BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Jamur Tiram
Jamur disebut juga cendawan, supa, suung, mushroom, mushroom, atau champingion. Jamur termasuk jenis tumbuh-tumbuhan yang tidak memiliki zat hijau daun (klorofil) sehingga untuk memenuhi kebutuhan karbohidrat tanpa proses fotosintesis, jamur harus hidup secara saprofitik – hidup pada sisa makhluk hidup lain – atau hidup secara parasitik – parasitik – hidup hidup pada jasad makhluk hidup lain – lain –
[4].
Klasifikasi jamur tiram adalah sebagai berikut : Kerajaan
: Fungi : Fungi
Filum
: Basidiomycota : Basidiomycota
Kelas
: Hymenomycetes : Hymenomycetes
Bangsa
: Agaricales : Agaricales
Suku
: Tricholomataceae
Marga
: Pleurotus : Pleurotus
Jenis
: Pleurotus : Pleurotus ostreatus
Gambar 2.1 Jamur Tiram
[23]
Bentuk tubuh jamur bervariasi, mulai dari yang sangat sederhana karena hanya terdiri atas satu sel (pada ragi kue), bentuk serat atau miselia (misalnya jamur
5
tempe atau oncom), bentuk tubuh buah (misalnya jamur merang, jamur kancing, jamur shiitake, jamur lingzhi dan maitake), bentuk bilah, bunga karang, paying, sampai kulit kerang (tiram). Tubuh jamur tiram berbentuk seperti kulit kerang(tiram) sehingga masyarakat menyebutnya jamur tiram. Jamur tiram termasuk jenis jamur serbaguna. Selain dikonsumsi dalam bentuk masakan, jamur tiram juga dapat dikonsumsi dalam keadaan mentah/segar, baik sebagai campuran salad maupun lalapan. Bahkan dapat diolah menjadi semacam crips, crispy, crispy, ataupun chips. chips. Syarat tumbuh jamur tiram meliputi beberapa parameter, terutama temperatur, kelembaban relatif, waktu, kandungan CO2, dan cahaya. Parameter tersebut memiliki pengaruh, antara lain terhadap: 1) Pertumbuhan miselia pada substrat tanam, 2) Pembentukan primordia (bakal kuncup) jamur, 3) Terhadap pembentukan tubuh buah, [4]
4) siklus panen, dan 5) nilai Efisiensi Biologi (EB) . Berikut faktor lingkungan yang menentukan faktor pertumbuhan jamur tiram (Tabel 2.1).
[4]
Tabel 2.1 Faktor lingkungan yang menentukan pertumbuhan jamur tiram Parameter Pertumbuhan
Besaran
Pertumbuhan miselia pada substrat tanam o
o
a. Temperatur inkubasi
24 C – 29 29 C
b. RH
90% -100%
c. Waktu tumbuh
10-14 hari
d. Kandungan CO2
5.000-20.000 ppm
e. Cahaya
500 – 1.000 1.000 lux
f. Sirkulasi udara
1-2 jam
Pembentukan Primordia a. Temperatur inisiasi pertumbuhan
21oC – 27 27oC
b. RH
90%-100%
c. Waktu Tumbuh
3-5 hari
d. Kandungan CO2
< 1.000 ppm
e. Cahaya
500-1.000 lux
f. Sirkulasi udara
4-8 jam
6
Pembentukan tubuh buah o
o
a. Temperatur inisiasi pertumbuhan
21 C – 28 C
b. RH
90%-100%
c. Waktu tumbuh
3-5 hari
d. Kandungan CO2
< 1.000 ppm
e. Cahaya
500-1.000 lux
Sumber: Chang dan Miles (1989)
Kandungan gizi jamur tiram putih menurut Cahyana (1999) adalah sebagai berikut : protein (27 %), lemak (1,6 %), karbohidrat (58 %), serat (11,5 %), abu (0,3 %), dan kalori (265) kalori. Adapun jenis jamur tiram yang banyak dibudidayakan antara lain jamur tiram putih, jamur tiram abu-abu, jamur tiram cokelat dan jamur tiram merah. Jamur tiram putih, abu-abu dan cokelat paling banyak dibudidayakan karena mempunyai sifat adaptasi dengan lingkungan yang baik dan tingkat produktivitasnya cukup tinggi. (Pelatihan Budidaya Jamur Tiram Dengan Sistem Susun Pada Masyarakat Desa Kasihan, Bantul Sebagai Upaya Meningkatkan Pendapatan Keluarga Oleh : Suhartini, Tien Aminatun, Victoria Henuhili.
[2]
2.2 Kumbung Jamur
Budidaya
jamur
kayu
secara
tradisional
tidak
memerlukan
ruang
pemeliharaan. Delondongan kayu sudah ditanami bibit cukup ditempatkan di bawah rimbunan pohon. Namun, dalam budidaya jamur secara intensif, pemeliharaan harus dilakukan dalam ruangan yang sesuai dan memenuhi persyaratan, baik bentuk, ukuran, maupun lingkungannya. Kumbung adalah bangunan tanam yang digunakan untuk budidaya jamur. Di dalamnya tersusun rak-rak tempat media tumbuh/log jamur tiram. Ukuran kubung bervariasi tergantung dari luas lahan yang dimiliki Bentuk dan bahan kumbung juga bermacam-macam, ada yang terbuat dari bambu, tembok, kayu, paranet, triplek dan sebagainya. Bangunan yag sederhana dapat berupa bangunan dengan tiang dan
7
dinding bambu ataupun kayu (lebih baik yang sudah diawetkan), atap dari genting atau plastik gelombang berwarna gelap, dan lantai dari tananh yang diperkuat. Bag log adalah kantong plastik transparan berisi campuran media jamur. Rak dalam kubung disusun sedemikian rupa sehingga memudahkan dalam pemeliharan dan sirkulasi udara terjaga. Umumnya jarak antara rak ± 75 cm. Jarak didalam rak 60 cm (4 – 5 bag log), lebar rak 50 cm, tingi rak maksimal 3 m, panjang disesuaikan dengan kondisi ruangan. Bag log dapat disusun secara vertikal cocok untuk daerah lebih kering. Sedangkan penyusunan secara horizontal untuk daerah dengan kelembaban tinggi. Antara rak pertama berjarak 20 cm.
Gambar 2.2 Rancangan Kumbung Jamur
Dinding bangunan harus dibuat sedemikian rupa sehingga sewaktu-waktu dapat dibuka untuk memperoleh sirkulasi udara yang baik. Ukuran bangunan disesuaikan dengan kebutuhan, yaitu jumlah log/substrat tanam yang akan dipelihara. Misalnya : untuk memelihara 500-1000 buah log/substrat tanam, dibutuhkan bangunan dengan ukuran 6m x 4m x 4m. Letak bangunan harus dibuat lebih tinggi dari lahan sekitar, untuk mencegah banjir pada waktu hujan deras. Selain itu, rak pemeliharaan ditempatkan pada dasar
8
bangunan, dengan alas batu merah atau lanati plester atau benda-benda padat lain yang dapat menyerap air.
2.3 Langkah-Langkah Budidaya Jamur Tiram
Langkah-langkah yang dilakukan pada budidaya jmaur tiram adalah sebagai berikut: 1. Penyiapan substrat/log tanam Substrat tanam terdiri atas serbuk gergajian kayu (tempat tumbuh jamur kayu), bekatul (kaya vitamin sehingga membantu pertumbuhan dan perkembangan miselia jamur serta pemicu pertumbuhan tubuh buah), dan kapur tohor (pegatur pH substrat tanam agar mendekati netral 6-7, ditambah dengan elemen/mineral (sumber nutrient).
2. Pencampuran bahan dan pengomposan Bahan baku yang terdiri atas serbuk gergajian kayu, bekatul, kapur, dan sebagainya dicampur merata dengan komposisi bahan disesuaikan dengan kebutuhan. Semua bahan dicampur sampai homogeny, ditambah dengan bahan campuran lain dan air secukupnya. Bahan campuran ini dikomposkan selama 2 – 5 hari. Selama pengomposan dilakukan penadukan 3 – 4 kali.
3. Pengisian Bahan-bahan media tanam yang telah dikomposkan dimasukkan ke dalam kantong plastik. Kantong plastik pada kedua ujung pangkalnya ditekuk kedalam, sehingga setelah diisi dan dipadatkan kantong plastik dapat berdiri seperti botol. Kantong plastik diisi kurang lebih ¾ bagian, kemudian yang ¼ bagiannya ditekuk ke dalam.Untuk meletakkan kantong plastik yang telah diisi (polibek) pada posisi terbalik yaitu bagian yang ditekuk/ dilipat kedalam ditempatkan dibawah.
9
4. Steralisasi Sterilisasi adalah suatu proses yang dilakukan untuk menonaktifkan mikroba baik bakteri, kapang, maupun khamir yang dapat menganggu pertumbuhan jamur yang ditanam. Tujuannya mendapatkan serbuk kayu yang steril bebas dari mikroba dan jamur lain yang tidak dikendaki. Sterilisasi substrat tanam jamur dilakukan dengan menggunakan uap air panan bertekanan tinggi, yaitu pada temperatur uap air o
sekitar 100 C dan tekanan 2-3 atm. Waktu yang diperlukan antara 7-8 jam untuk o
o
o
sterilisasi pada temperature 80 C – 90 C sedangakan temperatur diatas 90 C dibutuhkan waktu 4 jam. Setelah sterilisasi, bahan didiamkan /disimpan selama 3 – 4 hari untuk mengamati ada/tidaknya kontaminasi.
5. Inokulasi bibit Inokulasi adalah proses pemindahan sejumlah kecil miselia jamur dari biakan induk
kedalam
media
tanaman
yang
telah
disediakan.
Tujuannya
adalah
menumbuhkan miselia jamur pada media tanam hingga menghasilkan jamur yang siap panen
6. Inkubasi Inkubasi adalah menyimpan atau menempatkan media tanam yang telah diinokulasi pada kondisi ruang tertentu agar miselia jamur tumbuh. Tujuanya adalah untuk mendapatkan pertumbuhan miselia.
7.
Pengaturan Suhu dan kelembapan Ruangan Membuka dan menutup pintu dan jendela (ventilasi) kubung dan untuk
mengatur suhu dan kelembaban agar sesuai dengan kebutuhan yang ditentukan. Tujuanya untuk mendapatkan pertumbuhan jamaur yang optimal. Agar pertumbuhan jamur optimal diperlukan suhu ruangan dalam kubung 28 - 30°C dan kelembaban sebesar 50 -60% pada saat inkubasi. Sedangkan suhu pada pembentukan tubuh buah sampai panen berkisar antara 22 -28 °C dengan kelembaban 90 – 95%. Apabila kelembaban kurang, maka substrat tanaman akan mengering.
10
8.
Penyiraman Menurut Cahyana. dkk., (1999) suhu yang cocok untuk pertumbuhan jamur 0
tiram yaitu 16-22 C dengan kelembapan 80-90%.
Untuk menjaga kondisi
lingkungan agar sesuai untuk pertumbuhan jamur tiram maka perlu dilakukan penyiraman pada lantai kubung dan mengkabutkan air bersih ke dalam lingkungan disekitar tempat baglog jamur tiram. Dengan penyiraman tersebut diharapkan diperoleh suhu dan kelembaban yang sesuai untuk pertumbuhan jamur tiram.
9. Pengendalian hama dan penyakit Pada dasarnya, budidaya jamur tiram tidak memiliki hama dan penyakit seperti jenis sayuran pada umumnya. Hama yang menyerang pada budidaya jamur tiram adalah tikus ( Ratikus argentifenter ), laba-laba ( Naphila maculata) dan ulat bulu ( Machortilacia rubi). Beberapa serangga ini tidak merusak jamur tiram secara langsung tetapi mengganggu saat pemeliharaan.
Untuk pencegahan dilakukan
dengan cara membersihkan bahan, alat, pekerja serta sanitasi lingkungan secara berkala. Kebersihan dan sanitasi lingkungan harus dilakukan secara menyeluruh baik dari ruang penyimpanan, bahan baku dan bahan tambahan, ruang tanam, ruang inkubasi, ruang tumbuh, tempat pembuangan limbah jamur dan lingkungan disekitar tempat budidaya. Sedangkan penyakit yang menyerang media jamur tiram adalah jenis akteri Pseudomonas sp dan cendawan atau jamur liar. Serangan bakteri gejalnya yaitu permukaan media menjadi berlendir berwarna putih dan misellia tidak dapat berkembang.
Sedangkan kehadiran cendawan pada media jamur tiram akan
menyebabkan misellia jamur tiram tidak tumbuh. Pengendalianya dilakukan dengan cara membuang baglog yang terkontaminasi oleh cendawan. Sedangkan untuk pencegahan dilakukan dengan mengurangi jumlah susunan baglog dan proses pasteurisasi yang sempurna.
2.4 Sistem Kontrol
Sistem kontrol (control system) merupakan gabungan komponen fisik yang disusun untuk melakukan fungsi tertentu. Sistem dapat berupa sinyal listrik, mekanik, hidrolik pneumatik, suhu, biomedik atau gabungan dari beberapa sistem.
11
Secara umum, sistem kontrol dapat diklasifikasikanmenjadi dua jenis. 1. Sistem Kontrol Loop Terbuka ( Open-L oop Contr ol System )
Suatu sistem kontrol yang mempunyai karakteristik dimana nilai keluaran tidak memberikan pengaruh pada aksi kontrol. C(s)
R(s)
Kontroler
Robot
Gambar 2.3 Sistem Kontrol Loop Terbuka
2. Sistem Kontrol Loop Tertutup ( Close-Loop Con tr ol System )
Sistem kontrol loop tertutup dikenal juga sebagai sistem kendali umpan balik. Pada sistem kontrol loop tertutup yaitu sistem kontrol dimana nilai outputnya memberikan pengaruh pada aksi kontrol tersebut. Sistem seperti ini juga sering dikenal dengan sistem kendali umpan balik.
C(s)
R(s)
Kontroler
Robot
Gambar 2.4 Sistem Kontrol Loop Tertutup
2.4.1
[14]
Kontroler On-Off
Dalam sistem kontrol dua posisi, elemen pembangkit hanya mempunyai dua posisi tertentu yaitu on dan off. Kontrol dua posisi atau on-off relatif sederhana dan murah, dan sangat banyak digunakan dalam sistem kontrol industri maupun domestik. Sinyal keluaran dari kontroler u(t) tetap pada salah satu nilai maksimum atau minimum tergantung apakah sinyal pembangkit kesalahan positif atau negatif, sehingga: u(t) = U1 untuk e(t) > 0 = U2 untuk e(t) < 0, dengan U1 dan U2 konstan. Nilai minimum U2 biasanya 0 atau – U1. 12
Kontroler dua posisi umumnya merupakan perangkat listrik dan sebuah katup yang dioperasikan dengan selenoida. Daerah dengan sinyal pembangkit kesalahan yang digerakkan sebelum terjadi switching disebut jurang diferensial atau daerah netral. Suatu jurang diferensial menyebabkan keluaran kontroler u(t) tetap pada nilai awal sampai sinyal pembangkit kesalahan telah bergerak mendekati nilai nol. Dalam beberapa kasus jurang diferensial terjadi sebagi akibat adanya penghalang yang tidak dikehendaki dan gerakan yang hilang, sering juga hal ini dimaksudkan untuk mencegah operasi yang berulang-ulang (sikling) dari mekanisme on-off.
Gambar 2.5. Diagram kotak kontroler on-off dengan jurang diferensial
2.5 Motor DC
Motor
DC adalah motor yang ditenagai sumber arus DC. Sehingga
dibutuhkan rangkaian penyearah untuk mengubah arus sinusoidal (AC) menjadi arus linier (DC) jika sumber arusnya adalah arus AC. Pada kebanyakan jenis motor DC, arah arus pada armature dibalik secara periodik selama putaran. Hal ini dilakukan dengan saklar mekanis untuk membalikkan arus yang terdiri dari sikat (brushes) yang terpasang pada stator dan komutator yang terpasang pada shaft . Komutator terdiri dari banyak segmen konduktor yang terisolasi satu sama lain. Tiap segmen komutator terhubung dengan konduktor ke armature. Sikat terletak bersentuhan dengan komutator. Saat komutator bergerak, terjadi aksi switching oleh sikat yang bersentuhan dengan segmen komutator, hal ini menyebabkan perubahan arah arus pada armature. Karena sikat 13
dan komutator terus bergesekan, diperlukan perawatan agar motor tetap mencapai performa yang diinginkan. Keuntungan menggunakan motor DC yaitu besar kecepatan dan arah putaran dari motor dapat lebih mudah diatur dibanding motor AC. Motor DC lebih banyak digunakan jika tersedia sumber arus DC, misal pada kendaraan bermotor.
Gambar 2.6. Skematik Motor DC
[7]
2.6 Motor Centr al Door L ock
Motor Central Door Lock pada door lock , aktuator menggunakan motor DC sebagai penggeraknya. Kelebihan motor DC adalah dapat diubah arah putarannya dengan mengubah arah arus listriknya. Sedangkan motor Central Door Lock berfungsi sebagai aktuator untuk menggerakkan tuas pengunci pada pintu mobil untuk posisi Lock gerakan motor turun dan posisi Unlock gerakan motor naik. Motor menggunakan sistem solenoid yaitu bila arus masuk melalui elektromagnetik dalam satu arah, maka magnet akan terbangkit dan bergerak maju menyebabkan plunger (yang menempel pada magnet) akan ikut bergerak dengan arah yang sama maka hal ini akan mendorong tuas pengunci pintu akan bergerak turun pada posisi Lock . Bila arus mengalir dari sisi yang berbeda, maka magnet dan plunger akan bergerak ke arah yang berlawanan sehingga pergerakan ini akan mendorong tuas pengunci pintu akan bergerak naik dan pintu pada posisi Unlock .
14
Gambar 2.7. Motor Cental D oor L ock
2.7 Relay
Relay adalah
komponen
elektronika
yang
berfungsi
sebagai
sakar
menggunakan sinyal listrik. Relay menggunakan listrik berdaya rendah untuk mengontrol listrik berdaya tinggi.Terdapat dua jenis relay berdasarkan arus yang mengalir pada koil. 1. Normally Open (NO) : Relay akan menutup bila dialiri arus listrik. 2. Normally Close (NC) : Relay akan membuka bila dialiri arus listrik.
Gambar 2.8 Relay
Berdasarkan prinsisp dasar kerja, relay dapat bekerja karena adanya medan magnet yang digunakan untuk menggerakan saklar. Saat kumparan diberikan tegangan sebesar tegangan relay maka akan timbul medan magnet pada kumparankarena adanya arus yang mengalir pada lilitan kawat. Kumparan yang bersifat sebagai elektromagnet ini kemudian akan menarik saklar dari kontak NC ke kotak NO. Jika tegangan pada kumparan dimatikan maka medan magnet pada kumparan akan hilang sehingga akan menarik saklar ke kontak NC.
15
Gambar 2.9. Bagian Relay
2.7.1
[8]
Rangkaian Dr iver Relay
Transistor bipolar adalah komponen yang bekerja berdasarkan ada-tidaknya arus pemicuan pada kaki Basisnya. Pada aplikasi driver relay, transistor bekerja sebagai saklar yang pada saat tidak menerima arus pemicuan, maka transistor akan berada pada posisi cut-off dan tidak menghantarkan arus, Ic=0. Dan saat kaki basis menerima arus pemicuan, maka transistor akan berubah ke keadaan saturasi dan menghantarkan arus.
Gambar 2.10. Skema Rangkaian Dr iver Relay
16
Komponen aktif rangkaian di atas adalah 2 buah transistor jenis NPN yang disusun secara Darlington. Transistor ini berfungsi sebagai saklar elektronik yang akan mengalirkan arus jika terdapat arus bias pada kaki basisnya, dan akan menyumbat arus jika tidak terdapat arus bias pada kaki basisnya. Relay yang dapat digunakan dengan rangkaian ini adalah relay dengan tegangan kerja koil antara 5Vdc hingga 45Vdc. Jika relay yang digunakan membutuhkan tegangan kerja diatas 45Vdc, maka gantilah transistor C828 dengan transistor yang memiliki tegangan kerja lebih besar seperti BD139 .
2.8 Mikrokontroler
Perkembangan lebih lanjut dari teknologi IC adalah mikrokontroler,dimana teknologi ini menggabungkan memori I/O dan prossesor dalam satu chip tunggal berupa silikon yang bersifat dapat deprogram (programmable). Mikrokontroler adalah suatu keping IC dimana terdapat mikroprosesor danmemori program (ROM) serta memori serbaguna (RAM), bahkan ada beberapa
jenis
mikrokontroler
yang
memiliki fasilitas ADC, TLL, EEPROM dalam satu kemasan. Mikrokontroler umumnya terdiri dari CPU, Memori, I/O tertentu dan unitpendukung,
misalnya Analog
to
Digital
Converter (ADC)
yang
sudah
terintegrasidi dalam mikrokontroler tersebut. Dengan kata lain, mikrokontroler adalah versimini
atau
mikro
dari
sebuah
komputer
karena
mikrokontroler
sudah
mengandungbeberapa periferal yang langsung bisa dimanfaatkan, misalnya port paralel, port serial, komparator, konversi digital ke analog (DAC), konversi analog ke digital dan sebagainya hanya menggunakan sistem minimum yang tidak rumit atau kompleks. Mikrokontroler
dimanfaatkan
sebagai
otak
dari
sistem
kontrol
dan
banyak digunakan dalam industri karena keunggulannya, antara lain : a) Ukuran fisik yang relatif kecil. b) Kecepatan pengoperasiannya tinggi.
17
c) Keandalan dalam mempermudah otomatisasi peralatan. d) Kemampuan dan fleksibilitasnya lebih baik.
Dengan
keunggulan
tersebut
menyebabkan
mikrokontroler
dapat
diaplikasikan secara luas untuk pemrograman dalam suatu sistem pengontrolan
2.8.1 Arduino
Arduino berasal dari bahasa italia ardui = sulit dan no = tidak. Arduino adalah platform prototyping berbasis open-source elektronik yang mudah digunakan (fleksibel) baik dari perangkat keras (hardware) maupun perangkat lunaknya ( software). Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR ATmega328. Arduino mempunyai input yang dapat menerima dari berbagai sensor dan outputnya sebagai pengendali seperti lampu, motor, dan aktuator lainnya. Arduino board mikrokontroler diprogram menggunakan bahasa pemrograman Arduino (berdasarkan Wiring ) berbasis bahasa C yang disederhanakan dengan bantuan pustaka-pustaka (libraries) dan dalam lingkup pengembang berdasarkan Processing . Arduino dapat bekerja mandiri atau dapat juga berkomunikasidengan perangkat keras yang lain seperti komputer.
[10]
Berikut adalah beberapa kelebihan dari Arduino :
[11]
Hardware dan Software-nya Open Source Dari sini kita bisa membuat tiruan board yang kompatibel dengan board Arduino tanpa harus membeli board asli buatan Itali dan kita juga tidak akan dianggap membajak selama kita tidak menggunakan trade mark “Arduino”.
Fasilitas chip yang cukup lengkap Arduino menggunakan chip AVR ATmega 168/328 yang memiliki fasilitas PWM, komunikasi serial, ADC, timer, interupt , SPI dan I2C. Dengan fasilitas chip yang demikian, Arduino bisa digabungkan dengan modul atau alat lain walaupun protokol yang digunakan berbeda-beda.
18
Proses Upload tidak memerlukan chip programmer Chip pada Arduino sudah dilengkapi dengan bootloader yang akan menangani proses upload dari komputer. Dengan begitu kita tidak memerlukan chip programmer kecuali untuk menanamkan bootloader pada chip yang masih blank .
Ukuran board kecil Ukuran board Arduino yang kecil ini mudah di bawah kemana-mana atau dimasukan ke dalam saku atau tas yang kecil.
Koneksi menggunakan Port USB Ini akan memudahkan kita jika menghubungkan Arduino ke PC atau laptop yang tidak memiliki port serial/paralel.
Bahasa pemrograman yang mudah Bahasa pemrograman Arduino adalah bahasa C yang sudah dipermudah menggunakan fungsi-fungsi yang sederhana sehingga dapat dipelajari dengan mudah.
Library gratis Library ini dapat di download gratis di website Arduino.
Pengembangan aplikasi lebih mudah Pengembangan aplikasi ini menjadi lebih mudah karena didukung oleh bahasa yang mudah dipelajari serta adanya library dasar yang lengkap.
Komunitas open source yang saling mendukung Pengembangan hardware dan software Arduino didukung oleh komunitas pencinta elektronika dan pemrograman di seluruh dunia. Tidak usah malu untuk bergabung (terkhusus bagi pemula), karena dalam komunitas ini kita akan saling berbagi dan membantu satu sama lain.
2.8.1.1. Arduino Uno R3
Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal,
19
koneksi USB, jack power , ICSP header , dan tombol reset . Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya.
Gambar 2.11. Arduino R3 tampak depan dan tampak belakang
[9]
Uno berbeda dengan semua board sebelumnya dalam hal koneksi USB-toserial yaitu menggunakan fitur Atmega8U2 yang diprogram sebagai konverter USBto-serial berbeda dengan board sebelumnya yang menggunakan chip FTDI driver USB-to-serial. Nama “Uno” berarti satu dalam bahasa Italia, untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi dari Arduino. Uno adalah yang terbaru dalam serangkaian board USB Arduino,
20
Berikut adalah spesifikasi dari Arduino Uno : Mikrokontroler Operating Voltage Input Voltage (disarankan) Input Voltage (batas) Digital I / O Analog Input DC Current per I / O DC Current for 3.3V Flash Memory 32 KB (ATmega328) SRAM EEPROM Clock Speed
[9]
ATmega328 5V 7-12V 6-20V Pins 14 (dimana 6 memberikan output PWM) Pins 6 Pin 40 mA Pin 50 mA yang 0,5 KB digunakan oleh bootloader 2 KB (ATmega328) 1 KB (ATmega328) 16 MHz
[9]
a. Daya
Uno Arduino dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal (otomatis). Eksternal (non-USB) daya dapat berasal baik dari AC-ke adaptor-DC atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan menancapkan plug jack pusat-positif ukuran 2.1mm konektor POWER. Ujung kepala dari baterai dapat dimasukkan kedalam Gnd dan Vin pin header dari konektor POWER. Kisaran kebutuhan daya yang disarankan untuk board Uno adalah7 sampai dengan 12 volt, jika diberi daya kurang dari 7 volt kemungkinan pin 5v Uno dapat beroperasi tetapi tidak stabil kemudian jikadiberi daya lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan dapat merusak board Uno.
Pin listrikny adalah sebagai berikut: -
VIN. Tegangan masukan kepada board Arduino ketika itu menggunakan sumber daya eksternal (sebagai pengganti dari 5 volt koneksi USB atau sumber daya lainnya).
-
5V. Catu daya digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen lainnya.
-
3v3. Sebuah pasokan 3,3 volt dihasilkan oleh regulator on-board .
-
GND. Ground pin.
21
[9]
b. Memori
ATmega328 memiliki 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader ), 2 KB dari SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis dengan EEPROM liberary). [9]
c. Input dan Output Masing-masing dari 14 pin digital di Uno dapat digunakan sebagai input atau
output, dengan menggunakan fungsi pinMode (), digitalWrite (), dan digitalRead (), beroperasi dengan daya 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (secara default terputus) dari 20-50 kOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus: -
Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) TTL data serial. Pin ini dihubungkan ke pin yang berkaitan dengan chip Serial ATmega8U2 USB-to-TTL.
-
Eksternal menyela: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interrupt pada nilai yang rendah, dengan batasan tepi naik atau turun, atau perubahan nilai.
-
PWM : 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan output PWM 8-bit dengan fungsi analogWrite ().
-
SPI : 10 (SS), 11 (Mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI library.
-
LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai nilai HIGH, LED on, ketika pin bernilai LOW, LED off.
-
Uno memiliki 6 masukan analog, berlabel A0 sampai dengan A5, yang masing-masing menyediakan 10 bit dengan resolusi (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:
-
I2C: A4 (SDA) dan A5 (SCL). Dukungan I2C (TWI) komunikasi menggunakan perpustakaan Wire.
-
Aref . Tegangan referensi (0 sampai 5V saja) untuk input analog. Digunakan dengan fungsi analogReference ().
22
-
Reset . Bawa baris ini LOW untuk me-reset mikrokontroler. Lihat juga mapping pin Arduino dan port ATmega328.
2.8.2
Kontruksi Mikrokontroler ATmega328
ATMega328 adalah mikrokotroler keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur RISC ( Reduce Instruction Set Computer ) yang setiap proses eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer ).
Gambar 2.12 ATmega328
Mikrokotroler ini memiliki beberapa fitur antara lain: 1. 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock . 2. 32 x 8-bit register serba guna. 3. Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz. 4. 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader . 5. Memiliki EEPROM ( Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanent karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan. 6. Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin, 6 diantaranya PWM ( Pulse Width Modulation) output. 2.8.3
Konfigurasi PIN ATMega328
Berikut adalah konfigurasi pin ATMega328 yang digunakan pada rancangan alat ini:
23
Gambar 2.13 Konfigurasi PIN ATMega328
Keterangan : Tabel 2.2 Fungsi Port pada ATmega328
24
25
2.9 Sensor
Sensor adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik dan sebagainya.. Dengan adanya sensor, diharapkan ketelitian dan kemampuan manusia dapat ditingkatkan dengan bantuan alat.
2.9.1
Sensor Suhu dan Kelembaban SHT-11
SHT-11 adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengukur suhu dan kelembaban. Dengan komunikasi 2-wire serial interface dan internal voltage regulation, mejadikan sensor ini lebih mudah untuk digunakan, baik untuk mengukur suhu maupun kelembaban. Output digital yang terkalibrasi mampu memberikan keakuratan dalam pengukuran.
Fitur yang dimiliki SHT11 adalah :
[12]
1. Berbasis sensor suhu dan kelembaban relatif Sensirion SHT11. o
o
2. Suhu berkisar antara -40 C sampai dengan +123,8 C dengan resolusi 0.01°C o
o
3. Ketelitian suhu +/- 0.5 C dengan kenaikan 25 C 4. Kelembaban berkisar antara 0 sampai 100 % RH dengan resolusi 0.03%RH 5. Ketelitian Mutlak RH +/- 3.5% RH 6. Pemakaian tenaga rendah (30 μW)
Gambar 2.14 Sensor SHT-11
26
Karena keterbatasannya, maka proses pengukuran suhu dan kelembaban pada SHT-11 tidak dapat dilakukan secara bersamaan. Sehingga dalam melakukan operasi pengukuran suhu atau kelembaban, sensor SHT-11 memerlukan perintah dasar yang berupa kode biner.
27
