5

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Perangkat Keras

Menurut (Fadlilah & Arifudin, 2018:61) Perangkat keras adalah “salah satu

atau bagian dari sebuah komputer yang sifat alatnya bisa dilihat dan diraba secara

langsung atau yang berbentuk nyata, yang berfungsi untuk mendukung proses kerja

komputer atau komputasi”.

Contoh dari perangkat keras yaitu:

1. Input device: perangkat input atau masukan

2. Proses device: perangkat yang menjalankan proses sistem pada komputer.

3. Output device: perangkat keluaran yang menghubungkan sistem pada

komputer.

4. Storage device: perangkat untuk menyimpan.

Diantara bagian-bagian dari komponen input device, proses device, output

device, storage device, terdapat komponen elektronika yang digunakan. Komponen

elektronika dibagi menjadi 2 komponen yaitu:

1. Komponen pasif

Komponen pasif adalah komponen yang dapat bekerja tanpa sumber

tegangan.

2. Komponen aktif

Komponen aktif adalah komponen yang tidak dapat bekerja tanpa sumber

tegangan.

6

2.1.1. Teori IC Digital

Menurut (Maulana & Purnama, 2017:93)IC (integrated circuit) adalah

“sirkuit terintegrasi atau yang biasa juga disebut IC merupakan komponen

elektronika yang terbuat dari kumpulan puluhan, ratusan, hingga ribuan Transistor,

Resistor, Dioda, dan komponen elektronika lainnya”.

Menurut pendapat (Maarif & Fadlilah, 2015:110) “IC merupakan rangkaian

gabungan dari sebuah komponen menjadi satu”. Dalam IC monolithic, suatu chip

tunggal merupakan dasar komponen individual yang dipadukan dengan sejumlah

chip atau komponen lain dalam pembuatan. IC hybrid terdiri dari atas satu IC

monolithic atau lebih, dipasang pada beberapa komponen yang serupa. IC merupakan

rangkaian gabungan dari sejumlah komponen menjadi satu. Dalam IC monolithic,

suatu chip tunggal merupakan dasar komponen individual yang dipadukan dengan

sejumlah chip atau komponen lain dalam pembuatanya.

Berdasarkan uraian diatas maka bias disimpulkan bahwa IC (integrated

circuit) adalah suatu kumpulan komponen yang terbuat dari bahan semi konduktor

yang membentuk suatu sircuit terintegrasi dan didalamnya terdapat ribuanTransistor,

Resistor, Dioda, dan komponen elektronik lainnya yang terbagi menjadi dua jenis

chip, yaitu IC monolithic dan IC hybrid.

2.1.2. Sumber Tegangan

Menurut (Fadlilah & Arifudin, 2018:62)Sumber tegangan atau catu daya atau

sering disebut dengan power supply adalah “sebuah piranti yang berguna sebagai

sumber listrik untuk piranti lain”. Pada dasarnya catu daya bukanlah sebuah alat yang

menghasilkan energi listrik saja, namun ada beberapa catu daya yang menghasilkan

energi mekanik, dan energi yang lain. Daya untuk menjalankan peralatan elektronik

7

dapat di peroleh dari berbagai sumber. Baterai dapat menghasilkan suatu GGL (gaya

gerak listrik) DC dengan reaksi kimia. Pada intinya semua power supply atau catu

daya mempunyai fungsi yang sama yaitu sebagai penyearah dari AC ke DC.

Menurut pendapat lainya (Dinata & Sunanda, 2015:84) mengatakan “

tegangan atau sering kali orang menyebut dengan beda potensial (voltage) adalah

kerja yang dilakukan untuk menggerakan satu muatan (sebesar satu coloumb) pada

elemen atau komponen dari satu terminal atau kutub lainnya”.

Berdasarkan kedua pendapat diatas dapat disimpulkan bahwa sumber

tegangan adalah suatu pergerakan beda potensial (voltage) yang terdiri dari dua jenis

sumber tegangan yaitu arus searah DC (Direct Current) dan arus bolak-balik AC

(Alternating Current).

2.1.3. Komponen Elektronika

Komponen elektronika adalah rangkaian elektronik, komponen-komponen

elektronika yang dibagi menjadi dua yaitu komponen elektronika aktif dan

komponen elektronika pasif. Berikut berbagai komponen elektronika yang umumnya

digunakan dalam pembuatan rangkaian.

1. Transistor

Menurut (Arifin, Zulita, & Hermawansyah, 2016:92)Transistor adalah “satu

komponen elektronika yang memiliki tiga sambungan”. Transistor adalah alat

semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, pemotong (swicthing),

stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau fungsi lainya. Transistor dapat

berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya Bipolar

Junction Transistor (BJT) atau tegangan inputnya Field Effect

8

Transistor(FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari

sirkuit sumber listriknya.

Sumber : (Rida Angga, 2018)

Gambar II.1 Transistor

2. Resistor

Menurut (Nawali, Sherwin, & Tulung, 2015:27)Resistoradalah “salah satu

komponen yang paling sering ditemukan dalam rangkaian elektronika.

Hampir setiap peralatan elektronika menggunakannya”. Pada dasarnya

resistor adalah komponen elektronika pasif yang memiliki resistansi atau

hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik

dalam suatu rangkaian elektroika lainya. Resistor atau dalam bahasa

indonesia sering disebut juga hambatan atau tahanan dan biasanya disingkat

dengan huruf “R”. Satuan hambatan atau resistansi resistoradalah OHM (Ω).

Sebutan “OHM” ini diambil dari nama penemunya yaitu Georg Simon Ohm

yang juga merupakan seorang fisikawan Jerman.

9

Sumber : (Izokuchi blog, 2017)

Gambar II.2. Resistor

3. Kapasitor

Menurut (Arifin, Zulita, & Hermawansyah, 2016:93) Pengertian lain

kapasitor adalah “komponen elektronika yang dapat menyimpan dan

melepaskan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat

metal yang dipisahkan oleh suatu bahan elektrik”. Bahan bahan dielektrik

yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas, elektrolit dan

lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-

muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya

dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal

yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung katup

negatif dan sebaliknya muatan negative tidak bias menuju ke ujung kutup

positif, Karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan

elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya.

Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebut dengan

kapasitansi atau kapasitas.

10

Sumber : (Estriana Fiwka, 2017)

Gambar II.3. Kapasitor

4. Dioda

Menurut (Sirang, Defri G and Wuwung, Janny O and Tulung, 2016:54)Dioda

adalah “jenis komponen pasif yang berfungsi terutama sebagai penyearah.

Dioda memiliki dua kutub yaitu kutub anoda dan kutub katoda”. Dioda

terbuat dari dua bahan atau yang biasa disebut dioda semikonduktor, yaitu

bahan tipe-p menjadi sisi anoda sedangkan bahan tipe-n menjadi sisi katoda.

Pada sambungan dua jenis berlawanan ini akan muncul daerah deplesi yang

akan membentuk gaya barrier. Gaya barrier ini dapat ditembus dengan

tegangan + sebesar 0.7 volt yang dinamakan sebagai break down voltage,

yaitu tegangan minimum dimana dioda akan bersifat sebagai

konduktor/penghantar arus listrik.

Sumber : (Novita Sari, 2019)

Gambar II.4. Dioda

11

5. IC (Integrated Circuit)

Menurut (Arifin, Zulita, & Hermawansyah, 2016:93) IC (Integrated Circuit)

adalah ”komponen Elektronika aktif yang terdiri dari gabungan ratusan

bahkan jutaan Transistor, Resistor dan komponen lainya yang diintegrasi

menjadi sebuah Rangkaian Elektronika dalam sebuah kemasan kecil”. Bentuk

IC juga bermacam-macam, mulai dari yang berkaki 3 (tiga) hingga ratusan

kaki (terminal). Fungsi IC juga beraneka ragam, mulai dari penguat,

Switching, pengontrol, hingga media penyimpanan. Pada umumnya IC adalah

komponen Elektronika dipergunakan sebagai otak dalam sebuah peralatan

Elektronika. IC merupakan komponen semi konduktor yang sangat sensitif

terhadap ESD (Electro Static Discharge).

Sumber : (Suprianto, 2015)

Gambar II.5. IC (integrated circuit)

2.1.4. Sensor

Menurut (Suleman, 2014:84) sensor merupakan “transduser yang berfungsi

untuk mengolah variasi gerak, panas, cahaya atau sinar, magnetis, dan kimia menjadi

tegangan serta arus listrik”.

Menurut (Mulyanto & Dkk, 2017:49)Modulbluetooth (HC-05) adalah“sebuah

modul 11luetooth SPP (serial port 11luetoot yang mudah digunakan untuk

12

komunikasi serial wireless (nirkabel) yang mengkonversi port serial ke Bluetooth”.

Modul 12luetooth (HC-05) menggunakan modulasi 12luetooth V2.0 + EDR

(enchanced data rate) 3 Mbps dengan memanfaatkan gelombang radio berfrekuensi

2,4 Ghz. HC-05 merupakan modul bluetooth kelas 2 berbasis bluetron BTR310 yang

memiliki jangkauan sinyal hingga 10m. Modul ini berfungsi sebagai initiator (device

yang memulai koneksi maupun acceptor (device yang menerima koneksi). Catu daya

modul sebesar 3,3 – 5 volt DC. AT command digunakan sebagai protokol

komunikasi dengan host (mikrokontroler / PC) dan sebagai pemberi instruksi setting

modul bluetooth. Modul ini dapat diaplikasikan dalam sistem transmisi data nirkabel.

Sumber : (Catur P, 2018)

Gambar II.6. Module Bluetooth (HC-05)

2.1.5. Motor Dan Relay

1. Motor DC

Menurut (Ali, Umami, & Sopian, 2016:11)Motor DC adalah “mesin listrik

yang mengkonsumsi daya listrik DC sehingga menghasilkan torsi mekanik”. Secara

historis, mesin DC diklasifikasikan berdasarkan koneksi (hubungan) dari rangkaian

field dan rangkaian armature. Pada motor DC seri, rangkaian field dihubungkan seri

dengan rangkaian armature dimana kedua arus field dan arus armature adalah

identik atau sama. Pada motor DC seri memiliki karakteristik starting torsi yang

13

tinggi yang membuatnya cocok untuk aplikasi yang memiliki inertia serta sistem

traksi yang tinggi. Motor DC atau motor arus searah adalah mesin yang mengubah

energi listrik DC menjadi energi mekanis, konstruksi motor DC sangat mirip dengan

generator DC.

Mesin yang bekerja baik sebagai generator baik pula bekerja sebagai motor.

Suatu perbedaan didalam konstruksinya sebaiknya diperhatikan antara motor dan

generator. Karena motor seringkali dioperasikan yang mungkin mudah mendapatkan

kerusakan mekanis, debu, lembab, atau korosif, maka motor biasanya lebih tertutup

rapat dibandingkan generator.

Sumber: (Dickson Kho, 2019)

Gambar II.7. Motor DC

2. Relay

Menurut (Turang, 2015:78)Relay adalah “sebuah saklar yang dikendalikan

oleh arus”. Relay memiliki sebuah kumparan tegangan rendah yang dililitkan pada

sebuah inti. Terdapat sebuah armatur besi yang akan tertarik menuju inti apabila arus

mengalir melewati kumparan. Armatur ini terpasang pada sebuah tuas berpegas.

Ketika armatur tertarik menuju ini, kontak jalur yang bersama akan berubah

posisinya dari kontak normal – tertutup ke kontak normal – terbuka.

Relay dibutuhkan dalam rangkaian elektronika sebagai eksekutor sekaligus

interface antara beban dan sistem kendali elektronik yang berbeda sistem power

14

supply-nya. Secara fisik antara saklar atau kontaktor dengan elektromagnet relay

terpisah sehingga antara beban dan sistem kontrol terpisah.

Relay dapat digunakan untuk mengontrol motor AC dengan rangkaian kontrol

DC atau beban lain dengan sumber tegangan yang berbeda antara tegangan rangkaian

kontrol dan tegangan beban. Diantara aplikasi relay yang dapat ditemui diantaranya

adalah :

a. Relay sebagai kontrol ON/OFF beban dengan sumber tegangan yang berbeda.

b. Relay sebagai selektor atau pemilih hubungan.

c. Relay sebagai eksekutor rangkaian delay (tunda).

d. Relay sebagai protektor atau pemutus arus pada kondisi tertentu.

Sedangkan menurut pendapat kedua (Sunarti, 2015:44)relay adalah saklar

(Swicth) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen

electromechanical (elektromekanikal) yang terdiri dari dua bagian utama yakni

elektromagnet (Coil) dan mekanika (seperangkat kontak saklar/switch).

Sumber : (Dickson kho, 2019)

Gambar II.8. Relay

15

2.1.6. Mikrokontroller Arduino Uno

Menurut (Turang, 2015:79) Uno Arduino adalah “sebuah board

mokrokontroler yang didasarkan pada ATmega 328”. Arduino uno mempunyai 14

pin digital input/output (6 diantaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6

input analog, sebuah isolator kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power

jack, sebuah ICSP header dan sebuah tombol reset.

Arduino uno memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang

mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah komputer dengan sebuah

kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan

baterai untuk memulainya.

Dan menurut pendapat lainya (Arifin, Zulita, & Hermawansyah, 2016:90)

Arduino mikrokontroller adalah“platform pembuatan prototipe elektronik yang

bersifat open-source hardware yang berdasarkan pada perangkat keras dan lunak

yang fleksibel dan mudah digunakan, arduino ditujukan bagi para seniman, desainer,

dan siapapun yang tertarik dalam menciptakan objek atau lingkungan yang

interaktif”.

Dari uraian diatas dapat disimpulkan bahwa arduino merupakan platform

pembuatan prototipe elektronik yang terdiri dari hardware dan software yang bersifat

open-source yang didasarkan pada ATmega 328 sebagai otak arduino tersebut.

Sumber : (Chaerul Anam, 2018)

Gambar II.9. Arduino Uno

16

2.2. Perangkat Lunak

Menurut (Herliana & Rasyid, 2016:43)“perangkat lunak dapat didefinisikan

sebagai sebuah istilah dalam dunia komputer yang mempresentasikan data yang

diformat secara khusus, disimpan secara digital dan untuk membuatnya diperlukan

bahasa pemmrograman tertentu”. Bahasa pemrograman ini kemudian diolah oleh

sebuah alat yang disebut compiler sehingga bahasa pemrograman yang berupa

perintah yang dibuat oleh programmer dapat dimengerti oleh bahasa mesin

(komputer).

Perangkat lunak yang digunakan meliputi sistem operasi, bahasa

pemrograman dan perangkat lunak pengolah data. Sistem operasi yang digunakan

adalah microsoft windows 10, bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa

pemrograman C++ dan IDE (Integrated Development Environment) Arduino.

2.2.1.Bahasa Pemprograman

Bahasa pemrograman merupakan prosedur penulisan. Ada tiga record dalam

penulisan bahasa pemrograman.

1. Syntax adalah aturan penulisan bahasa tersebut (tata bahasa).

2. Semantic adalah arti atau maksud yang terkandung didalam statement tersebut.

3. Kebenaran logika adalah berhubungan dengan benar atau tidaknya urutan

statement.

Menurut (Barri, Lumenta, & Wowor, 2015:25) Bahasa pemrograman java

merupakan “salah satu dari sekian banyak bahasa pemrograman yang dapat

dijalankan diberbagai sistem operasi termasuk telepon genggam”. Bahasa ini

awalnya dibuat oleh James Gosling saat masih bergabung di Sun Microsystems saat

ini merupakan bagian dari Oracle dan dirilis tahun 1995. Bahasa ini banyak

17

mengadopsi sintaksis yang terdapat pada C dan C++ namun dengan sintaksi model

objek yang lebih sederhana serta dukungan rutin-rutin atas bawah yang minimal.

Alplikasi-aplikasi berbasis Java umumnya dikompilasi dalam p-code

(bytecode) dan dapat dijalankan pada berbagai mesin virtual Java (JVM). Java

merupakan bahasa pemrograman yang bersifat umum/non spesifik (general

purpose), dan secara khusus didesain untuk memanfaatkan dependensi implementasi

seminimal mungkin. Karena fungsionalitas-nya yang memungkinkan aplikasi java

mampu berjalan dibeberapa platform sistem operasi yang berbeda, java dikenal pula

dengan slogannya “tulis sekali, jalankan dimanapun”. Saat ini java merupakan

bahasa pemrograman yang paling populer digunakan, dan secara luas dimanfaatkan

dalam pengembangan ber-bagai jenis perangkat lunak aplikasi ataupun aplikasi

berbasis web.

Java adalah bahasa pemrograman yang multi platform dan multi device.

Sekali anda menuliskan sebuah program dengan menggunakan java, anda dapat

menjalan-kan hampir disemua komputer dan perangkat lain yang mensupport java,

dengan sedikit perubahan atau tanpa perubahan sama sekali dalam kodenya.

2.2.2. Software Editor

Arduino IDE (Integrated Development Environment).

Menurut (Fadlilah & Arifudin, 2018:65)“Untuk memprogram board arduino,

kitabutuh aplikasi IDE (Integrated Development Environment) bawaan dari arduino”.

Aplikasi ini berguna untuk membuat, membuka, dan mengedit source code. Dalam

Arduino menggunakan bahasa pemrograman C++. Bahasa pemrograman adalah

notasi yang digunakan untuk menulis program (komputer). Bahasa ini dibagi menjadi

tiga tingkatan yaitu bahasa mesin, bahasa tingkat rendah dan bahasa tingkat tinggi.

18

Bahasa mesin (machine language) berupa micro instruction atau hardwire.

Programnya sangat panjang dan sulit dipahami.

Di samping itu sangat tergantung padaarsitektur mesin. Keunggulannya

adalah prosesnya sangat cepat dan tidak perlu interpreter atau penterjemah Bahasa

tingkat rendah (low level language) berupa macro instruction (assembly). Bahasa

pemrograman yang lebih mudah dipelajari adalah bahasa pemrograman aras tinggi.

Disebut atas tinggi karena bahasanya mendekati level bahasa manusia sehingga lebih

mudah dipahami.