Internet of Things

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT Tuhan Semesta Alam. Atas segala karunia nikmat-Nya sehingga penulis dapat menyusun laporan ini dengan sebaik-baiknya. Laporan yang berjudul “Pulse Width Modulation (PWM)” disusun dalam rangka memenuhi salah satu tugas mata kuliah yang diajarkan oleh bapak Hendrik Setyo Utomo ST., M. MSI. Laporan ini berisi tentang cara praktikum untuk membuat sebuah rangkaian Pulse Width Modulation yang telah diajarkan sebelumnya. Dalam penyusunannya melibatkan berbagai pihak, baik dari dalam institusi maupun diluar institusi. Oleh sebab itu saya mengucapkan banyak terima kasih atas segala kontribusinya dalam membantu penulisan laporan ini. Meski telah ditulis secara maksimal, namun penulis sebagai manusia biasa menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Karenanya penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca sekalian. Besar harapan penulis agar kiranya laporan ini dapat membantu para pembaca dan khususnya jurusan teknik informatika di indonesia. Demikian apa yang bisa saya sampaikan, semoga pembaca dapat mengambil manfaat dari karya ini.

Tanah Laut, 20 September 2021

Penulis

1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN

Internet of things atau yang biasa disingkat sebagai IOT adalah konsep yang bertujuan untuk mengembangkan dan memperluas segala manfaat dari adanya hubungan antar internet yang terhubung secara terus menerus. Internet of things ini biasanya digunakan dalam bidang pemanfaatan teknologi seperti remote control, sharing data, sensor, dan lain sebagainya yang diciptakan seiring berkembangnya zaman yang semakin modern. Cohtoh lain dari pemanfaatan IOT ini adalah bahan pangan, elektronika, dan peralatan-peralatan lainya yang dapat menunjang segala aktivitas sehingga menjadi lebih mudan dan praktis.

Adanya Internet of things bertujuan untuk memudahkan segala aktivitas menjadi lebih praktis dan sederhana sehingga seiring berkembangnya teknologi yang semakin modern maka semakin banyak pula penciptaan barang-barang atau alat teknologi dalam kehidupan sehari- hari. Contohnya adalah pemanfaatan sebuah teknologi Pulse Width Modulation (PWM). PWM adalah Modulasi Lebar pulsa yang diartikan dalam bahasa Indonesia. Pada dasarnya PWM merupakan suatu modulasi pulsa yang memiliki nilai amplitudo dan frekuensinya tetap. PWM dapat dianggap sebagai kebalikan dari ADC (Analog to Digital Converter) yang mengkonversi sinyal Analog ke Digital, PWM atau Pulse Width Modulation ini digunakan menghasilkan sinyal analog dari perangkat Digital (contohnya dari Mikrokontroller).

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud dengan IOT?

2. Apa yang dimaksud dengan Pulse Width Modulation?

3. Apa yang dimaksud dengan Tinkercad?

4. Bagaimana cara merancang Pulse Width Modulation menggunakan Tinkercad?

1.3 Tujuan

1. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan IOT.

2. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan Pulse Width Modulation.

3. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan Tinkercad

4. Untuk mengetahui bagaimana cara merancang Pulse Width Modulation menggunakan Tinkercad.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Internet Of Things (IOT)

Internet of things adalah suatu konsep atau program dimana sebuah objek memiliki kemampuan untuk mentransmisikan atau mengirimkan data melalui jaringan tanpa menggunakan bantuan perangkat komputer dan manusia. Internet of things atau sering disebut dengan IoT saat ini mengalami banyak perkembangan. Perkembangan Internet of things dapat dilihat mulai dari tingkat konvergensi teknologi nirkabel, microelectromechanical (MEMS), internet, dan QR (Quick Responses) Code. Internet of Things juga sering diidentifikasi dengan RFID (Radio Frequency Identification) sebagai metode komunikasi. Selain itu, juga mencakup teknologi berbasis sensor, seperti teknologi nirkabel, QR Code yang sering kita jumpai. Kemampuan dari IoT sendiri tidak perlu diragukan lagi. Banyak sekali teknologi yang telah menerapkan sistem IoT, sebagai contoh sensor cahaya, sensor suara dari teknologi Google terbaru, yaitu Google Ai, dan Amazon Alexa dan yang terbaru saat ini, penerapan Smart City yang sudah dilakukan di beberapa negara maju, seperti China dan Jerman. Sehingga, segala bentuk aktivitas penduduk suatu kota dapat termonitoring dengan baik oleh sistem dengan jaringan basis data berskala besar.

2.2 Pulse Width Modulation (PWM)

PWM adalah kepanjangan dari Pulse Width Modulation atau dalam bahasa Indonesia dapat diterjemahkan menjadi Modulasi Lebar Pulsa. Jadi pada dasarnya, PWM adalah suatu teknik modulasi yang mengubah lebar pulsa (pulse width) dengan nilai frekuensi dan amplitudo yang tetap. PWM dapat dianggap sebagai kebalikan dari ADC (Analog to Digital Converter) yang mengkonversi sinyal Analog ke Digital, PWM atau Pulse Width Modulation ini digunakan menghasilkan sinyal analog dari perangkat Digital (contohnya dari Mikrokontroller). Untuk lebih memahami apa yang dimaksud dengan PWM atau Pulse Width Modulation ini. Kita coba melihat contoh dari sinyal yang dihasilkan oleh Mikrokontroler atau IC 555. Sinyal yang dihasilkan oleh Mikrokontrol atau IC555 ini adalah sinyal pulsa yang umumnya berbentuk gelombang segiempat. Gelombang yang dihasilkan ini akan tinggi atau rendah pada waktu tertentu. Misalnya gelombang tinggi di 5V dan paling rendah di 0V. Durasi atau lamanya waktu dimana sinyal tetap berada di posisi tinggi disebut dengan “ON Time” atau “Waktu ON” sedangkan sinyal tetap berada di posisi rendah atau 0V disebut dengan “OFF

Time” atau “Waktu OFF”. Untuk sinyal PWM, kita perlu melihat dua parameter penting yang terkait dengannya yaitu Siklus Kerja PWM (PWM Duty Cycle) dan Frekuensi PWM (PWM Frequency).

2.3 Pengertian Tinkercad

Tinkercad merupakan sebuah platform yang merupakan web penyedia sarana bagi kita untuk belajar secara online terkait desain 3d, rangkaian elektronikam dan codeblock. Tinkercad merupakan web besutan dari Autodesk yang sudah cukup terkenal. Jika sebelum-sebelumnya Autodesk banyak memperkenalkan software-software komputer seperti software desain, animasi, kini mereka hadir dengan salah satu platform yang bernama Tinkercad. Sebenarnya, web ini sudah lama didirikan yakni pada tahun 2011. Walaupun begitu, pengembangan web ini masih berlanjut dan menjadi salah satu web yang saya rekomendasikan untuk digunakan sebagai media pembelajaran.

Web ini bisa dikatakan mirip dengan web belajar online lainnya, seperti Google Classroom, Edmodo, Schoology, dan web penyedia layanan pembelajaran online lainnya. Pada web ini, terdapat fitur Educator untuk guru, dan student untuk siswa. Hanya saja tinkercad sendiri lebih dikhususkan untuk pembelajaran di bidang desain 3D, elektronika, dan codeblock. Pada tinkercad juga terdapat fitur class dimana kita bisa membuat sebuah kelas untuk melakukan pembelajaran antara guru dan siswanya.

BAB III

HASIL PRAKTIKUM DAN PEMBAHASAN

3.1 Cara Merancang Pulse Width Modulation (PWM) dengan Tinkercad

Langkah-langkah Praktikum:

1. Buka Beowser yang ada pada laptop/pc anda

2. Kemudian tuliskan “Tinkercad” seperti gambar berikut kemudian klik yang paling atas

3. Maka akan masuk ke menu tinkercad kemudian klik “Circuit” kemudian “create new Circuit”

4. Maka akan muncul menu sbb:

5. Selanjutnya untuk membuat rancangan PWM maka kita pilih komponen Arduino sbb:

6. Keudian gunakan komponen BreadBoard sbb:

7. Kemudian letakan komponen resistor seperti gambar dibawah ini:

8. Kemudian letakan komponen LED seperti gambar dibawah ini:

9. Kemudian hubungkan sehingga menjadi seperti gambar dibawah ini:

10. Setelah sudah terhubung semua kita bisa mengubah warna untuk setiap penghubungan dengan mengklik menu warna seperti berikut ini

11. Sehingga menjadi sbb:

12. Selanjutnya kita ubah code agar terkonfigurasi dengan baik, dengan mengklik meny code diatas seperti berikut ini:

13. Kemudian pilih teks

14. Maka akan muncul tempat untuk memasukkan teks code untuk mengkonfigurasi

15. Kemudian masukkan teks sbb:

Selesai. Saat di Start Simulation maka lampu LED akan menyala dan mati sesuai dengan waktu yang diinputkan pada code tersebut.

MERANCANG RGB LED

3.1 Cara Merancang RGB LED

Langkah-langkah Praktikum:

1. Buka Browser yang ada pada laptop/pc anda

2. Kemudian tuliskan “Tinkercad” seperti gambar berikut kemudian klik yang paling atas

3. Maka akan masuk ke menu tinkercad kemudian klik “Circuit” kemudian “create new Circuit”

4. Maka akan muncul menu sbb:

5. Selanjutnya untuk membuat rancangan PWM maka kita pilih komponen Arduino sbb:

6. Kemudian gunakan komponen BreadBoard sbb:

7. Kemudian letakan komponen resistor seperti gambar dibawah ini:

8. Kemudian letakan komponen RGB LED seperti gambar dibawah ini:

9. Kemudian hubungkan sehingga menjadi seperti gambar dibawah ini:

10. Setelah sudah terhubung semua kita bisa mengubah warna untuk setiap penghubungan dengan mengklik menu warna seperti berikut ini

11. Sehingga menjadi sbb:

12. Selanjutnya kita ubah code agar terkonfigurasi dengan baik, dengan mengklik meny code diatas seperti berikut ini:

13. Kemudian pilih teks

14. Maka akan muncul tempat untuk memasukkan teks code untuk mengkonfigurasi

15. Kemudian masukkan teks sbb:

Selesai. Saat di Start Simulation maka lampu LED akan menyala dan berubah warna mulai dari kuning, biru dan merah sesuai dengan waktu yang diinputkan pada code tersebut.

1.1 Push Button

1. Siapkan arduino dan breadboard.

2. Kemudian lakukan pengkabelan:

a. Untuk kabel warna hitam ke negatif atau ke GNO

b. Untuk kabel warna merah ke positif atau ke arus 5V.

3. Kemudian, pasang:

a. Tambahkan pushbutton pada pin 17, 18, 19 e dan pin 17, 18,19 f.

b. Tambahkan LED pada pin 3, 4 d.

c. Tambahkan 2 buah resistor pada pin 4 c dan 19 c.

d. Tambahkan kabel positif merah ke pin 17 a.

e. Tambahkan kabel negatif hitam ke pin 23 a.

f. Tambahkan kabel negatif hitam ke pin 3 a.

g. Tambahkan kabel hijau untuk pin digital 8 ke pin 8 a dan pin digital 2 ke pin 19 a.

4. Kemudian masukkan source code berikut:

5. Dan hasilnya:

Ketika push botton di tekan maka lampu LED akan menyala.

2.1 Pull Up dan Pull Down Resistor

1. Siapkan arduino dan breadboard.

2. Kemudian lakukan pengkabelan:

a. Untuk kabel warna hitam ke negatif atau ke GNO

b. Untuk kabel warna merah ke positif atau ke arus 5V.

3. Kemudian, pasang:

h. Tambahkan pushbutton pada pin 17, 18, 19 e dan pin 17, 18,19 f.

i. Tambahkan LED pada pin 3, 4 d.

j. Tambahkan 1 buah resistor pada pin 4 c.

k. Tambahkan kabel negatif hitam ke pin 3 a.

l. Tambahkan kabel hijau untuk pin digital 8 ke pin 8 a, pin power CND ke pin 17 a, dan pin digital 2 ke pin 19 a.

4. Kemudian masukkan source code berikut:

5. Dan hasilnya lampu LED akan menyala.

6. Tetapi jika pushbutton di tekan, maka lampu LED akan mati.

2.2 Pengertian LED

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.

2.3 Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)

Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

Cara kerja LED (Light Emitting Diode)

LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.

1. LED blinking – circuit