunan entitas yang lain. Dari sejumlah kemungkinan

banyaknya hubungan antar entitas, kardinalitas relasi merujuk kepada hubungan

maksimum yang terjadi dari himpunan entitas yang satu ke himpunan entitas yang

lain dan begitu juga sebaliknya. Berikut kardinalitas yang bisa terjadi diantara

entitas-entitas, antara lain sebagai berikut : (Fahansyah, 1999)

a. Satu ke Satu (One-To-One)

Yang berarti setiap entitas pada himpunan entitas A berhubungan dengan

paling banyak dengan satu entitas pada himpunan entitas B, dan begitu juga


commit to user

19

sebaliknya setiap entitas pada himpunan entitas B berhubungan dengan paling

banyak dengan satu entitas pada himpunan entitas A.

Gambar 2.9. Entitas Satu ke Satu

b. Satu ke Banyak (One-To-Many)

Yang berarti setiap entitas pada himpunan entitas A dapat berhubungan

dengan banyak entitas pada himpunan entitas B, tetapi tidak sebaliknya, dimana

setiap entitas pada himpunan entitas B berhubungan dengan paling banyak dengan

satu entitas pada himpunan entitas A.

Gambar 2.10. Entitas Satu ke Banyak

c. Banyak ke Satu (Many-To-One)

Yang berarti setiap entitas pada himpunan entitas A berhubungan dengan

paling banyak dengan satu entitas pada himpunan entitas B, tetapi tidak


commit to user

20

sebaliknya, dimana setiap entitas pada himpunan entitas A berhubungan dengan

paling banyak satu entitas pada himpunan entitas B.

Gambar 2.11. Entitas banyak ke satu

d. Banyak ke Banyak (Many-to-Many)

Yang berarti setiap entitas pada himpunan entitas A dapat berhubungan

dengan banyak entitas pada himpunan entitas B, dan demikian juga sebaliknya,

dimana setiap entitas pada himpunan entitas B dapat berhubungan dengan banyak

entitas pada himpunan entitas A.

Gambar 2.12. Gambar 2.4 Entitas banyak ke banyak

2.13 Basis Data

Basis data merupakan kumpulan dari data yang saling berhubungan satu

dengan yang lainnya, dan juga merupakan salah satu komponen yang penting

dalam sistem informasi, karena merupakan basis dalam menyediakan informasi

bagi para pemakai. Sedangkan sistem basis data adalah suatu sistem informasi


commit to user

21

yang mengintregasikan kumpulan dari data yang saling berhubungan satu dengan

yang lainnya. (Jogiyanto, 2000)

Basis data perlu dirancang, dibangun, dan data dikumpulkan untuk suatu

tujuan. Basis data dapat digunakan oleh beberapa pemakai dan beberapa aplikasi

yang sesuai dengan kepentingan pemakai. (Waljiyanto, 2003)

2.14 Pengujian Black Box

Pengujian black-box berfokus pada persyaratan fungsional perangkat lunak.

Dengan demikian, pengujian black-blox memungkinkan perekayasa perangkat

lunak mendapatkan serangkaian kondisi input yang sepenuhnya menggunakan

semua persyaratan fungsional untuk suatu program. Pengujian black-box bukan

merupakan alternative dari teknik white-box, tetapi merupakan pendekatan

komplementer yang kemungkinan besar mampu mengungkap kelas kesalahan

daripada metode white-box. (Roger, 1995) Pengujian black-box berusaha

menemukan kesalahan dalam kategori sebagai berikut :

a. Fungsi-fungsi yang tidak benar atau hilang

b. Kesalahan interface

c. Kesalahan dalam struktur data atau askes database eksternal

d. Kesalahan kinerja

e. Inisialisasi dan kesalahan terminasi

2.15 Flowchart

Flowchart atau bagan alir merupakan representasi secara grafik dari suatu

algoritma atau prosedur untuk menyelesaikan suatu masalah. Dengan

menggunakan flowchart akan memudahkan kita untuk melakukan pengecekan

bagian-bagian yang terlupakan dalam analisis masalah. Di samping itu flowchart

juga berguna sebagai fasilitas untuk berkomunikasi antara pemrogram yang

bekerja dalam tim suatu proyek. (Utami, 2005) Flowchart ada dua macam:


commit to user

22

1. Flowchart Sistem

Yaitu diagram alir yang menggambarkan suatu system peralatan

computer yang digunakan dalam proses pengolahan data dan

perhubungan antar peralatan tersebut. Flowchart system digunakan

untuk menggambarkan urutan langka dalam memecahkan masalah,

tetapi hanya berisi prosedur dalam system yang dibentuk. (Utami, 2005)

Symbol yang digunakan:

Gambar 2.13. Simbol flowchart system

2. Flowchart Program

Yaitu bagan yang menggambarkan urutan logika dari suatu prosedur

pemecahan masalah. (Utami, 2005)

Simbol yang digunakan adalah American National Standart Inc.

: (terminal symbol), menunjukkan awal dan akhir

sebuah program

: (preparation symbol), memberikan nilai awal pada


commit to user

23

suatu variable atau counter.

: (processing symbol), menunjukkan pengolahan

aritmatika dan pemindahan data.

: (input/output symbol), menunjukkan proses input

atau output.

: (decision symbol), untuk mewakili operasi

perbandingan logika.

: (predefined process symbol), proses yang ditulis

sebagai sub program, yaitu prosedur/fungsi.

: (connector symbol), penghubung pada halaman

yang sama.

: (off page connector), penghubung pada halaman

yang berbeda.

: Arah proses.

bab ii landasan teori 2.1 rasberry pi - digital library uns · sebuah atmega16u2 pada saluran board...

Documents