BAB 2
KONSEP GAME
Game berasal dari kata bahasa inggris yang berarti dasar permainan. Permainan dalam hal ini merujuk pada pengertian kelincahan intelektual( Intellectual Playability Game) yang juga bisa diartikan sebagai arena keputusan dan aksi pemainnya. Dalam game, ada target-target yang ingin dicapai pemainnya.
Dalam kamus bahasa Indonesia “Game” diartikan sebagai permainan. Permainan merupakan bagian dari bermain dan bermain juga bagian dari permainan keduanya saling berhubungan. Permainan adalah kegiatan yang kompleks yang didalamnya terdapat peraturan, play dan budaya. Sebuah permainan adalah sebuah sistem dimana pemain terlibat dalam konflik buatan, disini pemain berinteraksi dengan sistem dan konflik dalam permainan merupakan rekayasa atau buatan, dalam permainan terdapat peraturan yang bertujuan untuk membatasi perilaku pemain dan menentukan permainan. Game bertujuan untuk menghibur, biasanya game banyak disukai oleh anak – anak hingga orang dewasa. Games sebenarnya penting untuk perkembangan otak, untuk meningkatkan konsentrasi dan melatih untuk memecahkan masalah dengan tepat dan cepat karena dalam game terdapat berbagai konflik atau masalah yang menuntut kita untuk menyelesaikannya dengan cepat dan tepat. Tetapi game juga bisa merugikan karena apabila kita sudah kecanduan game kita akan lupa waktu dan akan mengganggu kegiatan atau aktifitas yang sedang kita lakukan.
Game atau Permainan adalah kegiatan yang kompleks yang didalamnya terdapat peraturan, play dan budaya. Sebuah permainan adalah sebuah sistem dimana pemain terlibat dalam konflik buatan, disini pemain berinteraksi dengan sistem dan konflik dalam permainan merupakan rekayasa atau buatan, dalam permainan terdapat peraturan yang bertujuan untuk membatasi perilaku pemain dan menentukan permainan. Game bertujuan untuk menghibur, biasanya game banyak disukai oleh anak – anak hingga orang dewasa. Games sebenarnya penting untuk perkembangan otak, untuk meningkatkan konsentrasi dan melatih untuk memecahkan masalah dengan tepat dan cepat karena dalam game terdapat berbagai konflik atau masalah yang menuntut kita untuk menyelesaikannya dengan cepat dan tepat. Tetapi game juga bisa merugikan karena apabila kita sudah kecanduan game kita akan lupa waktu dan akan mengganggu kegiatan atau aktifitas yang sedang kita lakukan.
2.1 Jenis Jenis Game
2.1.1 Arcade Game
Pengertian dari game arcade yaitu game yang tidak terfokus pada cerita, melainkan hanya dimainkan untuk bersenang-senang sebagai pengisi waktu senggang atau hanya untuk mencari nilai tertinggi saja.
Game seperti ini sangat cocok dan banyak digemari anak-anak. Mengapa? Karena menstimulasi otak untuk lebih kreatif dalam memecahkan permasalahan dengan waktu yang singkat. Alasan lainnya adalah kontrol permainan biasanya lebih mudah atausederhana (tidak banyak tombol). Seperti yang disebutkan di awal, game semacam ini mampu membuat otak, mata dan tangan dapat berkoordinasi dengan baik. Selain itu game seperti ini dapat membantu anak untuk lebih berkonsentrasi.
Contohnya adalah flappy bird, angry bird, tample run.
2.1.2 Advanture Game
Game adventure atau game petualangan yaitu game yang lebih menekankan pada jalan ceritanya. Game jenis ini membuat kita ataupun anak-anak mampu berpikir bagaimana menganalisa tempat secara visual, memecahkan teka-teki maupun menyimpulkan rangkaian peristiwa dan percakapan karakter bahkan sampai penggunaan benda-benda yang ada disekitarnya.
Game seperti ini bisa membuat kita untuk lebih tekun dan berkonsentrasi dalam melihat situasi sekitar. Selain itu kita dituntut untuk terus membaca petunjuk yang ada, hal ini akan membuat kita memiliki kedisiplinan untuk bidang yang kita tekuni.
Contohnya adalah Supermario bross,
2.1.3 Puzzle Game
Game jenis puzzle atau teka-teki meliputi mengenai pemecahan teka-teki, entah itu menyusun balok, menyamakan warna bola, memecahkan perhitungan matematika, menemukan jalan keluar, sampai mendorong kotak atau bola masuk ke tempat yang seharusnya, itu semua termasuk dalam jenis ini. Tak jarang pula game puzzle juga di selipkan dalam game petualangan sebagai variasi cerita.
Contohnya adalah Math Smash, Fitz Colors, Flow Free.
2.1.4 First Person Shooting (FPS)
FPS adalah game yg tembak menembak yg memiliki ciri utamanya adalah penggunaan sudut pandang orang pertama yg membuat kita dibelakang senjata.
Awal pertama orang penembak: 1970, 1980 dan awal 1990-an. Dua awal didokumentasikan orang pertama penembak adalah Maze Perang dan Spasim. Perang Maze fitur permainan on-kaki yang membangkitkan permainan modern penembak orang pertama. Pengembangan permainan dimulai pada 1973 dan tanggalnya yang tepat penyelesaian tidak diketahui. Spasim memiliki debut didokumentasikan di University of Illinois pada tahun 1974. Permainan ini adalah simulator penerbangan ruang sederhana, yang menampilkan sudut pandang orang pertama.
Contoh, Couter Strike, Battlefield, Point Blank
GAMBAR
2.1.5 Simulasi Game
Simulasi Adalah genre yang mementingkan realisme. Segala faktor pada game inisangat diperhatikan agar semirip didunia nyata. Segala nilai, material, referensi, dan faktor lainnya adalah berdasarkan dunia nyata. Cara memainkannya juga berbeda, karena biasanya kontrol yang dimiliki cukup rumit. Genre simulasi meliputi game racing, flight, sampai militer.
Contohnya adalah Stellar7, F-15 Strike Eagle, Flight Simulator 98, F-14 Tomcat, F-16 Falcon, Jet Fighter.
2.1.6 Racing Game
Racing adalah game yang di mainkan dengan mengendalikan sebuah kendaraan untuk memenangkan sebuah balapan atau garis finish dari suatu race, dalam game ini biasanya pemain dapat memilih & membeli kendaraan, mendandani, mengupgrade mesin dll.
Contoh: Need For Speed dan MotoGp13.
Jenis Permainan Berdasarkan Alat
2.2 Desain Game
Desain Game adalah gambaran bagaimana sebuah game komputer itu akan dibuat.Untuk membuat sebuah game terlebih dahulu pembuat game harus membuat deskripsi yang menceritakan game yang akan dibuat (Hahguoh dan Overmars, 2006).Biasanya design game yang sederhana dapat membuat pembuatan game menjadi lebih menyenangkan. Dari design yang telah dibuat kemudian dapat diketahui semua elemen-elemen berbeda yang dibutuhkan dalam pembuatan game, misalnya karakter user, karakter musuh, animasi serangan dan sebagainya. Membuat game akan membutuhkan gambar dari tiap elemen-elemen yang ada.Semua hal diatas dapat dikatakan sebagai resource game.
Hal-Hal Penting dalam Game
2.2.1 Karakter
Karakter dalam Game merupakan salah satu yang berpengaruh dalam Pembuatan Game, karena Jika pembuatan Karakter yang bagus dan imaginatif serta memiliki sifat yang pas dengan Story Line nya maka Game itu akan terasa lebih hidup dan membuat Gamer menyukai karakter tersebut. Dalam Pembuatan Karakter yang paling penting adalah Tokoh Utamanya.
2.2.2 Level
Level design atau game mapping merupakan pembuatan suatu level (stages, mission) untuk sebuah video game. Level design merupakan proses yang digunakan pada kebanyakan video game dalam berbagai jenis genre, seperti platform game, puzzle game, adventure game, computer role-playing game, dan driving game.
Ada beberapa tahap dalam me-layout sebuah map, tahap-tahap tersebut tidak terlalu mementingkan urutan. Genre yang berbeda dapat memiliki tahap-tahap yang sangat berbeda, berdasarkan pada perbedaan fitur game yang ada. Tahap – tahap tersebut secara umum adalah :
· Membuat layout map yang besar dengan membuat suatu bukit, ruangan, terowongan, dsb. Yang digunakan sebagai tempat bergeraknya player atau enemy.
· Menspesifikan beberapa lokasi/daerah dimana aktivitas atau tingkah – tingkah yang spesifik berlangsung.
· Menspesifikasikan entitas lain pada map.
· Menspesifikasikan bagian mana yang menjadi perpindahan level, lokasi suatu pintu, hidden passageway, dsb.
· Menspesifikasikan lokasi keluar masuknya satu atau lebih player.
· Membuat map seakan terasa nyata dengan memberikan detail seperti level-specific graphic textures, sound, animation, lighting dan musik.
· Beberapa teknik tambaham diperlukan, seperti pembuatan script, dimana aksi yang dilakukan oleh player dapat memunculkan event tertentu.
· Jalur yang digunakan oleh non-player karakter saat berjalan, aksi yang dilakukan sebagai respon dari hal – hal tertentu, dan dialog yang mungkin terjadi dengan player.
2.2.3 Definisi Gameplay
Gameplay adalah sebuah peraturan game, juga dapat disebut cara yang digunakan pemain untuk berinteraksi dengan game system. Gameplay juga menentukan seberapa lama pemain untuk mencapai titik bosan. Gameplay yang unik dapat membuat game menjadi menarik untuk dimainkan. dalam hal ini, pemain game segmentasi perempuan, mempunyai emosi yang harus dijaga.
Gambar
2.3 Arduino
Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, yang dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardware (perangkat keras)-nya memiliki prosesor Atmel AVR dan software (perangkat lunak)-nya memiliki bahasa pemrograman sendiri. softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Saat ini Arduino sangat populer di seluruh dunia. Banyak pemula yang belajar mengenal robotika dan elektronika lewat Arduino karena mudah dipelajari. Tapi tidak hanya pemula, para hobbyist atau profesional pun ikut senang mengembangkan aplikasi elektronik menggunakan Arduino. Bahasa yang dipakai dalam Arduino bukan assembler yang relatif sulit, tetapi bahasa C yang disederhanakan dengan bantuan pustaka-pustaka (libraries) Arduino. Arduino juga menyederhanakan proses bekerja dengan mikrokontroler
gambar
Kelebihan Arduino, antara lain:
·Tidak perlu perangkat chip programmer karena di dalamnya sudah ada bootloadder yang akan menangani upload program dari komputer.
·Sudah memiliki sarana komunikasi USB, sehingga pengguna laptop yang tidak memiliki port serial/RS323 bisa menggunakannya.
·Memiliki modul siap pakai (shield) yang bisa ditancapkan pada board arduino. Contohnya shield GPS, Ethernet, dan lain-lain.
2.4 Sejarah
Semuanya berawal dari sebuah thesis yang dibuat oleh Hernando Barragan, di institute Ivrea, Italia pada tahun 2005, dikembangkan oleh Massimo Banzi dan David Cuartielles dan diberi nama Arduin of Ivrea. Lalu diganti nama menjadi Arduino yang dalam bahasa Italia berarti teman yang berani.
Tujuan awal dibuat Arduino adalah untuk membuat perangkat mudah dan murah, dari perangkat yang ada saat itu. Dan perangkat tersebut ditujukan untuk para siswa yang akan membuat perangkat desain dan interaksi. Visi awalnya aja udah mulia kan.
Saat ini tim pengembangnya adalah Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, David Mellis, dan Nicholas Zambetti. Mereka mengupayakan 4 hal dalam Arduino ini, yaitu:
·Harga terjangkau
·Dapat dijalankan diberbagai sistem operasi, Windows, Linux, Max, dan sebagainya.
·Sederhana, dengan bahasa pemograman yang mudah bisa dipelajari orang awam, bukan untuk orang teknik saja.
·Open Source, hardware maupun software.
Sifat Arduino yang Open Source, membuat Arduino berkembang sangat cepat. Dan banyak lahir perangkat-perangkat sejenis Arduino. Seperti DFRDuino atau Freeduino, dan kalau yang lokal ada namanya CipaDuino yang dibuat oleh SKIR70, terus ada MurmerDuino yang dibuat oleh Robot Unyil, ada lagi AViShaDuino yang salah satu pembuatnya adalah Admin Kelas Robot.
Sampai saat ini pihak resmi, sudah membuat berbagai jenis-jenis Arduino. Mulai dari yang paling mudah dicari dan paling banyak digunakan, yaitu Arduino Uno. Hingga Arduino yang sudah menggunakan ARM Cortex, beebentuk Mini PC. Dan sudah ada ratusan ribu Arduino yang digunakan di gunakan di dunia pada tahun 2011. Dan untuk hari ini, yang bisa kamu hitung sendiri ya. Dan Arduino juga sudah banyak dipaka oleh perusahaan besar. Contohnya Google menggunakan Arduino untuk Accessory Development Kit, NASA memakai Arduino untuk prototypin, ada lagi Large Hadron Colider memakai Arduino dalam beberapa hal untuk pengumpulan data. Dan banyak yang bertanya juga Arduino ini menggunakan bahasa pemograman apa? Arduino sebenarnya menggunakan bahas C, yang sudah disederhanakan. Sehingga orang awam pun bisa menjadi seniman digital, bisa mempelajari Arduino dengan mudahnya.
2.5 Jenis-Jenis Arduino
2.5.1 Arduino Uno
Arduino Uno adalah papan mikrokontroler berdasarkan ATmega328 (datasheet). Ini memiliki 14 digital pin input / output (dimana 6 dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, resonator keramik 16 MHz, koneksi USB, jack listrik, header ICSP, dan tombol reset. Ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler; hanya menghubungkannya ke komputer dengan kabel USB atau power itu dengan adaptor AC-DC atau baterai untuk memulai menggunakannya.
Gambar
2.5.2 Arduino Due
The Arduino Due adalah papan mikrokontroler berdasarkan Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3 CPU (datasheet). Ini adalah pertama papan Arduino didasarkan pada 32-bit mikrokontroler ARM inti. Ini memiliki 54 digital pin input / output (yang 12 dapat digunakan sebagai output PWM), 12 analog input, 4 UART (hardware port serial), jam 84 MHz, USB OTG koneksi yang mampu, 2 DAC (digital ke analog) , 2 TWI, jack listrik, header SPI, header JTAG, tombol reset dan tombol hapus. Peringatan: Tidak seperti papan Arduino lainnya, Arduino Due berjalan pada 3.3V. Tegangan maksimum yang I / O pin dapat mentolerir adalah 3.3V. Memberikan tegangan yang lebih tinggi, seperti 5V ke I / O pin dapat merusak papan.
2.5.3 Arduino Mega
Mirip dengan Arduino Uno, sama-sama menggunakan USB type A to B untuk pemogramannya. Tetapi Arduino Mega, menggunakan Chip yang lebih tinggi ATMEGA2560. Dan tentu saja untuk Pin I/O Digital dan pin input Analognya lebih banyak dari Uno.
2.5.4 Arduino Leonardo
Bisa dibilang Leonardo adalah saudara kembar dari Uno. Dari mulai jumlah pin I/O digital dan pin input Analognya sama. Hanya pada Leonardo menggunakan Micro USB untuk pemogramannya.
2.5.5 Arduino Fio
Bentuknya lebih unik, terutama untuk socketnya. Walau jumlah pin I/O digital dan input analognya sama dengan uno dan leonardo, tapi Fio memiliki Socket XBee. XBee membuat Fio dapat dipakai untuk keperluan projek yang berhubungan dengan wireless.
2.5.6 Arduino Lilypad
Bentuknya yang melingkar membuat Lilypad dapat dipakai untuk membuat projek unik. Seperti membuat amor iron man misalkan. Hanya versi lamanya menggunakan ATMEGA168, tapi masih cukup untuk membuat satu projek keren. Dengan 14 pin I/O digital, dan 6 pin input analognya.
GAMBAR
2.5.7 Arduino Nano
Sepertinya namanya, Nano yang berukulan kecil dan sangat sederhana ini, menyimpan banyak fasilitas. Sudah dilengkapi dengan FTDI untuk pemograman lewat Micro USB. 14 Pin I/O Digital, dan 8 Pin input Analog (lebih banyak dari Uno). Dan ada yang menggunakan ATMEGA168, atau ATMEGA328.
2.5.8 Arduino Mini
Fasilitasnya sama dengan yang dimiliki Nano. Hanya tidak dilengkapi dengan Micro USB untuk pemograman. Dan ukurannya hanya 30 mm x 18 mm saja.
2.5.9 Arduino Micro
Ukurannya lebih panjang dari Nano dan Mini. Karena memang fasilitasnya lebih banyak yaitu; memiliki 20 pin I/O digital dan 12 pin input analog.
2.5.10 Arduino Ethernet
Ini arduino yang sudah dilengkapi dengan fasilitas ethernet. Membuat Arduino kamu dapat berhubungan melalui jaringan LAN pada komputer. Untuk fasilitas pada Pin I/O Digital dan Input Analognya sama dengan Uno.
2.5.11 Arduino Esplora
Rekomendasi bagi kamu yang mau membuat gadget sepeti Smartphone, karena sudah dilengkapi dengan Joystick, button, dan sebagainya. Kamu hanya perlu tambahkan LCD, untuk lebih mempercantik Esplora.
2.5.12 Arduino Robot
Arduino Robot merupakat sebuah paket komplit dari Arduino yang sudah berbentuk robot. Sudah dilengkapi dengan LCD, Speaker, Roda, Sensor Infrared, dan yang lainnya yang digunakan untuk membuah sebuah robot sederhana maupun kompleks.
Pada arduino robot terdapat beberapa komponen didalamnya yaitu:
1. Input / Output Digital dan Input Analog
Input/output digital atau digital pin adalah pin-pin untuk menghubungkan arduino dengan komponen atau rangkaian digital, contohnya, jika ingin membuat LED berkedip, LED tersebut bisa dipasang pada salah satu pin input atau output digital dan ground komponen lain yang menghasilkan output digital atau menerima input digital bisa disambungkan ke pin ini. Input analog atau analog pin adalah pin-pin yang berfungsi untuk menerima sinyal dari komponen atau rangkaian analog, contohnya; potensiometer, sensor suhu, sensor cahaya, dan lain-lain.
Setiap 14 pin digital dan 6 pin analog pada Arduino dapat digunakan sebagai input dan output, yaitu menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Setiap pin beroperasi pada tegangan 5V. Arus maksimum pada setiap pin ini adalah 40mA dan memiliki resistor pull-up internal. Disamping itu ada beberapa pin yang khusus yaitu:
·Analog: A0 sampai A6. Digunakan untuk membaca input analog dengan resolusi 10 bit atau dengan nilai antara 0 – 1023. Misalnya digunakan untuk membaca tegangan pada sensor, potensiometer, dan sebagai nya
·Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima dan mengirimkan serial data dalam bentuk TTL. Pin-pin tersambung dengan chip FTDI USB to TTL.
·Interupsi ekternal: 2 dan 3. Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk memicu (trigger) interupsi pada keadaan low, rising/falling, atau change. Lihat penjelasan di fungsi attachInterrupt() untuk lebih jelas nya.
·PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan output PWM 8-bit yang dapat dioperasikan dengan fungsi analogWrite().
·SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin-pin ini mendukung komunikasi SPI.
·LED: 13. Disediakan LED yang terpasang ke pin digital 13.
· I2C: 4 (SDA) dan 5 (SCL). Mendukung komunikasi I2C (TWI – Two Wire Interface) yang bisa dioperasikan menggunakan library Wire library.
2. Soket USB
Soket USB adalah soket kabel USB yang disambungkan ke komputer atau laptop, yang berfungsi untuk mengirimkan program ke arduino dan juga sebagai port komunikasi serial.
Gambar
3. Baterai / Adaptor
Merupakan sumber energi bagi robot. Seperti otak kamu yang membutuhkan nutrisi, dan badan kamu yang membutuhkan kabohidrat atau vitamin. Listrik adalah darah bagi robot, dan robot bisa mendapatkan kebutuhan listrik untuk controller, sensor, actuator dan semua komponen elektronik, dari battery.
Soket baterai atau adaptor digunakan untuk menyuplai arduino dengan tegangan dari baterai/adaptor 9V pada saat arduino sedang tidak disambungkan ke komputer. Jika arduino sedang disambungkan ke komputer dengan USB, Arduino mendapatkan suplai tegangan dari USB, Jika tidak perlu memasang baterai / adaptor pada saat memprogram arduino.
gambar
4. Catu daya
Pin catu daya digunakan untuk memberikan tegangan untuk komponen atau rangkaian yang dihubungkan dengan arduino. Pada bagian catu daya ini pin Vinput dan Reset. Vinput digunakan untuk memberikan tegangan langsung kepada arduino tanpa melaluitegangan pada USB atau adaptor, sedangkan Reset adalah pin untuk memberikan sinyal reset melalui tombol atau rangkaian eksternal.
gambar
Berikut merupakan macamnya:
1. VIN. Tegangan masukan untuk board Arduino apabila tidak sedang menggunakan USB. Misalnya dari adaptor. Anda juga dapat menyuplai tegangan Arduino pada jack DC yang tersedia.
2. 5V. Tegangan yang diregulasi. Ini bisa berasal dari tegangan masukan di pin VIN atau juga dari USB.
3. 3V3. Tegangan sebesar 3.3 volt yang dihasilkan dari chip FTDI (USB to TTL). Jumlah arus maksimum pada pin ini adalah 50 mA.
5. Controller
Ini adalah bagian paling utama dalam robot, ini seperti otak pada manusia. Bagian ini berfungsi untuk menjalankan program, menerima dan mengolah setiap informasi dari input sensor, dan juga yang mengirim dan mengendalikan output pada actuator, indikator, atau juga audio. Program juga di download pada controller. Pengembangan yang populer saat ini adalah microcontroller.
gambar
6. Sensor
Jika manusia memiliki indera maka robot memiliki sensor. Ada banyak jenis-jenis sensor robot, manusia hanya memiliki 5 indera, robot bisa memiliki sensor dengan jumlah yang tidak terbatas. Karena robot mahluk elektronik, dan teknologi yang cepat berkembang.
gambar
7. Actuator
Bagian ini seperti otot pada manusia. Fungsinya adalah untuk menggerakan robot. Untuk robot yang beroda biasanya menggunakan DC Motor, sebagai pemutar roda, dan membuat robot berpindah tempat. Dan untuk robot yang berjalan menggunakan kaki, Motor Servo adalah pilihan yang tepat. Motor Sevo adalah DC Motor yang dapat diatur putarannya. Untuk jenis yang linear Hidraulic, dan pneumatic juga digunakan untuk penggerak robot.
gambar
8. Kabel.
Jika sebelumnya battery seperti darah, maka kabel ini seperti urat jalan mengalirnya darah pada setiap komponen pada robot, dan juga sebagai saraf yang menjadi jalan data untuk input dan output.
2.6 Arduino Ethernet Shield
Ethernet Shield menambah kemampuan arduino board agar terhubung ke jaringan komputer. Ethernet shield berbasiskan cip ethernet Wiznet W5100. Ethernet library digunakan dalam menulis program agar arduino board dapat terhubung ke jaringan dengan menggunakan arduino ethernet shield.Pada ethernet shield terdapat sebuah slot micro-SD, yang dapat digunakan untuk menyimpan file yang dapat diakses melalui jaringan. Onboard micro-SD card reader diakses dengan menggunakan SD library.
Arduino board berkominikasi dengan W5100 dan SD card mengunakan bus SPI (Serial Peripheral Interface). Komunikasi ini diatur oleh library SPI.h dan Ethernet.h. Bus SPI menggunakan pin digital 11, 12 dan 13 pada Arduino Uno. Pin digital 10 digunakan untuk memilih W5100 dan pin digital 4 digunakan untuk memilih SD card. Pin-pin yang sudah disebutkan sebelumnya tidak dapat digunakan untuk input/output umum ketika kita menggunakan ethernet shield.
Karena W5100 dan SD card berbagi bus SPI, hanya salah satu yang dapat aktif pada satu waktu. Jika kita menggunakan kedua perangkat dalam program kita, hal ini akan diatasi oleh library yang sesuai. Jika kita tidak menggunakan salah satu perangkat dalam program kita, kiranya kita perlu secara eksplisit mendeselect-nya. Untuk melakukan hal ini pada SD card, set pin 4 sebagai output dan menuliskan logika tinggi padanya, sedangkan untuk W5100 yang digunakan adalah pin 10. DFRduino Ethernet shield adalah sebuah clone dari arduino Ethernet shield yang dibuat oleh DFRobot. Penampakan DFRduino Ethernet
Gambar
2.7 Bahasa Pemograman Arduino
Arduino board merupakan perangkat yang berbasiskan mikrokontroler. Perangkat lunak (software) merupakan komponen yang membuat sebuah mikrokontroller dapat bekerja. Arduino board akan bekerja sesuai dengan perintah yang ada dalam perangkat lunak yang ditanamkan padanya.
Bahasa Pemrograman Arduino adalah bahasa pemrograman utama yang digunakan untuk membuat program untuk arduino board. Bahasa pemrograman arduino menggunakan bahasa pemrograman C sebagai dasarnya.
gambar
Karena menggunakan bahasa pemrograman C sebagai dasarnya, bahasa pemrograman arduino memiliki banyak sekali kemiripan, walaupun beberapa hal telah berubah
2.7.1 Struktur
Setiap program dalam arduino board terdiri dari dua fungsi utama yaitu setup() dan loop(). Instruksi yang berada dalam fungsi setup() dieksekusi hanya sekali, yaitu ketika arduino board pertama kali dihidupkan. Biasanya instuksi yang berada pada fungsi setup() merupakan konfigurasi dan inisialisasi dari arduino board. Instruksi yang berada pada fungsi loop() dieksekusi berulang-ulang hingga arduino board dimatikan (catu daya diputus). Fungsi loop() merupakan tugas utama dari arduino board.
2.7.2 Konstanta
Konstanta adalah variable yang sudah ditetapkan sebelumnya dalam bahasa pemrograman arduino. Konstanta digunakan agar program lebih mudah untuk dibaca dan dimengerti. Konstanta dibagi menjadi 3 kelompok yaitu:
1. Konstanta yang digunakan untuk menunjukkan tingkat logika (konstanta Boolean), yaitu true dan false
2. Konstanta untuk menunjukkan keadaan pin, yaitu HIGH dan LOW
3. Konstanta untuk menunjukkan fungsi pin, yaitu INPUT, INPUT_PULLUP dan OUTPUT
Konstanta yang digunakan untuk menunjukkan benar atau salah dalam bahasa pemrograman arduino adalah true dan false. False lebih mudah didefinisikan daripada true. False didefinisikan sebagai 0(nol). True sering didefinisikan sebagai 1(satu), yang mana hal ini benar, tetapi true memiliki definisi yang lebih luas. Setiap integer yang bukan nol adalah true dalam pengertian Boolean. Jadi -2, 3 dan -100 semuanya didefinisikan sebagai true, juga dalam pengertian Boolean. Tidak seperti konstanta yang lain true dan false diketik dengan menggunakan huruf kecil.
Ketika membaca atau menulis ke sebuah pin digital, terdapat hanya dua nilai yang dapat diberikan atau diterima, yaitu HIGH dan LOW. HIGH memiliki arti yang berbeda tergantung apakah sebuah pin dikonfigurasi menjadi masukan atau keluaran.
Ketika pin dikonfigurasi sebagai masukan dengan fungsi pinMode(), lalu kemudian dibaca dengan fungsi digitalRead(), mikrokontroler akan melaporkan nilai HIGH jika tegangan yang ada pada pin tersebut berada pada tegangan 3 volt atau lebih.
Ketika sebuah pin dikonfigurasi sebagai masukan, dan kemudian dibuat bernilai HIGH dengan fungsi digitalWrite(), maka resistor pull-up internal dari chip ATmega akan aktif, yang akan membawa pin masukan ke nilai HIGH kecuali pin tersebut ditarik (pull-down) ke nilai LOW oleh sirkuit dari luar.
Ketika pin dikonfigurasi sebagai keluaran dengan fungsi pinMode(), dan diset ke nilai HIGH dengan fungsi digitalWrite(), maka pin berada pada tegangan 5 volt. Dalam keadaan ini, pin tersebut dapat memberikan arus, sebagai contoh, untuk menghidupkan LED yang terhubung seri dengan resistor dan ground, atau pin lain yang dikonfigurasi sebagai keluaran dan diberi nilai LOW.
Sama seperti HIGH, LOW juga memiliki arti yang berbeda bergantung pada konfigurasi pin. Ketika pin dikonfigurasi sebagai masukan, maka mikrokontroler akam melaporkan nilai LOW jika tegangan yang terdapat pada pin berada pada tegangan 2 volt atau kurang. Ketika pin dikonfigurasi sebagai keluaran dan diberi nilai LOW maka pin berada pada tegangan 0 volt.
Setiap pin pada arduino dapat dikonfigurasi sebagai masukan, masukan dengan resistor pull-up atau keluaran. Untuk mengkonfigurasi fungsi pin pada arduino digunakan konstanta INPUT, INPUT_PULLUP dan OUTPUT. Pin arduino yang dikonfigurasi sebagai masukan dengan fungsi pinMode() dikatakan berada dalam kondisi berimpedansi tinggi. Pin yang dikonfigurasi sebagai masukan memiliki permintaan yang dangat kecil kepada sikuit yang di-samplingnya, setara dengan sebuah resistor 100 Megaohm dipasang seri dengan pin tersebut. Hal ini membuat pin tersebut berguna untuk membaca sensor, tetapi tidak untuk menghidupkan sebuah LED. 19
Cip ATmega pada arduino memiliki resisitor pull-up internal (resistor yang terhubung ke sumber tegangan secara internal) yang dapat digunakan. Untuk menggunakan resistor pull-up internal ini kita menggunakan konstatnta INPUT_PULLUP pada fungsi pinMode().
Pin yang dikonfigurasi menjadi sebuah keluaran dikatakan berada dalam kondisi berimpedansi rendah. Hal ini berarti pin tersebut dapat menyediakan sejumlah besar arus ke sirkuit yang lain. Pin pada ATmega mampu menyediakan arus hingga 40 mA.
2.7.3 Syntax
Syntax adalah aturan menulis ‘kalimat’ agar mampu dimengerti dengan benar oleh bahasa pemrograman.
Aturan syntax ini secara baku harus dipenuhi, karena saat proses compilasi setiap baris script akan di-check dan dipastikan apakah Compiler benar2 mengerti maksud kalimat atau tidak. Jika terdapat syntax yang salah maka compiler akan melaporkan kalo ada bagian kalimat yang dia nggak faham atau istilahnya “error message” dan nggak bakalan meneruskan membikin bytecode-nya.
Berikut ini adalah elemen bahasa C yang dibutuhkan untuk format penulisan:
· // (komentar satu baris) Kadang diperlukan untuk memberi catatan pada diri sendiri apa arti dari kode-kode yang dituliskan. Cukup menuliskan dua buah garis miring dan apapun yang kita ketikkan dibelakangnya akan diabaikan oleh program.
· /* */ (komentar banyak baris) Jika anda punya banyak catatan, maka hal itu dapat dituliskan pada beberapa baris sebagai komentar. Semua hal yang terletak di antara dua simbol tersebut akan diabaikan oleh program.
· { } (kurung kurawal)Digunakan untuk mendefinisikan kapan blok program mulai dan berakhir (digunakan juga pada fungsi dan pengulangan).
· ; (titik koma) Setiap baris kode harus diakhiri dengan tanda titik koma (jika ada titik koma yang hilang maka program tidak akan bisa dijalankan).
2.7.4 Variabel
Sebuah program secara garis besar dapat didefinisikan sebagai instruksi untuk memindahkan angka dengan cara yang cerdas. Variabel inilah yang digunakan untuk memindahkannya.
Int (integer)
Digunakan untuk menyimpan angka dalam 2 byte (16 bit). Tidak mempunyai angka desimal dan menyimpan nilai dari -32,768 dan 32,767.
long(long)
Digunakan ketika integer tidak mencukupi lagi. Memakai 4 byte (32 bit) dari memori (RAM) dan mempunyai rentang dari -2,147,483,648 dan 2,147,483,647.
boolean (boolean)
Variabel sederhana yang digunakan untuk menyimpan nilai TRUE (benar) atau FALSE (salah). Sangat berguna karena hanya menggunakan 1 bit dari RAM.
Float (float)
Digunakan untuk angka desimal (floating point). Memakai 4 byte (32 bit) dari RAM dan mempunyai rentang dari -3.4028235E+38 dan 3.4028235E+38.
Char (character)
Menyimpan 1 karakter menggunakan kode ASCII (misalnya ‘A’ = 65). Hanya memakai 1 byte (8 bit) dari RAM.
2.7.5 Operator Matematika
Operator yang digunakan untuk memanipulasi angka (bekerja seperti matematika yang sederhana).
· Sama dengan (=)
Membuat sesuatu menjadi sama dengan nilai yang lain (misalnya: x = 10 * 2, x sekarang sama dengan 20).
· %
Menghasilkan sisa dari hasil pembagian suatu angka dengan angka yang lain (misalnya: 12 % 10, ini akan menghasilkan angka 2).
· +
Penjumlahan
· –
Pengurangan
· *
Perkalian
· /
Pembagian
2.7.6 Operator Pembanding
Digunakan untuk membandingkan nilai logika.
==
Sama dengan (misalnya: 12 == 10 adalah FALSE (salah) atau 12 == 12 adalah TRUE (benar))
!=
Tidak sama dengan (misalnya: 12 != 10 adalah TRUE (benar) atau 12 != 12 adalah FALSE (salah))
<
Lebih kecil dari (misalnya: 12 < 10 adalah FALSE (salah) atau 12 < 12 adalah FALSE (salah) atau 12 < 14 adalah TRUE (benar))
>
Lebih besar dari (misalnya: 12 > 10 adalah TRUE (benar) atau 12 > 12 adalah FALSE (salah) atau 12 > 14 adalah FALSE (salah))
2.7.7 Struktur Pengaturan
Program sangat tergantung pada pengaturan apa yang akan dijalankan berikutnya, berikut ini adalah elemen dasar pengaturan (banyak lagi yang lain dan bisa dicari di internet).
1. if..else, dengan format seperti berikut ini:
if (kondisi) { }
else if (kondisi) { }
else { }
Dengan struktur seperti diatas program akan menjalankan kode yang ada di dalam kurung kurawal jika kondisinya TRUE, dan jika tidak (FALSE) maka akan diperiksa apakah kondisi pada else if dan jika kondisinya FALSE maka kode pada else yang akan dijalankan.
2. for, dengan format seperti berikut ini:
for (int i = 0; i < #pengulangan; i++) { Digunakan bila anda ingin melakukan pengulangan kode di dalam kurung kurawal beberapa kali, ganti #pengulangan dengan jumlah pengulangan yang diinginkan. Melakukan penghitungan ke atas dengan i++ atau ke bawah dengan i--.
2.7.8 Digital
1. pinMode(pin, mode)
Digunakan untuk menetapkan mode dari suatu pin, pin adalah nomor pin yang akan digunakan dari 0-19 (pin analog 0-5 adalah 14-19). Mode yang bisa digunakan adalah INPUT atau OUTPUT.
2. digitalWrite(pin, value)
Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai OUTPUT, pin tersebut dapat d ijadikan HIGH (ditarik menjadi 5 volts) atau LOW (=diturunkan menjadi ground).
3. digitalRead(pin)
Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai INPUT maka anda dapat menggunakan kode ini untuk mendapatkan nilai pin tersebut apakah HIGH (ditarik menjadi 5 volts) atau LOW (diturunkan menjadi ground).
2.7.9 Analog
Arduino yang mesin digital tetapi mempunyai kemampuan untuk beroperasi di dalam alam analog (menggunakan trik). Berikut ini cara untuk menghadapi hal yang bukan digital.
1. analogWrite(pin, value)
Beberapa pin pada Arduino mendukung PWM (pulse width modulation) yaitu pin 3, 5, 6, 9, 10, 11. Ini dapat merubah pin hidup (on)atau mati (off) dengan sangat cepat sehingga membuatnya dapat berfungsi layaknya keluaran analog. Value (nilai) pada format kode tersebut adalah angka antara 0 ( 0% duty cycle ~ 0V) dan 255 (100% duty cycle ~ 5V).
2. analogRead(pin)
Ketika pin analog ditetapkan sebagai INPUT anda dapat membaca keluaran voltase-nya. Keluarannya berupa angka antara 0 (untuk 0 volts) dan 1024 (untuk 5 volts)
2.8 BreadBoard
Project board adalah dasar konstruksi sebuah sirkuit elektronik yang merupakan bagian prototipe dari suatu rangkaian elektronik yang belum disolder sehingga masih dapat dirubah skema maupun pengantian komponen. Jenis-jenis breadboard ditentukan berdasarkan banyak lubang yang terdapat pada papan itu, misal breadboard 400 lubang, 170 lubang, dan lain sebagainya.
gambar
Hal terpenting yang harus diketahui sebelum menggunakan salah satu project board ini adalah memahami dengan baik bagaimana jalur yang terdapat pada project board ini saling terhubung antara satu lubang dengan lainnya. Gambar dibawah memperlihatkan hubungan antar lubang pada salah satu jenis breadboard.
Tampak bahwa deretan lubang di bagian atas dan bawah ditandai dengan garis merah dan biru. Deretan lubang yang ditandai garis merah menunjukkan jalur positif untuk catudaya, sedangkan yang ditandai garis biru merupakan jalur negatif untuk catudaya. Lubang-lubang di bagian tengah terbagi dalam dua kelompok, yaitu kelompok atas dan kelompok bawah. Hubungan antar-lubangnya adalah berderet kebawah. Dengan memahami hubungan antar lubang tersebut akan menghindarkan kita dari kesalahan dalam melaksanakan pengawatan.
Project board ini cocok digunakan untuk tahap awal develop project rangkaian elektronika. Merakit menjadi mudah karena tidak perlu melakukan penyolderan sehingga komponen komponen masih tetap bisa dipergunakan untuk project lain dikemudian hari. Selain itu, papan rangkaian ini memiliki variasi titik lubang dengan jalur khusus untuk IC dibagian tengah dan 2 jalur arus listrik dikedua sisinya.
2.9 Protoshield
ProtoShield merupakan papan ekspansi prototipe dengan 2 LED dan tombol 2, yang dapat digunakan secara langsung dan mudah untuk digunakan. Hal ini sangat cocok untuk membangun rangkaian-rangkaian prototipe dengan Arduino.
Fitur :
· ProtoShield untuk Arduino Duemilanove / UNO / Leonardo
· Untuk membuat rangkaian sirkuit prototipe
· Komponen dapat langsung dihubungkan tanpa adanya solder
Selain itu, sekarang yang ada dipasaran terdapat module breadboard atau disebut protoshield yang diperuntukan untuk arduino tipe uno, mega, leonardo, maupun sejenisnya. ProtoShield memudahkan agan dalam menambah rangkaian atau melakukan uji coba sensor atau komponen dan lain – lain ke dalam Arduino. Dikarenakan dengan adanya protoshield rangkaian bisa terpasang tepat diatas modul Arduino, dan semua pin IO dari Arduino dapat digunakan didalam protoshield.
2.10 Genuino UNO
Genuino adalah sister-brand Arduino yang diciptakan juga oleh co-founderArduino: Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe dan David Mellis. Genuino digunakan sebagai nama merek untuk produk Arduino yang dijual di luar kawasan Amerika Serikat, terutama untuk pangsa pasar di Asia, Eropa, Amerika Selatan, Kanada dan Afrika. Berikut adalah video Massimo Banzi yang memperkenalkan Genuino pada Maker Faire San Mateo 2015.
Board mikrokontroller Arduino & Genuino dirakit dengan komponen yang sama. Karakteristik dan kualitas manufakturnya pun setara. Produk yang "kembar identik", hanya berbeda label nama merek saja. Arduino diproduksi khusus untuk pasar Amerika Serikat, sementara Genuino tersedia bagi konsumen di luar Amerika Serikat.
Ada banyak produk mikrokontroller yang dikomersilkan, seperti: Parallax Basic Stamp, Netmedia BX-24, Phidgets, MIT Handyboard, Linkit One, dan banyak lainnya yang juga menawarkan fungsionalitas yang sama. Semua produk ini mampu menyederhanakan pemrograman & penggunaan mikrokontroller, seperti halnya Arduino.
Namun Arduino memiliki beberapa keunggulan, terutama bagi guru, siswa, dan pemula:
MURAH. Harga beli board Arduino relatif murah dibandingkan dengan platform mikrokontroler lainnya. Bahkan tersedia pula board pra-rakitan yang dapat dirakit sendiri, dengan harga yang lebih murah lagi.
CROSS-PLATFORM Kebanyakan sistem mikrokontroler terbatas ketika digunakan di sistem operasi Windows. Namun, software Arduino IDE dapat dijalankan dengan baik di PC/laptop dengan sistem operasi Macintosh OSX, Linux maupun Windows.
SEDERHANA Pemrograman software Arduino IDE mudah dilakukan bagi pemula, namun tetap kompatibel bagi master tingkat lanjut.
OPENSOURCE SOFTWARE. Perangkat lunak Arduino dipublikasikan sebagai perangkat open source. Bahasa pemrograman dapat diperluas melalui library C++, sehingga pengguna dapat menambahkan kode AVR-C langsung ke program ArduinO.
OPEN SOURCE HARDWARE. Board mikrokontroller Arduino dipublikasikan dengan lisensi Creative Commons, sehingga siapapun dapat membuat board mikrokontroller Arduino versi mereka sendiri. Bahkan pengguna yang relatif tidak berpengalaman dapat pula merakit Arduino versi sendiri pada breadboard. Untuk lebih mengenal produk Arduino dan Genuino, silakan Berikut adalah video panduan untuk membandingkan spesifikasi board Arduino, sekaligus menentukan mikrokontroller Arduino mana yang cocok digunakan untuk proyek kreatif Anda. Sesuaikan dengan kebutuhan, ya! Info lengkap tentang spesifikasi board-board Arduino
Miliki papan pengembang mikrokontroler langsung dari founder Arduino: Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe dan David Mellis. Genuino Uno adalah papan pengembang mikrokontroler berbasis ATmega328P yang memiliki fisik dan fungsional yang sama seperti Arduino Uno. Nama Genuino ditujukan kepada papan Arduino yang dijual diluar US. Genuino Uno memiliki 14 digital input/output (6 diantaranya dapat dipergunakan sebagai PWM), 6 input analog, 16 MHz quartz crystal, koneksi USB, power jack, ICSP header dan reset button. Papan ini memiliki segala kebutuhan untuk memulai pengembangan mikrokontroler. Produk Genuino adalah identik / sama persis dengan Arduino. Yang membedakan hanyalah lokasi pemasarannyasaja. Arduino dipasarkan / dijual di Amerika Serikat, sedangkan Genuino dipasarkan / dijual di luar Amerika Serikat.
Genuino adalah sister-brand Arduino yang diciptakan juga oleh co-founderArduino: Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe dan David Mellis. Genuino digunakan sebagai nama merek untuk produk Arduino yang dijual di luar kawasan Amerika Serikat, terutama untuk pangsa pasar di Asia, Eropa, Amerika Selatan, Kanada dan Afrika. Berikut adalah video Massimo Banzi yang memperkenalkan Genuino pada Maker Faire San Mateo 2015.
2.11 NPN Photo Transistor
Photo Transistor adalah Transistor yang dapat mengubah energi cahaya menjadi listrik dan memiliki penguat (gain) Internal. Penguat Internal yang terintegrasi ini menjadikan sensitivitas atau kepekaan Photo Transistor terhadap cahaya jauh lebih baik dari komponen pendeteksi cahaya lainnya seperti Photo Diode ataupun Photo Resistor. Cahaya yang diterima oleh Photo Transistor akan menimbulkan arus pada daerah basis-nya dan menghasilkan penguatan arus hingga ratusan kali bahkan beberapa ribu kali. Photo Transistor juga merupakan komponen elektronika yang digolongkan sebagai Transduser.
1. Struktur Photo Transistor
Photo Transistor dirancang khusus untuk aplikasi pendeteksian cahaya sehingga memiliki Wilayah Basis dan Kolektor yang lebih besar dibanding dengan Transistor normal umumnya. Bahan Dasar Photo Transistor pada awalnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Silikon dan Germanium yang membentuk struktur Homo-junction.
Namun seiring dengan perkembangannya, Photo Transistor saat ini lebih banyak menggunakan bahan semikonduktor seperti Galium Arsenide yang tergolong dalam kelompok Semikonduktor III-V sehingga membentuk struktur Hetero-junction yang memberikan efisiensi konversi lebih tinggi. Yang dimaksud dengan Hetero-junction atau Heterostructure adalah Struktur yang menggunakan bahan yang berbeda pada kedua sisi persimpangan PN.
Photo Transistor pada umumnya dikemas dalam bentuk transparan pada area dimana Photo Transistor tersebut menerima cahaya.
2. Bentuk dan Simbol Photo Transistor
Photo Transistor pada umumnya dikemas dalam bentuk transparan pada area dimana Photo Transistor tersebut menerima cahaya. Berikut ini adalah bentuk dan simbol Photo Transistor (Transistor Foto).
3. Prinsip Kerja Photo Transistor
Cara kerja Photo Transistor atau Transistor Foto hampir sama dengan Transistor normal pada umumnya, dimana arus pada Basis Transistor dikalikan untuk memberikan arus pada Kolektor. Namun khusus untuk Photo Transistor, arus Basis dikendalikan oleh jumlah cahaya atau inframerah yang diterimanya. Oleh karena itu, pada umumnya secara fisik Photo Transistor hanya memiliki dua kaki yaitu Kolektor dan Emitor sedangkan terminal Basisnya berbentuk lensa yang berfungsi sebagai sensor pendeteksi cahaya.
Pada prinsipnya, apabila Terminal Basis pada Photo Transistor menerima intensitas cahaya yang tinggi, maka arus yang mengalir dari Kolektor ke Emitor akan semakin besar.
· Kelebihan dan Kelemahan Phototransistor
Meskipun Phototransistor memiliki berbagai kelebihan, namun bukan juga tanpa kelemahan. Berikut ini adalah beberapa Kelebihan dan kelemahan Phototransistor :
· Kelebihan Photo Transistor
· Photo Transistor menghasilkan arus yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan Photo Diode.
· Photo Transistor relatif lebih murah, lebih sederhana dan lebih kecil sehingga mudah untuk diintegrasikan ke berbagai rangkaian elektronika.
· Photo Transistor memiliki respon yang cepat dan mampu menghasilkan Output yang hampir mendekati instan.
· Photo Transistor dapat menghasilkan Tegangan, sedangkan Photoresistor tidak bisa.
Kelemahan Photo Transistor
· Photo Transistor yang terbuat dari Silikon tidak dapat menangani tegangan yang melebihi 1000Volt
· Photo Transistor sangat rentan terhadap lonjakan listrik yang mendadak (electric surge).
· Photo Transistor tidak memungkin elektron bergerak sebebas perangkat lainnya (contoh: Tabung Elektron).
2.12 Resistor 221k ohm
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu (tahanan) dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan hukum Ohm
Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).
Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi.
Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.
Komposisi karbon
Resistor komposisi karbon terdiri dari sebuah unsur resistif berbentuk tabung dengan kawat atau tutup logam pada kedua ujungnya. Badan resistor dilindungi dengan cat atau plastik. Resistor komposisi karbon lawas mempunyai badan yang tidak terisolasi, kawat penghubung dililitkan disekitar ujung unsur resistif dan kemudian disolder. Resistor yang sudah jadi dicat dengan kode warna sesuai dengan nilai resistansinya.
Unsur resistif dibuat dari campuran serbuk karbon dan bahan isolator (biasanya keramik).Mecin digunakan untuk melekatkan campuran. Resistansinya ditentukan oleh perbandingan dari serbuk karbon dengan bahan isolator. Resistor komposisi karbon sering digunakan sebelum tahun 1970-an, tetapi sekarang tidak terlalu populer karena resistor jenis lain mempunyai karakteristik yang lebih baik, seperti toleransi, kemandirian terhadap tegangan (resistor komposisi karbon berubah resistansinya jika dikenai tegangan lebih), dan kemandirian terhadap tekanan/regangan. Selain itu, jika resistor menjadi lembab, panas solder dapat mengakibatkan perubahan resistansi dan resistor jadi rusak.
Walaupun begitu, resistor ini sangat reliabel jika tidak pernah diberikan tegangan lebih ataupun panas lebih.
Resistor ini masih diproduksi, tetapi relatif cukup mahal. Resistansinya berkisar antara beberapa miliohm hingga 22 MOhm.
Film karbon
Selapis film karbon diendapkan pada selapis substrat isolator, dan potongan memilin dibuat untuk membentuk jalur resistif panjang dan sempit. Dengan mengubah lebar potongan jalur, ditambah dengan resistivitas karbon (antara 9 hingga 40 µΩ-cm) dapat memberikan resistansi yang lebar. Resistor film karbon memberikan rating daya antara 1/6 W hingga 5 W pada 70°C. Resistansi tersedia antara 1 ohm hingga 10 MOhm. Resistor film karbon dapat bekerja pada suhu di antara -55 °C hingga 155 °C. Ini mempunyai tegangan kerja maksimum 200 hingga 600 v.
Film logam
Unsur resistif utama dari resistor foil adalah sebuah foil logam paduan khusus setebal beberapa mikrometer.
Resistor foil merupakan resistor dengan presisi dan stabilitas terbaik. Salah satu parameter penting yang memengaruhi stabilitas adalah koefisien temperatur dari resistansi (TCR). TCR dari resistor foil sangat rendah. Resistor foil ultra presisi mempunyai TCR sebesar 0.14ppm/°C, toleransi ±0.005%, stabilitas jangka panjang 25ppm/tahun, 50ppm/3 tahun, stabilitas beban 0.03%/2000 jam, EMF kalor 0.1μvolt/°C, desah -42 dB, koefisien tegangan 0.1ppm/V, induktansi 0.08μH, kapasitansi 0.5pF
Penandaan resistor
Resistor aksial biasanya menggunakan pola pita warna untuk menunjukkan resistansi. Resistor pasang-permukaan ditandas secara numerik jika cukup besar untuk dapat ditandai, biasanya resistor ukuran kecil yang sekarang digunakan terlalu kecil untuk dapat ditandai. Kemasan biasanya cokelat muda, cokelat, biru, atau hijau, walaupun begitu warna lain juga mungkin, seperti merah tua atau abu-abu.
Resistor awal abad ke-20 biasanya tidak diisolasi, dan dicelupkan ke cat untuk menutupi seluruh badan untuk pengkodean warna. Warna kedua diberikan pada salah satu ujung, dan sebuah titik (atau pita) warna di tengah memberikan digit ketiga. Aturannya adalah "badan, ujung, titik" memberikan urutan dua digit resistansi dan pengali desimal. Toleransi dasarnya adalah ±20%. Resistor dengan toleransi yang lebih rapat menggunakan warna perak (±10%) atau emas (±5%) pada ujung lainnya.
Identifikasi empat pita
Identifikasi empat pita adalah skema kode warna yang paling sering digunakan. Ini terdiri dari empat pita warna yang dicetak mengelilingi badan resistor. Dua pita pertama merupakan informasi dua digit harga resistansi, pita ketiga merupakan faktor pengali (jumlah nol yang ditambahkan setelah dua digit resistansi) dan pita keempat merupakan toleransi harga resistansi. Kadang-kadang terdapat pita kelima yang menunjukkan koefisien suhu, tetapi ini harus dibedakan dengan sistem lima warna sejati yang menggunakan tiga digit resistansi.
Sebagai contoh, hijau-biru-kuning-merah adalah 56 x 104Ω = 560 kΩ ± 2%. Deskripsi yang lebih mudah adalah pita pertama berwarna hijau yang mempunyai harga 5, dan pita kedua berwarna biru yang mempunyai harga 6, sehingga keduanya dihitung sebagai 56. Pita ketiga brwarna kuning yang mempunyai harga 104 yang menambahkan empat nol di belakang 56, sedangkan pita keempat berwarna merah yang merupakan kode untuk toleransi ± 2% memberikan nilai 560.000Ω pada keakuratan ± 2%.
2.13 Identifikasi Lima Pita
Identifikasi lima pita digunakan pada resistor presisi (toleransi 1%, 0.5%, 0.25%, 0.1%), untuk memberikan harga resistansi ketiga. Tiga pita pertama menunjukkan harga resistansi, pita keempat adalah pengali, dan yang kelima adalah toleransi. Resistor lima pita dengan pita keempat berwarna emas atau perak kadang-kadang diabaikan, biasanya pada resistor lawas atau penggunaan khusus. Pita keempat adalah toleransi dan yang kelima adalah koefisien suhu.
- LED (generic)
Lampu LED atau kepanjangannya Light Emitting Diode adalah suatu lampu indikator dalam perangkat elektronika yang biasanya memiliki fungsi untuk menunjukkan status dari perangkat elektronika tersebut.
Misalnya pada sebuah komputer, terdapat lampu LED power dan LED indikator untuk processor, atau dalam monitor terdapat juga lampu LED power dan power saving.
Lampu LED terbuat dari plastik dan dioda semikonduktor yang dapat menyala apabila dialiri tegangan listrik rendah (sekitar 1.5 volt DC). Bermacam-macam warna dan bentuk dari lampu LED, disesuaikan dengan kebutuhan dan fungsinya.
Fungsi Lampu LED LED (Light Emitting Diode) merupakan sejenis lampu yang akhir-akhir ini muncul dalam kehidupan kita. LED dulu umumnya digunakan pada gadget seperti ponsel atau PDA serta komputer. Sebagai pesaing lampu bohlam dan neon, saat ini aplikasinya mulai meluas dan bahkan bisa kita temukan pada korek api yang kita gunakan, lampu emergency dan sebagainya. Led sebagai model lampu masa depan dianggap dapat menekan pemanasan global karena efisiensinya.
- Cahaya LED
Kualitas cahayanya memang berbeda dibandingkan dengan lampu TL atau lampu lainnya. Tingkat pencahayaan LED dalam ruangan memang tak lebih terang dibandingkan lampu neon, inilah mengapa LED dianggap belum layak dipakai secara luas. Untungnya para ilmuwan di University of Glasgow menemukan cara untuk membuat LED bersinar lebih terang. Solusinya adalah dengan membuat lubang mikroskopis pada permukaan LED sehingga lampu bisa menyala lebih terang tanpa menggunakan tambahan energi apapun. Pelubangan tersebut menerapkan sistem nano-imprint litography yang sampai saat ini proyeknya masih dikembangkan bersama-sama dengan Institute of Photonics.
Sementara ini beberapa jenis lampu LED sudah dipasarkan oleh Philips. Anda bisa menemui beberapa model lampu LED bergaya bohlam yang hadir dalam warna putih susu dan juga warna-warni. Daya yang diperlukan lampu jenis ini hanya sekitar 4-10 watt saja dibandingkan lampu neon sejenis yang mencapai 12-20 watt. Jika dihitung secara seksama memang bisa diakui bahwa lampu LED menggunakan daya yang lebih hemat daripada lampu TL.
- LED sebagai Sumber Cahaya Masa Depan
- Struktur Dasar LED
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 unsur logam aluminium-gallium-arsenit (AlGaAs). Konduktor AlGaAs murni tidak memiliki pasangan elektron bebas sehingga tidak dapat mengalirkan arus listrik. Oleh karena itu dilakukan proses doping dengan menambahkan elektron bebas untuk mengganggu keseimbangan konduktor tersebut, sehingga material yang ada menjadi semakin konduktif.
Proses Pembangkitan Cahaya pada LEDCahaya pada dasarnya terbentuk dari paket-paket partikel yang memiliki energi dan momentum, tetapi tidak memiliki massa. Partikel ini disebut foton. Foton dilepaskan sebagai hasil pergerakan elektron. Pada sebuah atom, elektron bergerak pada suatu orbit yang mengelilingi sebuah inti atom. Elektron pada orbital yang berbeda memiliki jumlah energi yang berbeda. Elektron yang berpindah dari orbital dengan tingkat energi lebih tinggi ke orbital dengan tingkat energi lebih rendah perlu melepas energi yang dimilikinya. Energi yang dilepaskan ini merupakan bentuk dari foton. Semakin besar energi yang dilepaskan, semakin besar energi yang terkandung dalam foton.
Pembangkitan cahaya pada lampu pijar adalah dengan mengalirkan arus pada filamen (kawat) yang letaknya ada ditengah-tengah bola lampu dan menyebabkan filamen tersebut panas, setelah panas pada suhu tertentu (tergantung pada jenis bahan filamen), filamen tersebut akan memancarkan cahaya. Namun karena pada lampu pijar yang memancarkan cahaya adalah filamen yang terbakar, tapi jika suhu pada filamen melewati batas kemampuan filamen untuk menahan panas, akan mengakibatkan filamen lampu pijar sedikit demi sedikit meleleh dan selanjutnya putus sehingga lampu pijar tidak akan bisa memancarkan cahaya lagi. Umur dari lampu pijar kurang lebih sekitar 2000 jam. Sedangkan pada lampu flurescence atau lampu TL, proses pembangkitan cahaya hanya memanfaatkan ionisasi gas dalam tabung lampu lalu diberikan beda potensial diantara kedua ujung tabung lampu TL sehingga mengakibatkan loncatan-loncatan elektron dari ujung yang satu ke ujung yang lain dan saat terjadi loncatan elektron bersamaan dengan dipancarkannya cahaya dari loncatan tersebut. Kekurangan dari lampu TL adalah jika gas yang ada dalam tabung habis, maka cahayanya tidak bisa dipancarkan lagi. Umur dari lampu TL relatif lebih lama daripada lampu pijar.
Ketika sebuah dioda sedang mengalirkan elektron, terjadi pelepasan energi yang umumnya berbentuk emisi panas dan cahaya. Material semikonduktor pada dioda sendiri menyerap cukup banyak energi cahaya, sehingga tidak seluruhnya dilepaskan. LED merupakan dioda yang dirancang untuk melepaskan sejumlah banyak foton, sehingga dapat mengeluarkan cahaya yang tampak oleh mata. Umumnya LED dibungkus oleh bohlam plastik yang dirancang sedemikian sehingga cahaya yang dikeluarkan terfokus pada suatu arah tertentu.
Setiap material hanya dapat mengemisikan foton dalam rentang frekuensi sangat sempit. LED yang menghasilkan warna berbeda terbuat dari material semikonduktor yang berbeda pula, serta membutuhkan tingkat energi berbeda untuk menghasilkan cahaya. Misalnya AlGaAs - merah dan inframerah, AlGaP – hijau, GaP - merah, kuning dan hijau
LED sebagai sumber cahaya
Lampu pijar lebih murah tapi juga kurang efisien dibanding LED. Lampu TL lebih efisien daripada lampu pijar, tapi butuh tempat besar, mudah pecah dan membutuhkan starter atau rangkaian ballast yang terkadang terdengar suara dengungnya.
LED mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan lampu pijar konvensional. LED tidak memiliki filamen yang terbakar, sehingga usia pakai LED jauh lebih panjang daripada lampu pijar, LED tidak memerlukan gas untuk menghasilkan cahaya. Selain itu bentuk dari LED yang sederhana, kecil dan kompak memudahkan penempatannya. Dalam hal efisiensi, LED juga memiliki keunggulan. Pada lampu pijar konvensional, proses produksi cahaya menghasilkan panas yang tinggi karena filamen lampu harus dipanaskan. LED hanya sedikit menghasilkan panas, sehingga porsi terbesar dari energi listrik yang ada digunakan untuk menghasilkan cahaya dan membuatnya jauh lebih efisien.
RGB (Red Green Blue) LED atau LED yang bisa mengeluarkan warna yang dipancarkan lebih dari satu warna sehingga memungkinkan aplikasi LED yang semakin luas, khususnya menambah keindahan dalam dunia desain interior dan eksterior.
Dalam terminologi teknik pencahayaan, LED dapat dikatakan memiliki tingkat efisiensi luminus (cahaya) atau efikasi yang tinggi, karena perbandingan banyaknya energi cahaya yang dikeluarkan LED dengan besarnya daya listrik yang dikonsumsinya cukup tinggi jika dibandingkan dengan lampu pijar konvensional.
Salah satu contoh produk dari LED adalah LedVision yang dikeluarkan oleh Philips sebagai traffic light (lampu lalu lintas) yang tersusun dari ribuan LED yang dipasangkan pada lampu lalu lintas dengan umur (life time) mencapai 100.000 jam atau sekitar 10 tahun lebih sehingga efektif dalam mengurangi biaya perawatan.LedVision beroperasi pada tegangan rendah dan arus yang lebih kecil sehingga bisa menghemat sampai 90% energi listrik yang dikonsumsi oleh lampu pijar (yang sekarang banyak digunakan) dan umurnya 10 kali lebih panjang.
LED dengan cahaya monokromatiknya memiliki keunggulan kekuatan yang besar lebih dari cahaya putih ketika warna yang spesifik diperlukan. tidak seperti cahaya putih tradisional, LED tidak membutuhkan lapisan atau diffuser yang banyak mengabsorpsi cahaya yang dikeluarkan. cahaya LED mempunyai sifat warna tertentu, dan tersedia pada range warna yang lebar. salah satunya yang baru-baru ini warnanya diperkenalkan adalah emerald green (bluish green, panjang gelombangnya kira-kira 500nm) yang cocok dengan persyaratan sebagai sinyal lalu lintas dan cahaya navigasi. Cahaya LED kuning adalah pilihan bagus karena mata manusia sensitif pada cahaya kuning (kira-kira yang dipancarkan 500lm/watt).
Kelebihan LED dari lampu yang ada sekarang (lampu pijar, TL,dll) yaitu dalam hal efisiensi energi dan umur yang panjang menjadikan LED sangat berpotensi untuk dijadikan sumber pencahayaan pengganti lampu di masa depan. Kemajuan teknologi mungkin akan mengurangi biaya sehingga LED bisa menjadi idola sebagai lampu dimasa depan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar