BAB II DASAR TEORI 2.1. Pengertian Rancang Bangun

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.