BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Wire

5
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
Wire
Wire
merupakan
kawat
penghantar
yang
digunakan
untuk
menghantarkan arus listrik dari suatu perangkat listrik yang satu dengan
perangkat listrik lainnya. Apabila dilihat dari struktur kabel utuh wire adalah inti
penghantar dari kabel yang diselimuti oleh bahan yang bersifat isolator namun
ada beberapa jenis wire yang digunakan sebagai penghantar tanpa diselimuti
bahan isolator atau biasa disebut kabel telanjang.
Gambar 2.1 Struktur Kabel
Kawat penghantar
Isolator
(a). Kabel dengan bahan isolator
(b). Kabel telanjang
Pada gambar 2.1 dapat dilihat dari bahan material ada beberapa jenis
bahan material kawat penghantar yang digunakan diantaranya tembaga,
aluminium, kuningan dan jenis material lainnya. Dari beberapa bahan material
tersebut mempunya sifat dan karakteristik yang berbeda dilhat dari
konduktifitas, resistansi, tension dan sifat karakteristik lainnya.
Tabel 2.1 Karakteristik bahan material kawat penghantar
Logam
Aluminium
Tahanan
Titik cair
Resistansi
Koefesien
Kekuatan
Jenis (m/cm)
(0C)
(Ohm)
Suhu (0K)
Tarik (Kg/mm)
O,03
660
33,3
0,0038
15 – 23
http://digilib.mercubuana.ac.id/
6
Tembaga
0,0175
1083
57,14
0,0037
30 – 48
Baja
0,42
1535
10
0,0052
46 – 90
Perak
0,018
950
62,5
0,0036
Kuningan
0,07
1000
14,28
0,0015
Emas
0,022
1063
45,45
0,0035
Pada tabel 2.1 dapat dilihat dari beberapa jenis bahan kawat penghantar
yang paling baik adalah jenis kawat penghantar tembaga yang mempunyai
tahanan jenis 0,0175 dengan berat jenis 8,9 dan titik lebur 10830 C, lebih tinggi
tentunya jika dibandingkan bahan lainnya mempunyai konduktivitas dan daya
hantar yang tinggi.
2.2
Karakteristik Nilai Resistansi Wire
Besar hambatan suatu kawat penghantar ditentukan oleh beberapa hal
baik secara mekanis ataupun secara elektrik. Dari mekanis panjang kawat dan
luas penampang sangat berpengaruh terhadap besarnya hambatan sedangkan jika
dilihat dari segi elektrik dipengaruhi oleh hambatan jenis. Secara matematis,
besar hambatan kawat penghantar dapat ditulis:
Jika kita perhatikan perhitugan secara matematis besar hambatan
sebanding dengan panjang kawat penghantar artinya semakin panjang kawat
penghantar, maka semakin besar hambatannya. Tetapi berbanding terbalik
http://digilib.mercubuana.ac.id/
7
dengan luas penampang kawat, artinya semakin kecil luas penampang, maka
semakin besar hambatannya. Nilai hambatan suatu penghantar tidak bergantung
pada beda potensialnya. Beda potensial hanya dapat mengubah kuat arus yang
melalui penghantar itu. Jika penghantar yang dilalui sangat panjang, kuat
arusnya akan berkurang. Hal itu terjadi karena diperlukan energi yang sangat
besar untuk mengalirkan arus listrik pada penghantar panjang. Keadaan seperti
itu dikatakan dengan tegangan listrik turun. Makin panjang penghantar, makin
besar pula penurunan tegangan listrik dan juga luas penampang atau ukuran wire
(penghantar) berpengaruh terhadap resistansinya.
Dimana :
A (Luas penampang) = 2 π D
A= Luas Penampang (mmsq)
Π= 3,14
D= Diameter (mm)
Jika dilihat dari hubungan antara nilai resistansi dengan luas penampang
jelas sangat berpengaruh terhadap besar kecilnya resitansi dipengaruhi oleh
besarnya diameter.
2.3
Karakteristik Besaran Tension
Tension atau tegangan adalah gaya yang diberikan oleh seutas tali,
benang, kabel, atau benda sejenisnya pada satu benda atau lebih. Apapun yang
ditarik, digantung, ditopang, atau diayunkan oleh seutas tali, benang, kabel, dan
lainnya merupakan subjek gaya tegangan. Seperti gaya yang lain, tegangan dapat
mempercepat benda atau membuatnya berubah bentuk. Dimana gaya tarik
http://digilib.mercubuana.ac.id/
8
(tension force) mempunyai kecenderungan menarik element hingga terputus,
secara matematis perhitungan tension atau tegangan dapat dihitung sebagai
berikut:
Keterangan.
σ = Tension (kgf atau gf)
F = Gaya tekan (kg atau g)
A0 = Luas penampang (mmsq)
Jika kita perhatikan secara perhitungan matematis besar tension atau
tegangan berbanding terbalik dengan luas penampang, sehingga apabila tension
suatu wire bertambah besar maka luas penampang wire akan semakin kecil dan
pasti akan mengalami perubahan diameter atau bisa dikatakan apabila tension
bertambah besar maka diameter wire akan semakin mengecil dan tentu akan
berpengaruh pada nilai resistansi wire.
Sedangkan untuk mencari gaya tekan secara matematis bisa dihitung
sebagai berikut:
F = 2 σ. Cos a
Keterangan.
F = Gaya tekan (kg atau gr)
σ = Tension (kgf atau gf)
a = Sudut pembentuk α
Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar 2.2 dibawah ini.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
9
Sensor load cell
Fixed roller
α
Fixed roller
α
F
Gambar 2.2 Konsep gaya tekan dengan sudut pembentuk sama
Gambar 2.2 menjelaskan kedua sudut yang terbentuk dan besar tension
berpengaruh terhadap gaya tekan, namun apabila besar kedua sudut yang
melewati sensor berbeda, untuk mencari besar gaya tekan bisa dihitung secara
Keterangan.
matematis sebagai berikut:
F = Gaya tekan (kg atau gr)
F = σ. Cos a + σ. Cos b
σ = Tension (kgf atau gf)
a = Sudut pembentuk α
b = Sudut pembentuk β
Sensor load cell
Fixed roller
α
Fixed roller
β
F
Gambar 2.3 Konsep gaya tekan dengan sudut pembentuk berbeda
Gambar 2.3 menjelaskan tentang bagaimana kedua sudut yang terbentuk ketika
wire melewati sensor berbeda namun untuk arah gaya tekan masih sama.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
10
2.4
Arduino UNO
Arduino Uno adalah board berbasis mikrokontroler pada ATMega 328.
Board ini memiliki 14 digital input / ouput pin (dimana 6 pin dapat digunakan
sebagai ouput PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB,
jack listrik dan tombol reset. Pin – pin ini berisi semua yang diperlukan untuk
mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB
atau sumber tekanan bisa didapat dari adaptor AC – DC atau baterai untuk
menggunakannya (Arduino, Inc., 2009). Arduino Uno R3 berbeda dengan semua
board sebelumnya karena Arduino Uno R3 ini tidak menggunakan chip driver
FTDI USB-to-serial. Board Arduino Uno memiliki fitur – fitur baru sebagai
berikut :

pinout : menambahkan SDA dan SCL pin yang deket ke pin aref dan dua pin
baru lainnya ditempatkan dekat ke pin RESET, dengan I/O REF yang
memungkinkan sebagai buffer untuk beradaptasi dengan tegangan yang
disediakan dari board sistem. Pengembangannya, sistem akan lebih
kompatibel dengan prosesor yang menggunakan AVR, yang beroperasi
dengan 5V dan dengan Arduino karena beroperasi dengan 3,3V. Yang kedua
adalah pin yang tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan
pengembangannya.

Sirkuit reset

ATMega 16U2 ganti 8U yang digunakan sebagai konverter USB-to-serial.
Gambar 2.4 Board arduino uno R3
http://digilib.mercubuana.ac.id/
11
Tabel 2.2 Ringkasan Spesifikasi Board Arduino Uno
Mikrokontroler
ATmega328
Operasi tegangan
5Volt
Input tegangan
disarankan 7-11Volt
Input tegangan batas
6-20Volt
Pin I/O digital
14 (6 bisa untuk PWM)
Pin Analog
6
Arus DC tiap pin I/O
50mA
Arus DC ketika 3.3V
50mA
Memori flash
KB digunakan oleh bootloader
SRAM
2 KB (ATmega328)
EEPROM
1 KB (ATmega328)
Kecepatan clock
2.5
32 KB (ATmega328) dan 0,5
16 Hz
Sensor Load Cell
Load Cell adalah sebuah alat uji perangkat listrik yang dapat mengubah
suatu energi menjadi energi lainnya yang biasa digunakan untuk mengubah
suatu gaya menjadi sinyal listrik. Perubahan dari satu system ke system lainnya
ini tidak langsung terjadi dalam dua tahap saja tetapi harus melalui tahap-tahap
pengaturan mekanikal, kekuatan dan energi dapat merasakan perubahan kondisi
dari baik menjadi kurang baik. Pada strain guage (load cell) atau biasa disebut
dengan deformasi strain gauge. Strain gauge mengukur perubahan yang
berepengaruh pada strain sebagai sinyal listrik, karena perubahan efektif terjadi
pada beban hambatan kawat listrik. Sebuah sel/slot beban umumnya terdiri dari
http://digilib.mercubuana.ac.id/
12
empat aspek pengukur regangan dalam sistem konfigurasi pada Wheatstone
Bridge. Sel/slot beban dari satu strain gauge atau dua pengukur regangan.
Output sinyal listrik biasanya disediakan serta di turunkan beberapa mili volt
dan membutuhkan amplifikasi oleh penguat instrumentasi sebelum dapat
digunakan. Output dari pemantauan perubahan kondisi dapat ditingkatkan untuk
menghitung gaya yang diterapkan untuk perabaikan dan pemantauan kondisinya.
Berbagai jenis sel/slot beban yang ada termasuk sel/slot beban hidrolik.
Gambar 2.5 Sensor load cell 10 kg
Strain gage merupakan bagian terpenting dari sebuah load cell, dengan
fungsi untuk mendeteksi besarnya perubahan dimensi jarak yang disebabkan
oleh suatu elemen gaya. Strain gages secara umum digunakan dalam pengukuran
presisi gaya, berat, tekanan, torsi, perpindahan dan kuantitas mekanis lainnya.
Setelahnya dikonversi menjadi energi tegangan kedalam anggota mekanis.
Strain gage menghasilkan perubahan pada nilai tahanan yang proporsional
dengan perubahan jangka panjang atau perubahan melalui lamanya proses.
Strain gage memiliki dua tipe dasar strain gage yaitu :
1. Terikat (bonded)
Bonded strain gage seluruh bagiannya terpasang pada elemen
gaya (force member) dengan menggunakan semacam bahan perekat.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
13
Selagi elemen gaya tersebut meregang, strain gage juga dapat
memanjang
2. Tidak terikat (unbonded).
Unbonded strain gage memiliki salah satu sudut akhir yang
dipasang pada elemen gaya dan sudut akhir satunya lagi dipasang
pada pengumpul gaya (force collector). Persyaratan ini sering
digunakan untuk menguji kelayakan system strain gage untuk
aplikasi tertentu dimana konstanta kalibrasi strain gage harus stabil,
artinya tidak berubah terhadap waktu, temperature dan faktor
lingkungan lain. ketelitian pengukuran regangan ± 1μs dan pada
daerah regangan ± 10 %, ukuran standarisasi strain gage, yaitu
panjang 1o dan tebal wo harus kecil Load cell merupakan alat
pengujian dan perangkat untuk membantu kinerja dan komopnen
pada sensor load cell (strain gage).
2.6
Motor DC
Motor DC adalah jenis motor listrik yang bekerja menggunakan sumber
tegangan DC. Motor DC atau motor arus searah sebagaimana namanya,
menggunakan arus langsung dan tidak langsung/direct-unidirectional. Motor
DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque
yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
14
Gambar 2.6 Motor DC
2.6.1
Komponen Utama Motor DC
Gambar diatas memperlihatkan sebuah motor DC yang memiliki
tiga komponen utama :
a. Kutub medan magnet
Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet
akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki
kutub medan yang stasioner dan kumparan motor DC yang menggerakan
bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki
dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi
membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan.
Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih
elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari
luar sebagai penyedia struktur medan.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
15
b. Kumparan motor DC
Bila arus masuk menuju kumparan motor DC, maka arus ini akan
menjadi elektromagnet. kumparan motor DC yang berbentuk silinder,
dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus
motor DC yang kecil, kumparan motor DC berputar dalam medan
magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan
magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk
merubah kutub-kutub utara dan selatan kumparan motor DC.
c. Commutator Motor DC
Komponen
ini
terutama
ditemukan
dalam
motor
DC.
Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam
kumparan motor DC. Commutator juga membantu dalam transmisi arus
antara kumparan motor DC dan sumber daya.
Gambar 2.7 Karakteristik Motor DC
http://digilib.mercubuana.ac.id/
16
Berikut tentang kecepatan motor shunt (E.T.E., 1997):

Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga
torque tertentu setelah kecepatannya berkurang, lihat Gambar diatas dan
oleh karena itu cocok untuk penggunaan komersial dengan beban awal
yang rendah, seperti peralatan mesin.

Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam
susunan seri dengan kumparan motor DC (kecepatan berkurang) atau
dengan memasang tahanan pada arus medan (kecepatan bertambah).
2.7
Motor AC
Motor AC adalah jenis motor listrik yang bekerja menggunakan
tegangan AC (Alternating Current). Motor AC memiliki dua buah bagian utama
yaitu “stator” dan “rotor”. Stator merupakan komponen motor AC yang statis.
Rotor merupakan komponen motor AC yang berputar. Motor AC dapat
dilengkapi dengan penggerak frekuensi variabel untuk mengendalikan kecepatan
sekaligus menurunkan konsumsi dayanya.
2.7.1
Jenis-Jenis Motor AC
2.7.1.1 Motor AC Sinkron (Motor Sinkron)
Motor sinkron adalah motor AC, bekerja pada kecepatan tetap
pada sistem frekuensi tertentu. Motor ini memerlukan arus searah (DC)
untuk pembangkitan daya dan memiliki torque awal yang rendah, dan
oleh karena itu motor sinkron cocok untuk penggunaan awal dengan
beban rendah, seperti kompresor udara, perubahan frekuensi dan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
17
generator motor. Motor sinkron mampu untuk memperbaiki faktor daya
sistem, sehingga sering digunakan pada sistim yang menggunakan
banyak listrik
Gambar 2.8 Motor AC Sinkron
a. Komponen utama motor AC sinkron :

Rotor, Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor
induksi adalah bahwa rotor mesin sinkron berjalan pada
kecepatan yang sama dengan perputaran medan magnet. Hal ini
memungkinkan sebab medan magnit rotor tidak lagi terinduksi.
Rotor memiliki magnet permanen atau arus DC-excited, yang
dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila dihadapkan
dengan medan magnet lainnya.

Stator, Stator menghasilkan medan magnet berputar yang
sebanding dengan frekuensi yang dipasok.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
18
2.7.1.2
Motor AC Induksi (Motor Induksi)
Motor induksi merupakan motor yang paling umum
digunakan pada berbagai peralatan industri. Popularitasnya
karena rancangannya yang sederhana, murah dan mudah didapat,
dan dapat langsung disambungkan ke sumber daya AC.
Gambar 2.9 Motor AC Induksi
a. Komponen Utama Motor AC Induksi
Motor induksi memiliki dua komponen listrik utama :
1. Rotor

Rotor kandang tupai terdiri dari batang penghantar tebal yang
dilekatkan dalam petak-petak slots parallel. Batang-batang
tersebut diberi hubungan pendek pada kedua ujungnya
dengan alat cincin hubungan pendek.

Lingkaran rotor yang memiliki gulungan tiga fase, lapisan
ganda dan terdistribusi. Dibuat melingkar sebanyak kutub
stator. Tiga fase digulungi kawat pada bagian dalamnya dan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
19
ujung yang lainnya dihubungkan ke cincin kecil yang
dipasang pada batang as dengan sikat yang menempel
padanya.
2. Stator
Stator dibuat dari sejumlah stampings dengan slots
untuk
membawa
gulungan
tiga
fase.
Gulungan
ini
dilingkarkan untuk sejumlah kutub yang tertentu. Gulungan
diberi spasi geometri sebesar 120 derajat.
b. Jenis-Jenis Motor Induksi
Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua
kelompok utama (Parekh, 2003) :

Motor induksi satu fase.
Motor ini hanya memiliki satu gulungan stator, beroperasi
dengan pasokan daya satu fase, memiliki sebuah rotor kandang
tupai, dan memerlukan sebuah alat untuk menghidupkan
motornya. Sejauh ini motor ini merupakan jenis motor yang
paling umum digunakan dalam peralatan rumah tangga, seperti
fan angin, mesin cuci dan pengering pakaian, dan untuk
penggunaan hingga 3 sampai 4 Hp.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
20

Motor induksi tiga fase.
Medan magnet yang berputar dihasilkan oleh pasokan tiga
fase yang seimbang. Motor tersebut memiliki kemampuan daya
yang tinggi, dapat memiliki kandang tupai atau gulungan rotor
(walaupun 90% memiliki rotor kandang tupai); dan penyalaan
sendiri. Diperkirakan bahwa sekitar 70% motor di industri
menggunakan jenis ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt
conveyor, jaringan listrik , dan grinder. Tersedia dalam ukuran
1/3 hingga ratusan Hp.
Untuk prototype pengendali tension wire menggunakan
motor AC dengan tipe motor induksi.
2.8
LCD (Liquid Crystal Display)
LMB162A adalah modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter
dan 2 baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom
pixel (1 baris terakhir adalah kursor). Memori LCD terdiri dari 9.920 bir
CGROM, 64 byte CGRAM dan 80x8 bit DDRAM yang diatur pengalamatannya
oleh Address Counter dan akses datanya (pembacaan maupun penulisan
datanya) dilakukan melalui Register Data. Pada LMB162A terdapat Register
Data dan Register Perintah. Proses akses data ke atau dari Register Data akan
mengakses ke CGRAM, DDRAM atau CGROM bergantung pada kondisi
Address Counter, sedangkan proses akses data ke atau dari Register Perintah
akan mengakses Instruction Decoder (dekoder instruksi) yang akan menentukan
perintah – perintah yang akan dilakukan oleh LCD. Konfigurasi pin pada LCD :
http://digilib.mercubuana.ac.id/
21
a. Kaki 1 (GND) : Kaki ini berhubungan dengan tegangan +5 Volt yang
merupakan tegangan untuk sumber daya.
b. Kaki 2 (VCC) : Kaki ini berhubungan dengan tegangan 0 volt (Ground).
c. Kaki 3 (VEE/VLCD) : Tegangan pengatur kontras LCD, kaki ini
terhubung pada cermet. Kontras mencapai nilai maksimum pada saat
kondisi kaki ini pada tegangan 0 volt.
d. Kaki 4 (RS)
: Register Select, kaki pemilih register yang akan diakses.
Untuk akses ke Register Data, logika dari kaki ini adalah 1 dan untuk
akses ke Register Perintah, logika dari kaki ini adalah 0.
e. Kaki 5 (R/W) : Logika 1 pada kaki ini menunjukan bahwa modul LCD
sedang pada mode pembacaan dan logika 0 menunjukan bahwa modul
LCD sedang pada mode penulisan. Untuk aplikasi yang tidak
memerlukan pembacaan data pada modul LCD, kaki ini dapat
dihubungkan langsung ke Ground.
f. Kaki 6 (E)
: Enable Clock LCD, kaki mengaktifkan clock LCD.
Logika 1 pada kaki ini diberikan pada saat penulisan atau pembacaan
data.
g. Kaki 7 – 14 (D0 – D7) : Data bus, kedelapan kak LCD ini adalah bagian
di mana aliran data sebanyak 4 bit ataupun 8 bit mengalir saat proses
penulisan maupun pembacaan data.
h. Kaki 15 (Anoda) :
Berfungsi untuk tegangan positif dari backlight
LCD sekitar 4,5 volt (hanya terdapat untuk LCD yang memiliki
backlight)
i. Kaki 16 (Katoda) : Tegangan negatif backlight LCD sebesar 0 volt
(hanya terdapat pada LCD yang memiliki backlight).
http://digilib.mercubuana.ac.id/
22
Gambar 2.10. Bentuk LCD 2 x 16
2.9
Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk
mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Buzzer terdiri dari kumparan
yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus
sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau
keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan
dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan
diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan
menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses
telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).
(a)
(b)
Gambar 2.11. (a) Simbol buzzer, (b). Bentuk Buzzer
http://digilib.mercubuana.ac.id/
23
2.10
Modul HX711
HX711 adalah modul yang memiliki prinsip kerja mengkonversi
perubahan yang terukur dalam perubahan resistansi dan mengkonversinya ke
dalam besaran tegangan melalui rangkaian yang ada. Modul melakukan
komunikasi dengan computer/mikrokontroller melalui TTL232.
Gambar 2.12 Modul HX711
Struktur yang sederhana, mudah dalam penggunaan, hasil yang stabil dan
reliable, memiliki sensitivitas tinggi, dan mampu mengukur perubahan dengan
cepat. Modul ini memiliki 3 nilai penguatan, yaitu gain 32, 64 dan 128. Modul
ini
menggunakan
interface
“two
wire”
yaitu
clock
dan
data
untuk berkomunikasi. Untuk memudahkan pembacaan data dari HX711, telah
disediakan pula library yang dapat digunakan.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
24
Tabel 2.4 Fitur-fitur modul hx711
2.11
Relay
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 mampu
menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk
menghantarkan listrik 220V 2A.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
25
Gambar 2.13 Relay shield 1 chanel
2.11.1
Prinsip Kerja Relay
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
1. Electromagnet (Coil)
2. Armature
3. Switch Contact Point (Saklar)
4. Spring
Gambar 2.14 Struktur Sederhana Relay
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)
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
http://digilib.mercubuana.ac.id/
26
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 dialiri 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 relatif kecil.
2.11.2
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.
4. Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun
komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat
(Short).
2.12
Limit Switch
Limit
switch
atau
dikenal
juga
Microswitch
digunakan
untuk
mengoperasikan objek yang hanya bergeser dengan jarak perpindahan yang
sangat kecil. Limit switch memiliki kontak jenis SPDT, sehingga saklar SPDT
dapat digunakan untuk menyambungkan atau memutuskan aliran listrik. Kontak
sebuah Limit switch dilengkapi dengan pegas sehingga dalam keadaan normal,
http://digilib.mercubuana.ac.id/
27
kontak jalur bersama tersambung ke kontak yang disebut NC (Normally Close).
Kontak ketiga adalah kontak NO (Normally Open). Bentuk fisik Limit switch
dapat dilihat pada gambar 2.15.
Gambar 2.15 Bentuk fisik Limitswitch
2.13
Power Supply Switching
Switching power suplly merupakan sebuah disain power supply dengan
efisiensi daya yang baik. Saat ini perlatan elektronika yang menggunakan
adaptor semakin banyak dan semakin beraneka ragam. Mulai dari peralatan
elektronik yang murah seperti radio sampai dengan handphone. Kebutuhan
adaptor sebagai sebuah alternatif sebagai pengganti batterai lebih disukai karena
baterai tidak dapat tahan lama dan secara otomatis membuat biaya operasional
sebuah alat elektronik tersebut menjadi lebih besar.
Dengan sebuah adaptor
tidak lagi dibutuhkan baterai tetapi kelemahannya tidak dapat dibawa-bawa
dengan mudah karena adapator harus selalu tersambung ke jaringan listrik PLN.
Tetapi walaupun demikian adaptor tetap digunakan. Dari berbagai
macam adaptor yang terdapat dipasaran, adaptor konvensional dengan
transformator penurun tegangan serta regulator tegangan sederhana lebih banyak
ditemukan daripada adaptor dengan teknologi switching.
Adaptor juga dikenal dengan nama power supplai. Power suplai yang
baik harus mampu memberikan tegangan regulasi yang baik serta mampu
memberikan arus yang cukup kepada beban. Tegangan yang tidak teregulasi
http://digilib.mercubuana.ac.id/
28
pada output power supplai dapat menyebabkan perlatan elektronika yang
menggunakan power supplai tersebut akan rusak terutama bagian regulasi
tegangan (jika ada) tetapi jika peralatan tersebut tidak mempunyai rangkaian
regulasi tegangan internal maka dapat dipastikan perlatan elektronik tersebut.
(a)
(b)
Gambar 2.16 (a) Power supply 24 volt, (b) Power supply 5 volt
2.14
Bahasa Pemograman
Bahasa pemrograman adalah instruksi standar untuk memerintah
komputer yang memiliki fungsi tertentu. Bahasa pemrograman ini adalah satu set
aturan sintaks dan semantik yang digunakan untuk mendefinisikan program
komputer. Bahasa ini memungkinkan seorang programmer dapat menentukan
mana yang data yang akan diproses oleh komputer, bagaimana data ini akan
disimpan / diteruskan, dan langkah-langkah apa yang persis jenis yang akan
diambil dalam berbagai situasi.
2.14.1 Bahasa Pemrograman C
Bahasa C adalah bahasa pemrograman yang dapat dikatakan
berada diantara bahasa beraras rendah dan beraras tinggi. Bahasa beraras
rendah artinya bahasa yang berorientasi pada mesin dan beraras tinggi
http://digilib.mercubuana.ac.id/
29
berorientasi pada manusia. Bahasa beraras rendah, misalnya bahasa
assembler, bahasa ini ditulis dengan sandi yang dimengerti oleh mesin
saja, oleh karena itu hanya digunakan bagi yang memprogram
mikroprosesor.
Bahasa
beraras
rendah
merupakan
bahasa
yang
membutuhkan kecermatan yang teliti bagi pemrogram karena perintahnya
harus rinci, ditambah lagi masing-masing pabrik mempunyai sandi
perintah sendiri. Bahasa tinggi relatif mudah digunakan, karena ditulis
dengan bahasa manusia sehingga mudah dimengerti dan tidak tergantung
mesinnya. Bahasa beraras tinggi biasanya digunakan pada komputer.
Pencipta bahasa C adalah Brian W. Kernighan dan Denis M.
Ritchi, sekitar tahun 1972. Penulisan program dalam bahasa C dilakukan
dengan membagi dalam blok-blok, sehingga bahasa C disebut dengan
bahasa terstruktur. Bahasa C dapat digunakan di berbagai mesin dengan
mudah, mulai dari PC sampai dengan mainframe, dengan berbagai sistem
operasi misalnya DOS, UNIX, VMS dan lain-lain.
2.15
Saklar
Saklar atau lebih tepatnya adalah Saklar listrik adalah suatu komponen
atau perangkat yang digunakan untuk memutuskan atau menghubungkan aliran
listrik. Saklar yang dalam bahasa Inggris disebut dengan switch ini merupakan
salah satu komponen atau alat listrik yang paling sering digunakan. Hampir
semua peralatan elektronika dan listrik memerlukan Saklar untuk menghidupkan
atau mematikan alat listrik yang digunakan.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
30
Gambar 2.17 Saklar listrik
Pada dasarnya, sebuah Saklar sederhana terdiri dari dua bilah konduktor
(biasanya adalah logam) yang terhubung ke rangkaian eksternal, Saat kedua
bilah konduktor tersebut terhubung maka akan terjadi hubungan arus listrik
dalam rangkaian. Sebaliknya, saat kedua konduktor tersebut dipisahkan maka
hubungan arus listrik akan ikut terputus. Saklar yang paling sering ditemukan
adalah Saklar yang dioperasikan oleh tangan manusia dengan satu atau lebih
pasang kontak listrik. Setiap pasangan kontak umumnya terdiri dari 2 keadaan
atau disebut dengan “State”. Kedua keadaan tersebut diantaranya adalah
Keadaan “Close” atau “Tutup” dan Keadaan “Open” atau “Buka”. Close artinya
terjadi sambungan aliran listrik sedangkan Open adalah terjadinya pemutusan
aliran listrik.
Gambar 2.18 Prinsip kerja saklar
Berdasarkan dua keadaan tersebut, Saklar pada umumnya menggunakan
istilah Normally Open (NO) untuk Saklar yang berada pada keadaan Terbuka
(Open) pada kondisi awal. Ketika ditekan, Saklar yang Normally Open (NO)
tersebut akan berubah menjadi keadaan Tertutup (Close) atau “ON”. Sedangkan
Normally Close (NC) adalah saklar yang berada pada keadaan Tertutup (Close)
pada kondisi awal dan akan beralih ke keadaan Terbuka (Open) ketika ditekan.
http://digilib.mercubuana.ac.id/