BAB I

PENDAHULUAN

I.1.       LATAR BELAKANG

Dalam kehidupan bermasyarakat manusia selalu memciptakan suatu kehidupan yang lebih baik. Hal ini terlihat semakin banyak diciptakan teknologi semakin lama semakin canggih. Teknologi ini turut membantu manusia dalam mencptakan suasana kehidupan yang lebih sehat, seperti pencemaran udara.

            Pada saat ini rokok diciptakan dengan menggunakan bantuan teknologi apa bila diteliti lebih dalam rokok sebenarnya tidak baik untuk kesehatan manusia bahkan sangat berbahaya mulai dari anak-anak, remaja dan orang dewasa. tetapi banyak sekali orang yang tidak memperdulikan kesehatan mereka.

            Merokok sangat popular di tempat-tempat perbelanjaan,hiburan, dan kampus. Hal tersebut dapat meganggu kenyamanan dan merusak  kesehatan orang lain.

            Dan tidak jarang pula jika ditegur orang yang merokok di tempat perbelanjaan tidak bisa menerima kesalahannya walaupun orang itu mengetahui bahwa tempat perbelanjaan tidak boleh merokok.

            Dari masalah ini penulis membuat tugas akhir yang  berjudul “Sistem Pendeteksi dan Penanganan Asap Rokok Pada Area Bebas Asap Rokok Berbasis Mikrokontroler”

Mikrokontroler adalah chip mikrokontroler yang mempunyai fitur yang cukup lengkap untuk suatu pemrosesan input-output. Di kendalikan dengan bahasa pemrograman yang telah kita masukkan ke chip mikrokontroler melalui  antarmuka dengan komputer. Dari mikrokontroler inilah semua proses dikendalikan secara otomatis, mulai mendeteksi asap, melakukan penanganan asap dengan menghidupkan/mematikan kipas dan pembukaan pintu pembuangan asap serta indikator-indikator seperti alarm dan lcd.

I.2.       RUANG LINGKUP PERMASALAHAN

Yang menjadi pokok permasalahan sehingga penulis mengambil judul “Sistem Pendeteksi dan Penanganan Asap Rokok Pada Area Bebas Asap Rokok  Berbasis Mikrokontroler “, yaitu :

Banyaknya orang-orang yang tidak memiliki kesadaran untuk tidak merokok sembarangan seperti pada area bebas asap rokok yang tentunya sangat mengganggu orang-orang yang tidak nyaman dengan asap rokok. Jika kita menegur secara langsung orang yang merokok tersebut malah tidak jarang hanya menambah keributan saja.  Perancangan Sistem Pendeteksi dan Penanganan Asap Rokok Pada Area Bebas Asap Rokok  Berbasis Mikrokontroler ini jika ada orang yang merokok sembarangan termasuk pada area bebas asap rokok maka ada sistem yang bekerja secara otomatis untuk mendeteksi keberadaan asap, menyalakan indikator bahwa adanya asap dan langsung melakukan penangan secara otomatis pula, sehingga asap tersebut cepat hilang dan tidak menggangu orang banyak.  

I.2.1.    BATASAN MASALAH

             Karena permasalahan dapat berkembang luas, maka penulisan skripsi ini dibatasi dengan  hanya membahas mengenai :

1. Sistem Pendeteksi dan Penanganan Asap Rokok Pada Area Bebas Asap Rokok  Berbasis Mikrokontroler ATMEGA8535

2.      Menggunakan sensor smoke detektor

3. Indikator –indikator yang digunakan yaitu :

a.       Lcd 2 x 16 sebagai indikator pesan

b.      Buzzer sebagai indikator alarm yang menandakan keberadaan asap.

I.3.       TUJUAN DAN MANFAAT

1.      TUJUAN

Adapun tujuan dalam pembuatan proposal ini, yaitu :

1.      Sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program Starta 1 (S1) pada jurusan Teknik Informatika Sekolah Tinggi Teknik Poliprofesi Medan.

2.      Sistem Pendeteksi dan Penanganan Asap Rokok Pada Area Bebas Asap Rokok  Berbasis Mikrokontroler.

3.      Untuk memberikan Gambaran Sistem Pendeteksi dan Penanganan Asap Rokok Pada Area Bebas Asap Rokok  Berbasis Mikrokontroler.

4.      Menjelaskan  keefektifan Sistem Pendeteksi dan Penanganan Asap Rokok Pada Area Bebas Asap Rokok  Berbasis Mikrokontroler.

2.      MANFAAT

1.      Bagi Masyarakat

`                 Bagi masyarakat yang berada pada area bebas asap rokok, tidak perlu khawatir lagi terhadap orang-orang yang merokok sembarangan sehingga masyarakat tersebut bisa bebas dari asap rokok.

2.      Bagi Mahasiswa

Dapat menganalisa bagaimana sesungguhnya Sistem Pendeteksi dan Penanganan Asap Rokok Pada Area Bebas Asap Rokok  Berbasis Mikrokontroler.

3.      Bagi Perguruan Tinggi

Perancangan ini dapat menjadikan alat tersebut untuk bahan pembelajaran.

1.4.              METODOLOGI PENELITIAN

            Dalam mengumpulkan data, keterangan dan rancangan program yang dibutuhkan untuk penyusunan skripsi ini, penulis menggunakan beberapa metode yaitu :

1.    Metode Lapangan ( Field Research )

                        Metode ini dilakukan penulis secara langsung untuk mengumpulkan data yang berhubungan dengan data Sistem Pendeteksi dan Penanganan Asap Rokok Pada Area Bebas Asap Rokok  Berbasis Mikrokontroler.

2.    Observasi ( Pengamatan Langsung )

                        Penulis melakukan pengamatan langsung ke tempat pembuatan objek pembahasan yang ingin diperoleh yaitu melalui bagian-bagian terpenting dalam pengambilan data dan terjun langsung dalam pembuatan dan perancangan sistem ini.

3.    Interview ( Wawancara )

                        Penulis melakukan Interview ( wawancara ) untuk  mendapatkan penjelasan  dari masalah-masalah yang sebelumnya kurang jelas dan untuk meyakinkan bahwa data yang diperoleh / dikumpulkan benar-benar akurat. Dimana penulis melakukan interview kepada pihak yang berkompeten di bagian Sistem Pendeteksi dan Penanganan Asap Rokok Pada Area Bebas Asap Rokok  Berbasis Mikrokontroler.

4.    Metode Perpustakaan ( Library Research )

                        Melalui metode ini penulis mengutip beberapa bacaan yang berkaitan dengan pelaksanaan penyusunan skripsi tersebut. Data yang dikutip dapat berupa teori ataupun beberapa pendapat dari beberapa buku bacaan ataupun buku yang dipergunakan selama kuliah. Ini dimaksudkan untuk memberikan landasan teori yang kuat melalui buku-buku atau literature yang tersedia di perpustakaan, baik berupa bahan-bahan kuliah dan brosur yang berhubungan dengan penulisan skripsi.

BAB I. Pendahuluan

Dalam bab ini penulis menguraikan mengenai latar belakang, ruang lingkup permasalahan, tujuan dan manfaat, metode penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II. Tinjauan Pustaka

Bab ini membahas dasar-dasar teori penunjang dalam penulisan ilmiah ini, serta menjelaskan teori dasar dari alat yang dibuat meliputi diagram blok, prinsip kerja, dan rangkaian-rangkaian dasar pendukung yang dipergunakan dalam pembuatan Sistem Pendeteksi dan Penanganan Asap Rokok Pada Area Bebas Asap Rokok Berbasis Mikrokontroler ATMega8535.

BAB III. Analisa dan Perancangan

Bab ini membahas tentang proses penbuatan system alat, diagram blok dan bagian-bagiannya, langkah-langkah perancangan system, proses pembuatan dan perakitan alat kerja, cara kerja alat, serta hasil rancangan bangun alat yang dibuat. Serta evaluasi hasil rancangan bangun alat yang di buat.

.

BAB IV. Hasil dan Pembahasan

Dalam bab ini penulis menguraikan tentang tampilan hasil sistem yang dirancang beserta pembahasannya, kelebihan dan kekurangan sistem yang dirancang.

BAB V. Kesimpulan dan Saran

Dalam bab ini penulis menguraikan tentang kesimpulan dan saran yang bersifat membangun bagi perkembangan Sekolah Tinggi Teknik Poliprofesi Medan ke depannya.

 

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1.  Pengertian Sistem

            Istilah sistem berasal dari kata yunani yaitu “Systema”. Ditinjau dari sudut katanya sistem berarti sekumpulan objek yang berkerja sama-sama untuk menghasilkan suatu kesatuan metode prosedur, teknik yang digabungkan dan diatur sedemikian rupa sehingga menjadi suatu kesatuan yang berfungsi untuk mencapai tujuan.

            Jadi dari defenisi sistem diatas, dapat disimpulkan sistem adalah sebuah tatanan (keterpaduan) yang terdiri atas sejumlah komponen fungsional.

            Menurut O’Brien James A. (2006:64) dalam bukunya ”Sistem adalah sekelompok komponen yang saling berhubungan, bekerja sama untuk mencapai tujuan bersama dengan menerima serta menghasilkan output dalam proses transformasi yang teratur”. ”Pengantar Sistem Informasi”  jilid 1 edisi keempat,Penerbit Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.

            Menurut Jogiyanto H.M. (2005:8) dalam bukunya “Sistem adalah kumpulan dari komponen yang saling berhubungan satu dengan lainnya membentuk satu kesatuan untuk mencapai tujuan tertentu”. “Sistem Teknologi Informasi” edisi kedua, Penerbit Andi Offset ,Yogyakarta.

            Menurut Tata Sutabri (2005:8) dalam bukunya”Sistem adalah sekelompok unsur yang erat hubungannya satu dengan yang lainnya berfungsi bersama-sama untuk mencapai tujuan tertentu.” ”Analisa Sistem Informasi” Penerbit Andi Offset, Yogyakarta.

            Jadi dapat disimpulkan bahwa sistem adalah sekumpulan bagian unsur atau komponen yang saling berhubungan satu sama lain sacara teratur yang merupakan satu kesatuan yang saling bergantung antara satu dengan yang lainnya untuk mencapai suatu tujuan.

            Suatu sistem harus mempunyai karakteristik, yaitu :

1.       Komponen Sistem (components)

2.      Batas Sistem (boundary)

3.      Lingkungan Luar Sistem (environments)

4.      Penghubung Sistem (interface)

5.      Masukan Sistem (input)

6.      Keluaran Sistem (output)

7.      Pengolahan Sistem (process)

8.      Sasaran (objective) dan Tujuan Sistem (goal)

            Tujuan pokok dari sistem komputer adalah mengolah data untuk menghasilkan informasi. Agar tujuan pokok tersebut terlaksana, maka harus ada elemen-elemen yang mendukungnya. Elemen-elemen dari sistem komputer adalah:

1.      Sofware merupakan program yang berisi perintah-perintah untuk melakukan pengolahan data.

2.      Hardware merupakan peralatan di sistem komputer yang secara fisik terlihat dan dapat disentuh.

3.      Brainware merupakan manusia yang terlibat dalam mengoperasikan serta mengatur sistem.

Ketiga elemen tersebut harus saling berhubungan dan membentuk satu kesatuan. Hardware tanpa adanya software maka tidak akan berfungsi karena software yang akan mengoperasikan hardwarenya. Hardware yang sudah didukung oleh software juga tidak akan berfungsi kalau tidak ada brainware yang mengoperasikannya.

II.2. Pengertian Sistem Pendeteksi

Berawal  dari  keinginan  manusia  untuk  memperoleh  sesuatu  yang banyak dengan  tenaga  yang  sedikit  atau  mengerjakan  pekerjaan yang  berat dengan menggunakan  tenaga  yang  ringan. Maka secara  bertahap  manusia dapat berinovasi memanfaatkan  sumber daya  alam  untuk  mendapatkan  kemudahan-kemudahan dan manfaat-manfaat tersebut. Hingga  kini manusia mengembangkan Inovasiuntuk  menggunakan alat-alat atau pesawat-pesawat yang  dapat  bekerja secara otomatis,  sebagai  contoh: cerobong asap pada pabrik untuk membuang jat racun yang ada pada limbah pabrik dengan menggunakan alat yang ada di pabrik.Otomatis suatu alat atau mesin diperoleh dari suatu masukan (input) kemudian melalui suatu proses di dapat suatu  keluaran yang berbeda yang lebih kuat, baik dan  lebih menguntungkan.

Jadi Pendeteksi dan penanganan asap rokok dalam ruangan merupakan bagian yang pertamakali dihirup tamu ketika memasuki ruangan. Tidak heran, jika ruangan bebas dari asap rokok yang meganggu system pernapasan manusia .jadi alat ini sangat berguna untuk membantu kita untuk menanggulangi pencemaran udara dilingkungan kita. Pada perkembangannya pendeteksi  mengalami banyak kemajuan, baik dari segi komponen, panel dan lubang angin.

Otomatis adalah suatu pengubahan input menjadi output yang lebih baik.  Proses  pengubahan  input  menjadi  output  ini  menggunakan  teknik kontrol,sehingga untuk  mendapatkan  sistem  kontrol  yang  otomatis  maka digunakan sistem

sistem Control yang otomatis juga.

II.3.  Asap Rokok

Asap rokok mengandung ribuan bahan kimia beracun dan bahan-bahan yang dapat menimbulkan kanker (karsinogen). Bahan berbahaya dan racun dalam rokok tidak hanya mengakibatkan gangguan kesehatan pada orang yang merokok (perokok aktif), namun juga pada orang-orang disekitarnya yang tidak merokok (perokok pasif), yang sebagian besar adalah bayi, anak-anak dan ibu-ibu, yang terpaksa menjadi perokok pasif karena ayah atau suami mereka merokok di rumah.Perokok pasif mempunyai resiko lebih tinggi untuk menderita kanker paru-paru dan penyakit jantung iskhemia. Sedangkan pada janin, bayi dan anak-anak, mempunyai resiko lebih besar untuk menderita bronchitis, pneumonia, berat badan rendah,infeksi rongga telinga dan asma

Ada dua macam asap rokok yang mengganggu kesehatan, yaitu asap utama (main stream) dan asap sampingan (side stream). Asap utama (main stream) adalah asap yang dihisap oleh si perokok. Asap sampingan (side stream) adalah asap yang merupakan pembakaran dari ujung rokok yang kemudian menyebar ke udara. Asap sampingan memiliki konsentrasi yang lebih tinggi, karena tidak melalui proses penyaringan yang cukup, dengan demikian pengisap asap sampingan memiliki resiko yang lebih tinggi untuk menderita gangguan kesehatan akibat rokok.

Beberapa racun utama yang terdapat pada asap rokok adalah sebagai berikut

:

Gambar II.1. Kandungan Zat-Zat Berbahaya Dalam Asap Rokok

1.      Tar

Tar adalah subtansi hidrokarbon yang bersifat lengket dan menempel pada paru-paru, yang dapat menyebabkan penyakit tenggorokkan dan pernafasan

2.      Nikotin

Nikotin adalah zat yang mempengaruhi syaraf dan peredaran darah. Zat ini mampu memicu kanker paru-paru yang mematikan.

3.      Karbon monoksida (CO)

Karbon Monoksida adalah zat yang mengikat hemoglobin dalam darah,membuat darah tidak mampu mengikat oksigen (Anonim, 2003:37). Hidrogen Sianida (HCN)25Hidrogen sianida merupakan sejenis gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak memiliki rasa. Zat ini merupakan zat yang paling ringan, mudah terbakar dan sangat efisien untuk menghalangi pernapasan dan merusak saluran pernapasan.Sianida adalah salah satu zat yang mengandung racun yang sangat berbahaya.Sedikit saja sianida dimasukkan langsung ke dalam tubuh dapat mengakibatkan kematian.

4.      Metana

Sebagai komponen utama gas alam, metana adalah sumber bahan bakar utama. Metana terkandung dalam asap kebakaran hutan, kenalpot mobil, asap tembakau. Metana dapat merusak ozon yang dapat merusak kesehatan manusia. Apabila gas metana tinggi, dapat mengurangi kadar oksigen di atmosfer di bawah 19,5% sehinga akan menyebabkan sesak nafas.

II.4. Pengertian Mikrokontroler Menurut Para Ahli

            Menurut Ardi Winoto (2008:3) dalam bukunya “Mikrokontroler adalah  Sebuah sistem microprocessor dimana didalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/0, clock dan peralatan internal lainnya yang sudah terhubung dan terorganisasi dengan baik oleh pabrik pembuatannya dan dikemas dalam satu chip yang siap pakai, sehingga kita tinggal memprogram isi ROM sesuai dengan aturan penggunaan oleh pabrik pembuatannya”. “Mikrokontroler AVR ATmega8/32/16/8535 dan Pemrogramannya dengan Bahasa C pada Win AVR “ Penerbit Informatika Bandung.

Menurut Taufiq Dwi Septian Suyadhi (2008) dalam bukunya Mikrokontroler dapat diumpakan sebagai bentuk minimum dari sebuah mikrokomputer ada perangkat keras dan perangkat lunak, dan juga ada memory, CPU yang terpadu dalam satu keping IC “.“Build your own line follower robot” Penerbit  Andi Offset, Yogyakarta.

Menurut Sulhan setiawan (2006) dalam bukunya “Setiap tipe mikrokontroler  memiliki arsitektur yang berbeda tergantung perancangnya, meskipun demikian pada dasarnya setiap arsitektur mikrokontroler memiliki keseragaman pada pokok-pokok cara kerjanya. berjudul “Mudah dan menyenangkan belajar mikrokontroler” Edisi Pertama, Penerbit Graha Ilmu, Yogyakarta

Menurut Agfianto eko putra (2008) dalam bukunya “Mikrokontroler adalah versi mini dan untuk aplikasi khusus dari Mikrokomputer atau Komputer.” “embedded electronics” Penerbit Andi Offset, Yogyakarta.

Prinsip kerja Mikrokontroler adalah sebagai berikut :

1.   Berdasarkan  nilai  yang  berbeda  pada  register  program Program Counter,

      mikrokontroler mengambil data pada ROM dengan address sebagaimana nilai yang tertera pada program Counter. Selanjutnya Program Counter ditambah nilainya dengan 1(increment) secara otomatis. Data yang diambil adalah urutan instruksi program pengendali mikrokontroler yang sebelumnya telah dibuat oleh pemakai.Intruksi tersebut diolah dan dijalankan. Proses pengerjaan tergantung pada jenis intruksi: bisa membaca, mengubah nilai-nilai pada register, RAM, isi port, atau  melakukan  pembacaan  dan  dilanjutkan  dengan  mengubah data.

2.      Program Counter telah berubah nilainya (baik karena penambahan otomatis sebagaimana pada langkah 1diatas atau karena pengubahan langkah 2). Selanjutnya yang dilakukan mikrokontroler adalah mengulang kembali siklus ini pada langkah 1. Demikian seterusnya hingga power dimatikan.

Dari pengertian diatas dapat disimpulkan bahwa pada dasarnya untuk kerja mikrokontroler sangatlah bergantung pada urutan intruksi yang dijalankannya, yaitu program yang ditulis di ROM.

II.5. Pengertian Mikrokontroler

Mikrokontroler merupakan suatu terobasan teknologi mikroprosesor dan mikrokomputer yang merupakan teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang yang sangast kecil,  mikrokontroler merupakan system computer yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda dengan PC (Personal Computer ) yang memiliki beragam fungsi.

Tidak seperti sistem komputer yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi, mikrokontrler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja, perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM. Pada sistem komputer perbandingan RAM dan ROM nya besar, artinya program-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relative besar, sedangkan rutin-rutin antar muka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil, Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM –nya yang besar, artinya program kontrol disimpan dalam ROM yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara , termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan

II.1.1. Mikrokontroler ATMega8535

Mikrokontroler merupakan keseluruhan sistem komputer yang dikemas menjadi sebuah chip di mana di dalamnya sudah terdapat Mikroprosesor, I/O, Memori bahkan ADC, berbeda dengan Mikroprosesor yang berfungsi sebagai pemroses data. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Berikut ini gambar Mikrokontroler Atmega8535.

Gambar II.2. Mikrokontroler ATMega8535

Gambar II.3.  Konfigurasi Pin ATMega8535

II.1.2. Konfigurasi Pin ATMega8535

Secara umum konfigurasi dan fungsi pin ATMega8535 dapat dijelaskan sebagai berikut

1.       VCC Input sumber tegangan (+)

2.       GND Ground (-)

3.       Port A (PA7 … PA0) Berfungsi sebagai input analog dari ADC (Analog to Digital Converter). Port ini juga berfungsi sebagai port I/O dua arah, jika ADC tidak digunakan.

4.       Port B (PB7 … PB0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah.

5.       Port C (PC7 … PC0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah.

6.       Port D (PD7 … PD0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PDO yang dipergunakan untuk komunikasi serial.

7.       RESET Input reset.

8.       XTAL1 Input ke amplifier inverting osilator dan input ke sirkuit clock internal.

9.       XTAL2 Output dari amplifier inverting osilator.

10.   AVCC Input tegangan untuk Port A dan ADC.

11.   AREF Tegangan referensi untuk ADCAT

 

Gambar II.4. Blok diagram ATMega8535

Gambar II.4. Blok Diagram ATMega8535

II.1.3. Fitur Mikrokontroler ATMega8535

Adapun kapabilitas umum  dari ATmega8535 adalah sebagai berikut,

1.       Sistem mikroprosesor 8 bit dengan kecepatan maksimal 16 MHz.

2.       Kapasitas memori flash 8 KB, RAM sebesar 512 byte

3.       ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.

4.       komunikasinya dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.

5.      Enam pilihan mode untuk menghemat penggunaan daya listrik.

 Dari gambar blok diagram  dapat dilihat bahwa ATMega8535 memiliki bagian-bagian

Saluran I/O sebanyak 32 buah

1.       Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembanding..

2.       CPU yang terdiri atas 32 buah register.

3.       Memori Flash sebesar 8 KB dengan kemampuan Read While Write.

4.      Interrupt internal dan eksternal

5.       Port antarmuka SPI (Serial Peripheral Interface).

6.      .dapat diprogram saat operasi.

7.       Antarmuka komparator analog.

8.       Port USART untuk komunikasi serial

II.1.4. Komponen Sistem Minimum Mikrokontroler  ATMEGA 8535

Apa sih Sistem Minimum itu? Sistem Minimum Mikrokontroler atau yang biasa disebut Sismin adalah suatu rangkaian yang dirancang dengan menggunakan komponen-komponen seminimum mungkin untuk mendukung kerja mikrokontroler sesuai yang kita inginkan.

 Sismin mikrokontroler ini memiliki pendukung input/output yang program dan RAM yang On-Chip. Sismin dapat dibuat sangat fleksibel tergantung aplikasi yang akan dibuat. Pada umumnya, suatu mikrokontoler membutuhkan dua elemen (selain power supply) untuk berfungsi: Kristal Oscillator dan Rangkaian RESET, dua elemen tersebut merupakan syarat utama terbentuknya Sismin (Sistem Minimum). diperlukan beberapa komponen yaitu:

1.      Mikrokontoler ATMega8535
 merupakan otak dari seluruh kegiatan Sismin, jika di motherboard yaitu processor

2.       Kapasitor
Pengertian Kapasitor adalah suatu komponen elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik atau energi listrik. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebut dengan kapasitansi atau kapasitas.

3.      Kristal
Fungsi Kristal pada Sistem Minimum adalah sebagai pembangkit/ pemompa data yaitu bersifat timer (semacam clock)/pulsa digital oleh karena itu kristal memiliki sebuah frekunesi, untuk standart pemakaian .

4.      Push Button pin / Reset Button

Reset Button berfungsi untuk membuat mikrokontroller kembali pada  setingan awal, yang artinya mikrokontroller tersebut memulai membaca program kembali.

5.       LED adalah indikator yang berfungsi untuk mengetahui status alat/detektor.

6.       Resistor adalah suatu komponen elektronika yang fungsinya untuk menghambat arus listrik.

7.      Socket adalah tempat dimana chip mikrokontroller diletakan di Sistem Minimum (Sismin).

II.6.  Pengertian IC

Sirkuit terpadu (bahasa Inggris: integrated circuit atau IC) adalah komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor dan lain-lain. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika.                                            Pada komputer, IC yang dipakai adalah mikroprosesor. Dalam sebuah mikroprosesor Intel Pentium 4 juta transistor, belum termasuk komponen lain. Sirkuit.                                                                                                                                        terpadu dimungkinkan oleh teknologi pertengahan abad ke-20 dalam fabrikasi alat semikonduktor dan penemuan eksperimen yang menunjukkan bahwa alat semikonduktor dapat melakukan fungsi yang dilakukan oleh tabung vakum. Pengintegrasian transistor kecil yang banyak jumlahnya ke dalam sebuah chip yang kecil merupakan peningkatan yang sangat besar bagi perakitan tube-vakum sebesar-jari. Ukuran IC yang kecil, tepercaya, kecepatan "switch", konsumsi listrik rendah, dan kemudahan dalam menambahkan jumlahnya dengan cepat menyingkirkan tabung vakum.

Gambar II.5. IC di dalam sebuah sirkuit elektronik

Hanya setengah abad setelah penemuannya, IC telah digunakan dimana-mana. Radio, televisi, komputer, telepon selular, dan peralatan digital lainnya yang merupakan bagian penting dari masyarakat modern. Contohnya, sistem transportasi, internet, dll tergantung dari keberadaan alat ini. Banyak skolar percaya bahwa revolusi digital yang dibawa oleh sirkuit terpadu merupakan salah satu kejadian penting dalam sejarah umat manusia.                                                      IC mempunyai ukuran seukuran tutup pena sampai ukuran ibu jari dan dapat diisi sampai 250 kali dan digunakan pada alat elektronika seperti:

1. Telepon
2. Kalkulator
3. Ponsel
4. Radio

II.6.1.  Menurut para penemuan tentang IC sebagai berikut:

a.       Penemuan awal sirkuit terpadu dimulai sejak tahun 1949, ketika engineer Jerman Werner Jacobi (Siemens AG) mengajukan hak paten untuk amplifying device semikonduktor dengan struktur mirip dengan struktur sirkuit terpadu  yang memggunakan lima transistor yang dimuat pada sebuah substrat dalam susunan amplifier 2-tahap. Jacobi mengemukakan alat bantu pendengaran sebagai contoh tipikal aplikasi industri dari hak paten tersebut. Tetapi, tidak ada kabar mengenai pemakaian hak paten ini secara komersial.

b.      Ide sirkuit terpadu dipikirkan oleh seorang ilmuwan radar yang bekerja untuk Royal Radar Establishment di Ministry of Defence, Geoffrey W.A. Dummer (1909–2002). Dummer mencetuskan idenya di depan publik pada the Symposium on Progress in Quality Electronic Components di Washington, D.C. pada 7 May 1952. Ia mencetuskan idenya di beberapa simposium lainnya, dan berusaha untuk membuat sirkuit seperti itu pada 1956, tetapi tanpa keberhasilan. Ide pendahulu dari sirkuit terpadu yaitu membuat kotak persegi kecil dari keramik (wafers), dan setiap persegi memuat satu miniatur komponen. Komponen tersebut kemudian disatukan dan dihubungkan dengan kabel untuk membentuk kisi 2 atau 3 dimensi. Project Tinkertoy) yang berumur pendek. Tetapi, seiring berjalannya proyek ini,

c.       Robert Noyce mengakui peranan Kurt Lehovec yang bekerja di Sprague Electric, dalam artikel "Microelectronics" yang ditulisnya pada Scientific American, September 1977, untuk prinsip isolasi sambungan p-n, yang disebabkan oleh sambungan p-n yang di-bias (dioda), sebagai komponen dasar sirkuit terpadu.

d.      Kilby yang dipekerjakan oleh Texas Instruments menuliskan idenya tentang sirkuit terpadu pada Juli 1958, dan kemudian sukses membuat sebuah sirkuit terpadu yang dapat bekerja pada 12 September 1958. Penemuan baru ini pertama kali digunakan oleh US Air Force Kilby dihargai Nobel Prize di tahun 2000 di bidang Fisika untuk peranannya dalam penemuan sirkuit terpadu.

e.       Noyce juga memikirkan ide mengenai sirkuit terpadu setengah tahun lambat setelah Kilby. Chip yang dibuatnya dapat menangani beberapa masalah praktikal yang tidak dapat ditangani oleh chip oleh Kilby. Chip oleh Noyce dibuat di Fairchild Semiconductor, menggunakan material silikon, sedangkan chip oleh Kilby menggunakan material germanium.

f.       Fairchild Semiconductor juga adalah asal teknologi sirkuit terpadu menggunakan silikon, yang merupakan dasar dari teknologi CMOS yang digunakan di hampir semua chip komputer saat ini. Tekhnologi self-aligned gate ini dikembangkan oleh fisikawan Italia Federico Faggin pada tahun 1968. Ia kemudian pindah ke Intel untuk mengembangkan Central Processing Unit (CPU) pertama dalam sebuah chip (Intel 4004), yang kemudian membawanya pada penghargaan National Medal of Technology and Innovation pada tahun 2010.

Pada mulanya sirkuit terpadu hanya dapat memuat beberapa transistor dalam sebuah chip, akibat ukuran transistor yang besar dan produksinya yang belum efisien. Karena jumlah transistor yang sedikit ini, proses mendesain sirkuit terpadu tergolong mudah. Seiring berkembangnya teknologi ini, jutaan, bahkan baru-baru ini miliaran^[10] of transistor dapat dimuat dalam sebuah chip, dan dibutuhkan perencanaan yang baik untuk membuat desain yang baik. Saat ini, desain sirkuit terpadu dilaksanakan dengan bantuan software yang disebut CAD tools.

II.7.  Pengertian Dioda

 

Gbr.II.6. gambar dioda        Gbr.II.7. Struktur diode tabung hampa

Dalam elektronika, dioda adalah komponen aktif bersaluran dua (diode termionik mungkin memiliki saluran ketiga sebagai pemanas). Dioda mempunyai dua elektrode aktif dimana isyarat listrik dapat mengalir, dan kebanyakan diode digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya. Dioda varikap (VARIable CAPacitor/kondensator variabel) digunakan sebagai kondensator pengendali tegangan.                                                                                                     Sifat kesearahan yang dimiliki sebagian besar jenis diode seringkali disebut karakteristik menyearahkan. Fungsi paling umum dari diode adalah untuk memperbolehkan arus listrik mengalir dalam suatu arah (disebut kondisi panjar maju) dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur). Karenanya, diode dapat dianggap sebagai versi elektronik dari katup pada transmisi cairan.                                                                                                       Dioda sebenarnya tidak menunjukkan kesearahan hidup-mati yang sempurna (benar-benar menghantar saat panjar maju dan menyumbat pada panjar mundur), tetapi mempunyai karakteristik listrik tegangan-arus taklinier kompleks yang bergantung pada teknologi yang digunakan dan kondisi penggunaan. Beberapa jenis diode juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.                                                                                                Awal mula dari diode adalah peranti kristal Cat's Whisker dan tabung hampa (juga disebut katup termionik). Saat ini diode yang paling umum dibuat dari bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium.

1.      Sejarah

Walaupun diode kristal (semikonduktor) dipopulerkan sebelum diode termionik, diode termionik dan diode kristal dikembangkan secara terpisah pada waktu yang bersamaan. Prinsip kerja dari diode termionik ditemukan oleh Frederick Guthrie pada tahun 1873^[1] Sedangkan prinsip kerja diode kristal ditemukan pada tahun 1874 oleh peneliti Jerman, Karl Ferdinand Braun.     Pada waktu penemuan, peranti seperti ini dikenal sebagai penyearah (rectifier). Pada tahun 1919, William Henry Eccles memperkenalkan istilah diode yang berasal dari di berarti dua, dan ode (dari ὅδος) berarti "jalur".                                                                                               

2.      Prinsip kerja       

Prinsip kerja diode termionik ditemukan kembali oleh Thomas Edison pada 13 Februari 1880 dan dia diberi hak paten pada tahun 1883 (U.S. Patent 307.031), namun tidak dikembangkan lebih lanjut. Braun mematenkan penyearah kristal pada tahun 1899^[3]. Penemuan Braun dikembangkan lebih lanjut oleh Jagdish Chandra Bose menjadi sebuah peranti berguna untuk detektor radio.

3.      Penerima radio

Penerima radio pertama yang menggunakan diode kristal dibuat oleh Greenleaf Whittier Pickard. Dioda termionik pertama dipatenkan di Inggris oleh John Ambrose Fleming (penasihat ilmiah untuk Perusahaan Marconi dan bekas karyawan Edison^[4]) pada 16 November 1904 (diikuti oleh U.S. Patent 803.684 pada November 1905). Pickard mendapatkan paten untuk detektor kristal silikon pada 20 November 1906 (U.S. Patent 836.531).

4.      Dioda termionik

Simbol untuk diode tabung hampa pemanasan taklangung, dari atas kebawah adalah anode, katode dan filamen pemanas.

Dioda termionik adalah sebuah peranti katup termionik yang merupakan susunan elektrode-elektrode di ruang hampa dalam sampul gelas. Dioda termionik pertama bentuknya sangat mirip dengan bola lampu pijar.

Dalam diode katup termionik, arus listrik yang melalui filamen pemanas secara tidak langsung memanaskan katode (Beberapa diode menggunakan pemanasan langsung, dimana filamen wolfram berlaku sebagai pemanas sekaligus juga sebagai katode), elektrode internal lainnya dilapisi dengan campuran barium dan strontium oksida, yang merupakan oksida dari logam alkali tanah. Substansi tersebut dipilih karena memiliki fungsi kerja yang kecil. Bahang yang dihasilkan menimbulkan pancaran termionik elektron ke ruang hampa. Dalam operasi maju, elektrode logam disebelah yang disebut anode diberi muatan positif jadi secara elektrostatik menarik elektron yang terpancar.

Walaupun begitu, elektron tidak dapat dipancarkan dengan mudah dari permukaan anode yang tidak terpanasi ketika polaritas tegangan dibalik. Karenanya, aliran listrik terbalik apapun yang dihasilkan dapat diabaikan.

Dalam sebagian besar abad ke-20, diode katup termionik digunakan dalam penggunaan isyarat analog, dan sebagai penyearah pada pemacu daya. Saat ini, diode katup hanya digunakan pada penggunaan khusus seperti penguat gitar listrik, penguat audio kualitas tinggi serta peralatan tegangan dan daya tinggi.

5.      Dioda semikonduktor

Sebagian besar diode saat ini berdasarkan pada teknologi pertemuan p-n semikonduktor. Pada diode p-n, arus mengalir dari sisi tipe-p (anode) menuju sisi tipe-n (katode), tetapi tidak mengalir dalam arah sebaliknya. Tipe lain dari diode semikonduktor adalah diode Schottky yang dibentuk dari pertemuan antara logam dan semikonduktor (sawar Schottky) sebagai ganti pertemuan konvensional.

6.      Karakteristik arus–tegangan

Karakteristik arus–tegangan dari dioda, atau kurva I–V, berhubungan dengan perpindahan dari pembawa melalui yang dinamakan lapisan penipisan atau daerah pemiskinan yang terdapat pada pertemuan p-n di antara semikonduktor. Ketika pertemuan p-n dibuat, elektron pita konduksi dari daerah N menyebar ke daerah P dimana terdapat banyak lubang yang menyebabkan elektron bergabung dan mengisi lubang yang ada, baik lubang dan elektron bebas yang ada lenyap, meninggalkan donor bermuatan positif pada sisi-N dan akseptor bermuatan negatif pada sisi-P. Daerah disekitar pertemuan p-n menjadi dimiskinkan dari pembawa muatan dan karenanya berlaku sebagai isolator.

Walaupun begitu, lebar dari daerah pemiskinan tidak dapat tumbuh tanpa batas. Untuk setiap pasangan elektron-lubang yang bergabung, ion pengotor bermuatan positif ditinggalkan pada daerah terkotori-n dan ion pengotor bermuatan negatif ditinggalkan pada daerah terkotori-p. Saat penggabungan berlangsung dan lebih banyak ion ditimbulkan, sebuah medan listrik terbentuk di dalam daerah pemiskinan yang memperlambat penggabungan dan akhirnya menghentikannya. Medan listrik ini menghasilkan tegangan tetap dalam pertemuan.

II.8.  Beberapa jenis dioda

Ada beberapa jenis dari diode pertemuan yang hanya menekankan perbedaan pada aspek fisik baik ukuran geometrik, tingkat pengotoran, jenis elektrode ataupun jenis pertemuan, atau benar-benar peranti berbeda seperti diode Gunn, diode laser dan diode MOSFET.

1.      Dioda biasa

Beroperasi seperti penjelasan di atas. Biasanya dibuat dari silikon terkotori atau yang lebih langka dari germanium. Sebelum pengembangan diode penyearah silikon modern, digunakan kuprous oksida (kuprox)dan selenium, pertemuan ini memberikan efisiensi yang rendah dan penurunan tegangan maju yang lebih tinggi (biasanya 1.4–1.7 V tiap pertemuan, dengan banyak lapisan pertemuan ditumpuk untuk mempertinggi ketahanan terhadap tegangan terbalik), dan memerlukan benaman bahan yang besar (kadang-kadang perpanjangan dari substrat logam dari dioda), jauh lebih besar dari diode silikon untuk rating arus yang sama.

2.      Dioda bandangan

Dioda yang menghantar pada arah terbalik ketika tegangan panjar mundur melebihi tegangan dadal dari pertemuan P-N. Secara listrik mirip dan sulit dibedakan dengan diode Zener, dan kadang-kadang salah disebut sebagai diode Zener, padahal diode ini menghantar dengan mekanisme yang berbeda yaitu efek bandangan. Efek ini terjadi ketika medan listrik terbalik yang membentangi pertemuan p-n menyebabkan gelombang ionisasi pada pertemuan, menyebabkan arus besar mengalir melewatinya, mengingatkan pada terjadinya bandangan yang menjebol bendungan. Dioda bandangan didesain untuk dadal pada tegangan terbalik tertentu tanpa menjadi rusak. Perbedaan antara diode bandangan (yang mempunyai tegangan dadal terbalik diatas 6.2 V) dan diode Zener adalah panjang kanal yang melebihi rerata jalur bebas dari elektron, jadi ada tumbukan antara mereka. Perbedaan yang mudah dilihat adalah keduanya mempunyai koefisien suhu yang berbeda, diode bandangan berkoefisien positif, sedangkan Zener berkoefisien negatif.

3.      Dioda Cat's whisker

Ini adalah salah satu jenis diode kontak titik. Dioda cat's whisker terdiri dari kawat logam tipis dan tajam yang ditekankan pada kristal semikonduktor, biasanya galena atau sepotong batu bara^[5]. Kawatnya membentuk anode dan kristalnya membentuk katode. Dioda Cat's whisker juga disebut diode kristal dan digunakan pada penerima radio kristal.

4.      Dioda arus tetap

Ini sebenarnya adalah sebuah JFET dengan kaki gerbangnya disambungkan langsung ke kaki sumber, dan berfungsi seperti pembatas arus dua saluran (analog dengan Zener yang membatasi tegangan). Peranti ini mengizinkan arus untuk mengalir hingga harga tertentu, dan lalu menahan arus untuk tidak bertambah lebih lanjut.

5.      Esaki atau diode terobosan

Dioda ini mempunyai karakteristik resistansi negatif pada daerah operasinya yang disebabkan oleh quantum tunneling, karenanya memungkinkan penguatan isyarat dan sirkuit dwimantap sederhana. Dioda ini juga jenis yang paling tahan terhadap radiasi radioaktif.

6.      Dioda Gunn

Dioda ini mirip dengan diode terowongan karena dibuat dari bahan seperti GaAs atau InP yang mempunyai daerah resistansi negatif. Dengan panjar yang semestinya, domain dipol terbentuk dan bergerak melalui dioda, memungkinkan osilator gelombang mikro frekuensi tinggi dibuat.

7.      Demodulasi radio

Penggunaan pertama diode adalah demodulasi dari isyarat radio modulasi amplitudo (AM). Dioda menyearahkan isyarat AM frekuensi radio, meninggalkan isyarat audio. Isyarat audio diambil dengan menggunakan tapis elektronik sederhana dan dikuatkan.

8.      Pengubahan daya

Penyearah dibuat dari dioda, dimana diode digunakan untuk mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. Contoh yang paling banyak ditemui adalah pada rangkaian adaptor. Pada adaptor, diode digunakan untuk menyearahkan arus bolak-balik menjadi arus searah. Sedangkan contoh yang lain adalah alternator otomotif, dimana diode mengubah AC menjadi DC dan memberikan performansi yang lebih baik dari cincin komutator dari dinamo DC

II.9.     Pengertian motor stepper                                                                                         Motor stepper adalah motor DC yang gerakannya bertahap (step per step) dan memiliki akurasi yang tinggi yang dikendalikan dengan mikrokontroler, bukan dengan memberikan tegangan yang terus-menerus.dimana setiap putaran membutuhkan jumlah pulsa yang ditentukan. Satu pulsa menghasilkan satu kenaikan putaran atau step, yang merupakan bagian dari satu putaran penuh. Oleh karena itu, perhitungan jumlah pulsa dapat diterapkan untuk mendapatkan jumlah putaran yang diinginkan. Perhitungan pulsa secara otomatis menujukkan besarnya putaran yang telah dilakukan, tanpa memerlukan informasi balik(feedback).                      Ketepatan kontrol gerak motor stepper terutama dipengaruhi oleh jumlah step tiap putaran dalam satuan sudut (0.75, 0.9, 1.8); semakin banyak jumlah step, semakin tepat gerak yang dihasilkan. Untuk ketepatan yang lebih tinggi, beberapa driver motor stepper membagi step normal menjadi setengah step(half step) atau mikro step. Kecepatan motor stepper pada dasarnya ditentukan oleh kecepatan pemberian data pada mikrokontroler. Semakin cepat data yang diberikan maka motor stepper akan semakin cepat pula berputarnya. Pada kebanyakan motor stepper kecepatannya dapat diatur dalam daerah frekuensi audio dan akan menghasilkan putaran yang cukup cepat.

II.10.   PRINSIP KERJA DAN PENGENDALIAN MOTOR STEPPER

1.      Prinsip Kerja Motor Stepper

Meskipun pada saat ini terdapat berbagai jenis motor stepper di pasaran, namun pada dasarnya mereka memiliki prinsip kerja yang sama. Seperti halnya pada motor induksi, motor stepper memiliki bagian-bagian utama berupa stator magnet permanen, dan lilitan kawat pada rotor. Hal yang membedakan motor stepper dari motor induksi biasa adalah motor stepper memiliki beberapa lilitan pada rotor, yang jumlahnya ditunjukkan oleh jumlah bit motor stepper tersebut dan juga menunjukkan besar derajat pada setiap langkah putaran. Pada motor stepper empat bit terdapat empat lilitan yang menentukan gerakan rotor. Dengan bantuan gambar di bawah ini, akan dijelaskan prinsip kerja dari motor stepper.

 

Gambar II.8. prinsi kerja motor stepper

Jika suatu lilitan induktor dengan arah tertentu dialiri arus listrik searah, akan timbul medan magnet berkutub utara-selatan pada ujung-ujung inti besinya. Medan magnet pada keempat lilitan stator motor stepper S_A, S_B, S_C, dan S_D, dapat diaktifkan masing-masing. Pengaktifan medan magnet pada satu lilitan stator akan menarik ujung rotor R untuk mensejajarkan dirinya dengan stator penarik. Dimisalkan gambar di atas menunjukkan kondisi awal suatu motor stepper, dimana salah satu ujung rotor R sedang sejajar dengan lilitan stator S_A. Jika dalam keadaan tersebut aktivitas pemberian arus dipindahkan ke lilitan S_B, maka ujung rotor R yang terdekat dengan S_B akan segera mensejajarkan diri dengan S_B. Berarti, rotor akan berputar searah jarum jam sejauh 18^o. Sebaliknya, jika dari kondisi awal lilitan pada stator S_D yang diaktifkan, maka rotor akan berputar berlawanan dengan arah jarum jam sejauh 18^o, hingga ujung rotor yang terdekat menjadi sejajar dengan S_D. Jadi, untuk memutar rotor sejauh 360^o searah jarum jam, diperlukan 20 langkah aktivasi (360^o = 20 x 18^o), yaitu S_B, S_C, S_D, S_A, S_B, ... dst.                                       Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa jika lilitan stator diaktifkan satu persatu secara bergiliran, maka stator akan berputar sejauh 18^o/langkah. Namun, besarnya sudut putar ini bisa diperkecil lagi dengan menambahkan kombinasi berupa aktivasi dua lilitan stator. Sebagai contoh, dari kondisi awal pada gambar di atas, jika lilitan stator S_A dan S_B diaktifkan, maka rotor akan bergerak searah jarum jam sebesar 9^o (half step). Jika keadaan terakhir dilanjutkan lagi dengan mengaktifkan lilitan stator S_B, maka putaran akan berlanjut sejauh 9^o lagi. Putaran sebesar 9^o berikutnya, dapat dilakukan dengan mengaktifkan lilitan stator S_B dan S_C, dan demikian seterusnya. Cara ini dapat dilakukan untuk memperhalus sudut putar motor stepper. Disamping cara tersebut, penghalusan putaran dapat juga dilakukan dengan menggunakan roda gigi atau roda bertali, yang dapat memperkecil derajat putar dalam setiap langkahnya.

2.      Prinsip Pengendalian Motor Stepper

Pada gambar dan tabel berikut ini dapat dilihat prinsip pengendalian motor stepper. Jika seluruh saklar dalam keadaan terbuka (OFF alias berkondisi 0), maka motor berada dalam keadaan diam. Jika saklar ditutup dan dibuka secara bergiliran sebagai maka motor akan bergerak sejauh 4 langkah (4 x 18^o) searah jarum jam. Sebaliknya, motor akan bergerak sejauh 4 langkah berlawanan dengan arah jarum jam, jika saklar ditutup dan dibuka menurut urutan

CW : Clock Wise (Searah jarum Jam) CCW : Counter Clock Wise (Berlawanan dengan arah jarum jam) Agar bisa dikendalikan secara elektronis (termasuk pengendalian melalui komputer), posisi saklar dapat diganti dengan rangkaian yang terdiri atas transistor, dioda, dan resistor, seperti pada gambar

Pada rangkaian di atas, transistor digunakan sebagai saklar. Jika satu transistor mendapatkan arus bias pada basisnya (yang telah diperkecil oleh resistor 10 k), transistor langsung memasuki kondisi saturasi, sehingga timbul kesan seolah-olah kaki kolektor dan emitor terkontak langsung. Hal ini menyebabkan arus dari VCC dapat mengalir melalui lilitan menuju ground. Arus bias pada jalur IN di sini bisa berasal ,misalnya, dari port paralel suatu komputer. Sebaliknya, jika transistor tidak mendapat bias, hubungan antara kaki kolektor dan emitor akan "terputus", sehingga arus tidak bisa mengalir melalui lilitan menuju ground.

Umumnya motor stepper membutuhkan daya yang cukup besar. Untuk mengendalikan motor stepper dengan spesifikasi arus 1,2 A dan tegangan 5 V / fasa dapat digunakan transistor bertipe BD 677, yang merupakan transistor Darlington bertipe NPN yang dikemas dalam satu transistor. Penggunaan transistor Darlington ini dimaksudkan agar pasokan daya dan switching dapat berlangsung dengan cepat. Dalam rangkaian diatas, dioda berfungsi untuk membuang energi dalam bentuk medan listrik yang timbul pada lilitan ketika tidak aktif (mati / OFF), sehingga kerusakan transistor dapat dicegah.

II.11.   Pengertian Catu Daya

Suatu perangkat elektronika harus mendapatkan supply arussearah direct current (DC) yang stabil agar dapat bekerja dengan baik dan sesuai dengan fungsinya. Baterai atau accu adalah sumber power supply DC yang paling baik dibandingkan dengan sumber power supply yang lain.Namun untuk suatu perangkat elektronik yang membutuhkan supply arus yang lebih besar, sumber dari baterai saja tidakmemadai. Sumber dari pembangkit tenaga listrik merupakan sumber arus bolak-balik alternating current (AC) yang lebih besar. Untuk merubah arus AC menjadi DC diperlukan suatu perangkat power supply yang mampu merubah menjadi arus DC yang dibutuhkan.Pada umumnya, power supply sederhana yang baik terdiri dari komponen-komponen antara lain transformator (trafo), penyearah arus listrik (rectifier), penyaring (filter), dan voltage regulator.

 Trafo berfungsi untuk mengubah besarnya tegangan listrik sehingga sesuai dengan yang dibutuhkan, dalam hal ini yang digunakan adalah trafo step-down, yaitu trafo yang mengubah tegangan listrik PLN 220 V menjadi tegangan output yang dikehendaki sesuai dengan sistem ini yaitu tegangan yang digunakan adalah 5 V DC. Penyearah (rectifier) adalah komponen yang mampu mengubah arus listrik alternating-current (AC) menjadi arus listrik directcurrent (DC). Penyaring (Filter) digunakan untuk meratakan ripple (denyut) gelombang pada arus DC. Kapasitor merupakan komponen yang biasa digunakan sebagai filter pada suatu power supply. Voltage Regulator berfungsi untuk mempertahankan nilai tegangan DC keluaran power supply walaupun masukan tegangan DC atau beban berubah-ubah.