Sefhia Budiarti

 LCD (Liquid Crsytal Display)

1. Internet of Thing

Internet of Things (IoT) adalah suatu konsep atau program dimana sebuah objek memiliki kemampuan untuk mentransmisikan atau mengirimkan data melalui jaringan tanpa menggunakan bantuan perangkat komputer dan manusia. Perkembangan IoT dapat dilihat mulai dari tingkat konvergensi teknologi nirkabel, microelectromechanical (MEMS), internet, dan QR (Quick Responses) Code. IoT juga sering diidentifikasi dengan RFID (Radio Frequency Identification) sebagai metode komunikasi. IoT juga mencakup teknologi berbasis sensor, seperti teknologi nirkabel dan QR Code yang sering dijumpai. Banyak sekali teknologi yang telah menerapkan sistem IoT, sebagai contoh sensor cahaya, sensor suara dari teknologi Google terbaru, yaitu Google Ai, dan Amazon Alexa.

Ada sekitarnya tujuh prinsip dasar yang menopang IoT sebagai berikut:

1.        Big Analog Data

Big Analog Data bisa didapatkan dari berbagai macam sumber yang sifatnya alami seperti cahaya, sinyal radio, getaran, suhu, dan sebagainya, serta bisa dihasilkan oleh peralatan mekanis atau elektronik. Big Analog Data adalah tipe Big Data yang terbesar dan tercepat jika dibandingkan dengan tipe-tipe Big Data lainnya.

2.        Perpetual Connectivity

Perpetual Connectivity merupakan konektivitas yang terus-menerus menghubungkan perangkat ke internet. IoT yang selalu terhubung dan aktif dapat memberikan tiga manfaat utama seperti:

a.      Monitor: Pemantauan berkelanjutan yang memberikan pengetahuan berisi informasi real time tentang penggunaan suatu produk atau pengguna di lingkungan industri.

b.    Maintain: Pemantauan berkelanjutan memungkinkan kita untuk melakukan peningkatan atau tindakan-tindakan tertentu sesuai dengan kebutuhan.

c.  Motivate: Konektivitas yang konstan dan berkelanjutan dengan konsumen atau pekerja memungkinkan pelaku usaha atau pemilik organisasi untuk memotivasi orang lain membeli produk, mengambil tindakan, dan sebagainya.

3.        Really Real Time

Definisi real time untuk IoT dimulai dari sensor atau saat data diperoleh. Real time untuk IoT tidak dimulai ketika data mengenai switch jaringan atau sistem komputer. Real time diperlukan untuk menentukan respons langsung dari sistem kontrol.

4.        The Spectrum of Insight

“Spectrum of Insight” berasal dari data IoT yang berkaitan dengan posisinya dalam lima fase data flow yaitu real time, in motion (bergerak), early life, at rest (saat istirahat), dan arsip. Di ujung lain dari spektrum, data yang diarsipkan di pusat data atau cloud dapat diambil untuk analisis komparatif terhadap data yang lebih baru.

5.        Immediacy Versus Depth

Dengan berbekal komputer dan solusi IoT di era digital ini, akan ada pertukaran antara kecepatan dan kedalaman yang didapatkan. Artinya, seseorang bisa langsung mendapatkan “Time-to-Insight” pada analitik yang belum sempurna seperti perbandingan suhu atau transformasi Fourier cepat untuk menentukan apakah memutar roda pada trem akan menyebabkan kecelakaan. Time (waktu) di sini dibutuhkan untuk mendapatkan insight (wawasan) yang mendalam tentang suatu data. Data yang dikumpulkan membutuhkan waktu yang lama untuk dianalisis dan sejumlah besar perangkat komputer back-end.

6.        Shift Left

Drive untuk mendapatkan wawasan tersebut akan menghasilkan komputasi dan analisis data canggih yang biasanya disediakan untuk cloud atau pusat data.

7.        The Next V

Big Data biasanya ditandai dengan “V” yaitu Volume, Velocity, Variety, dan Value. The next V yang dimaksud adalah Visibility. Ketika data dikumpulkan, para ilmuwan data di seluruh dunia harus bisa melihat dan mengaksesnya sesuai kebutuhan. Visibilitas menawarkan kemudahan yang menjadikan pengguna tidak harus mentransfer sejumlah besar data ke orang atau lokasi yang jauh.

IoT sangat membawa manfaat dalam kehidupan. Ada beberapa IOT diantaranya:

1.        Memudahkan proses konektivitas

IoT memudahkan dalam proses konektivitas antar perangkat atau mesin. Semakin koneksi antar jaringan baik, maka sistem perangkat dapat berjalan dengan lebih cepat dan fleksibel.

2.        Ketercapaian efisiensi

IoT dapat membantu tercapainya efisiensi kerja. Semakin banyak konektivitas jaringan yang terbentuk, semakin kecil pula jumlah penurunan waktu untuk melakukan tugas. Sehingga, aktivitas dan kinerja manusia menjadi lebih terbantu dengan adanya IoT.

3.        Meningkatkan efektivitas monitoring kegiatan

Dengan menggunakan IoT, efektivitas untuk mengontrol dan monitoring sebuah pekerjaan menjadi lebih mudah. Selain itu, teknologi cerdas juga mampu untuk memberikan rekomendasi atau alternatif pekerjaan yang lebih mudah bagi pengguna.

2. Arduino

Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Arduino merupakan pengendali mikro single-board yang dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC (integrated circuit) yang bisa diprogram menggunakan komputer. Tujuan menanamkan program pada mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input, memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output sesuai yang diinginkan. Jadi mikrokontroler bertugas sebagai otak yang mengendalikan input, proses dan output sebuah rangkaian elektronik.

Bahasa pemrograman Arduino adalah bahasa C. Tetapi bahasa ini sudah dipermudah menggunakan fungsi-fungsi yang sederhana sehingga pemula pun bisa mempelajarinya dengan cukup mudah.

3. Breadboard

Breadboard adalah papan plastik persegi panjang dengan banyak lubang kecil di dalamnya. Breadboard merupakan sebuah board atau papan yang berfungsi untuk merancang sebuah rangkaian elektronik sederhana. Umumnya breadboard terbuat dari bahan plastik yang juga sudah terdapat berbagai lubang. Lubang tersebut sudah diatur sebelumnya sehingga membentuk pola yang didasarkan pada pola jaringan di dalamnya. Selain itu, breadboard yang bisa ditemukan di pasaran umumnya dibagi menjadi 3 ukuran yaitu mini breadboard, medium breadboard, dan large breadboard. Untuk mini breadboard, ia memiliki kurang lebih 170 titik. Sementara untuk medium breadboard sudah dilengkapi dengan kurang lebih 400 titik. Large breadboard memiliki lubang kurang lebih 830. 

Kegunaan breadboard yaitu sebagai media penghantar (konduktor listrik) sekaligus tempat kabel jumper dilekatkan. Sehingga arus dari satu komponen bisa terdistribusi dengan baik sesuai keinginan ke komponen lain tanpa harus merepotkan pengguna untuk melakukan penyolderan atau melakukan bongkar pasang.

Salah satu kelebihan dari penggunaan breadboard adalah komponen-komponen yang telah dirakit tak akan rusak dan mudah untuk dibongkar pasang. Ini karena papan breadboard merupakan papan tanpa solder (solderless). Komponen tersebut juga masih bisa dirangkai kembali untuk membentuk rangkaian yang lainnya.

Satu baris lubang pada breadboard memiliki fungsi yang sama. Prinsip kerja dari breadboard yaitu:

1.    2 pasang pada jalur bawah dan atas terkoneksi secara horizontal sampai menuju ke bagian tengah pada breadboard. Biasanya, akan difungsikan sebagai jalur dari tombol power maupun juga jalur sinyal. Beberapa contohnya adalah digunakan untuk jalur komunikasi maupun clock.

2.   5 lubang yang terdapat di komponen bagian tengah digunakan sebagai lokasi untuk melakukan perakitan komponen. Jalur kelima tersebut terkoneksi secara vertikal sampai menuju ke bagian tengah pada breadboard.

3.  Pembatasan pada bagian tengah breadboard biasanya akan difungsikan sebagai tempat untuk menancapkan IC component.

4. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Resistor atau sering disebut dengan hambatan atau tahanan dan biasanya disingkat dengan huruf “R”. Satuan hambatan atau resistansi resistor adalah OHM (Ω). Resistor fungsi utama yaitu menghambat/membatasi jumlah arus input atau arus yang mengalir masuk ke dalam satu rangkaian, dimana kemampuan resistor dalam membatasi arus masuk sesuai dengan spesifikasi resistor tersebut. Sesuai  dengan  namanya  resistor  bersifat  resistif  dan umumnya  terbuat  dari  bahan  karbon.

Fungsi-fungsi resistor di dalam rangkaian elektronika diantaranya sebagai berikut:

1.        Fungsi resistor sebagai pembatas arus listrik.

2.        Fungsi resistor sebagai pengatur arus listrik dan tegangan output pada power supplay.

3.        Fungsi resistor sebagai pembagi tegangan listrik.

4.        Fungsi resistor sebagai penurun tegangan listrik.

5.      Fungsi resistor untuk aplikasi power karena membutuhkan frekuensi respon yang baik, daya yang tinggi dan nilai yang lebih besar daripada power wirewound resistor.

6.   Fungsi resistor untuk aplikasi DC yang membutuhkan keakuratan yang sangat tinggi. Contoh aplikasi penggunaan resistor ini adalah DC Measuring equipment, dan reference gulators untuk voltage regulator dan decoding Network.

7.        Fungsi resistor sebagai standart didalam verifikasi keakuratan dari suatu alat ukur resistif.

5. Potentiometer

Potensiometer (Potentiometer) adalah salah satu jenis resistor yang nilai resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan rangkaian elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Secara struktur, potensiometer terdiri dari 3 kaki terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya. Potensiometer adalah sebuah jenis resistor yang mengatur sebuah tahanan atau hambatan secara linier atau Komponen resistif tiga kawat yang bertindak sebagai pembagi tegangan yang menghasilkan sinyal output tegangan variabel kontinu yang sebanding dengan posisi fisik wiper di sepanjang trek.

Dalam peralatan elektronik, sering ditemukan potensiometer yang berfungsi sebagai pengatur volume di peralatan audio atau video seperti radio, walkie talkie, tape mobil, DVD player dan amplifier. Potensiometer juga sering digunakan dalam rangkaian pengatur terang gelapnya lampu (Light Dimmer Circuit) dan pengatur tegangan pada power supply (DC Generator).

Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut:

1.        Sebagai pengatur volume pada berbagai peralatan audio/video seperti amplifier, tape mobil, DVD player.

2.        Sebagai pengatur tegangan pada rangkaian power supply.

3.        Sebagai pembagi tegangan.

4.        Aplikasi switch TRIAC.

5.        Sebagai joystick pada tranduser.

6.        Sebagai pengendali level sinyal.

Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam komponen potensiometer yaitu:

1.        Penyapu atau disebut juga dengan Wiper

2.        Element Resistif

3.        Terminal

6. LCD 

LCD adalah teknologi layar yang menggunakan bantuan kristal cair sebagai media refleksinya untuk menghasilkan gambar-gambar yang penuh warna. Nama LCD diambil dari nama material kristal cair tersebut dan merupakan singkatan dari Liquid Crystal Display. LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik. Di dalam monitor LCD yang terdiri dari beberapa lapisan, lapisan kristal cair ditempatkan di antara dua filter kaca yang berperan sebagai polarisator horizontal dan vertikal. Cahaya latar yang berasal dari bagian belakang dipolarisasi oleh filter untuk kemudian digunakan oleh kristal cair sebagai pengontrol piksel pada layar.  

Cara kerja LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan.

Pin, kaki atau jalur input dan kontrol dalam suatu LCD (Liquid Cristal Display) diantaranya adalah:

1.     Pin data adalah jalur untuk memberikan data karakter yang ingin ditampilkan menggunakan LCD (Liquid Cristal Display) dapat dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti mikrokontroler dengan lebar data 8 bit.

2.       Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low menunjukan yang masuk adalah perintah, sedangkan logika high menunjukan data.

3.     Pin R/W (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low tulis data, sedangkan high baca data.

4.        Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar.

5.   Pin VLCD berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini dihubungkan dengan trimpot 5 Kohm, jika tidak digunakan dihubungkan ke ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5 Volt.

7. TMP36

Sensor suhu adalah alat yang digunakan untuk mengubah besaran panas menjadi besaran listrik yang dapat dengan mudah dianalisis besarnya. Ada beberapa metode yang digunakan untuk membuat sensor ini, salah satunya dengan cara menggunakan material yang berubah hambatannya terhadap arus listrik sesuai dengan suhunya. TMP36 merupakan salah satu sensor suhu atau temperature sensor yang cukup presisi pengukuran suhu dengan keluaran berupa tegangan output yang berubah secara linear terhadap temperatur Celcius.

Sensor termal berupa IC TMP36 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. IC TMP36 adalah sebagai sensor suhu yang terkemas dalam bentuk Integrated Circuit. TMP36 mempunyai jangkauan (range) pengukuran suhu yang cukup besar, dari suhu –40°C sampai 125°C, serta tingkat ketelitian pengukuran cukup tinggi

Untuk menggunakan TMP36 pada rangkaian itu mudah. Yang perlu dilakukan cukup sambungkan pin kiri ke daya (2.7-5.5V) dan pin kanan ke ground. Maka pin tengah akan memiliki tegangan analog yang berbanding lurus (linier) terhadap suhu. Tegangan analog tidak bergantung pada catu daya.

8. Alat dan Bahan Praktikum

Alat dan bahan yang digunakan untuk membuat rangkaian arduino dengan LCD:

1.        Tinkercad (sebagai website arduino simulator)

2.        Arduino

3.        Breadboard Small

4.        Resistor

5.        Potentiometer

6.        LCD

7.        TMP36

9. Cara Membuat Rangkaian Arduino dengan LCD

Untuk membuat rangkaian arduino dan LCD penulis menggunakan arduino simulator untuk membuat rangkaian, menuliskan kode program dan melakukan pengujian. Berikut ini langkah-langkah yang dilakukan untuk membuat rangkaian arduino dengan LCD, dan penulisan kode program serta pengujiannya di tinkercad:

1.      Buka https://www.tinkercad.com pada browser. Ini merupakan website arduino simulator. Sebelum masuk ke website tersebut perlu melakukan registrasi terlebih dahulu untuk membuat sebuah akun. Setelah itu, baru bisa menggunaka tinkercad untuk membuat rangkaian.

2.     Setelah masuk ke halaman dashboard tinkercad, pada sidebar pilih menu Circuits. Kemudian, klik Create new Circuit untuk membuat projek baru yang akan dibuat rangkaian arduinonya. Terdapat halaman kerja yang pada halaman ini dilakukan rangkaian arduino. Di sebelah kanan dapat dilihat berbagai macam alat yang dapat digunakan untuk membuat rangkaian.

3.      Masukkan komponen-komponen yang dibutuhkan dalam membuat rangkaian ini. Komponen yang dibutuhkan yaitu arduino, breadboard small, resistor, potentiometer dan LCD. Untuk mencari komponen tersebut bisa di cari dengan menuliskan di kolom Search. Untuk menampilkan komponen pada halaman kerja dilakukan dengan mengklik komponen di sebelah kiri lalu klik halaman kerja tempat komponen tersebut diletakkan. Kemudian, susunlah semua komponen tersebut seperti berikut ini.

4.     Kemudian, hubungkan setiap komponen dengan menggunakan kabel. Untuk menghubungkannya dilakukan dengan mengklik pin awal ke pin tujuan yang hendak dihubungkan. Penggunaan warna pada proses menghubungkan ini hanya untuk mempermudah membedakannya saja. Hubungkan setiap komponen seperti berikut.

5.  Setelah semua rangkaian selesai dibuat, maka selanjutnya menuliskan kode program. Untuk menuliskan kode program dilakukan dengan klik Code, lalu pilih Text.

Pada tampilan pemberitahuan seperti berikut ini klik saja Continue untuk membuka halaman text kode programnya.

6.    Selanjutnya menuliskan kode program yang diperlukan rangkaian ini untuk membuat lampu pada LCD menyala berkelap kelip dengan warna yang berbeda. Tuliskan kode program yang diperlukan pada halaman yang tersedia. Berikut ini kode program yang dituliskan.

Pada kode program dituliskan pin yang terhubung dengan LCD. Kemudian, pada void setup() dituliskan bahwa karakter yang ingin ditampilkan pada LCD. Kemudian, void loop() merupakan proses yang akan dijalankan berulang, dimana variabel akan membaca nilai dari pin analog.

7.     Tahap terakhir yaitu pengujian. Pengujian ini dilakukan dengan memulai simulasi rangkaian yang telah dibuat. Untuk memulai simulasi klik Start Simulation.

Dapat dilihat ketika potentiometer diputar maka akan tampil tulisan Hello World! sesuai dengan karakter yang ingin ditampilkan pada LCD.

10. Cara Membuat Rangkaian Arduino dengan LCD dan TMP36

Untuk membuat rangkaian arduino dengan LCD dan TMP36 penulis menggunakan arduino simulator untuk membuat rangkaian, menuliskan kode program dan melakukan pengujian. Cara awal untuk membuat project baru sama seperti sebelumnya yaitu dengan mengklik Circuits à New Circuit. Berikut ini langkah-langkah yang dilakukan untuk membuat rangkaian arduino dengan LCD dan TMP36, dan penulisan kode program serta pengujiannya di tinkercad:

1.      Masukkan komponen-komponen yang dibutuhkan dalam membuat rangkaian ini. Komponen yang dibutuhkan yaitu arduino, breadboard small, resistor, potentiometer, LCD dan TMP36. Untuk mencari komponen tersebut bisa di cari dengan menuliskan di kolom Search. Untuk menampilkan komponen pada halaman kerja dilakukan dengan mengklik komponen di sebelah kiri lalu klik halaman kerja tempat komponen tersebut diletakkan. Kemudian, susunlah semua komponen tersebut seperti berikut ini.

2.    Kemudian, hubungkan setiap komponen dengan menggunakan kabel. Untuk menghubungkannya dilakukan dengan mengklik pin awal ke pin tujuan yang hendak dihubungkan. Penggunaan warna pada proses menghubungkan ini hanya untuk mempermudah membedakannya saja. Hubungkan setiap komponen seperti berikut.

3.  Setelah semua rangkaian selesai dibuat, maka selanjutnya menuliskan kode program. Untuk menuliskan kode program dilakukan dengan klik Code, lalu pilih Text.

Pada tampilan pemberitahuan seperti berikut ini klik saja Continue untuk membuka halaman text kode programnya.

4.  Selanjutnya menuliskan kode program yang diperlukan rangkaian ini untuk membuat LCD menampilkan nilai suhu sesuai dengan yang ditangkap oleh sensor TMP36. Tuliskan kode program yang diperlukan pada halaman yang tersedia. Berikut ini kode program yang dituliskan.

Pada kode program dituliskan pin pada LCD. Selain itu, juga dituliskan pin yang terhubung dengan TMP36. Lalu, dituliskan inisialisasi variabel baca, volt dan suhu, dimana variabel baca dan volt untuk proses perhitungan nilai suhu dan variabel suhu untuk menampilkan nilai suhu. Kemudian, pada void setup() dituliskan pin TMP36 sebagai INPUT karena dengan akan dikenai sikap dan itulah yang akan mempengaruhi output. Juga dituliskan karakter yang akan tampil yaitu “Suhu Ruangan:”. Kemudian, void loop() merupakan proses yang akan dijalankan berulang, dimana variabel akan membaca nilai dari pin analog. Disini dituliskan proses untuk menampilkan nilai suhu dalam derajat Celcius, dan hasil dari perhitungan ini akan disimpan dalam variabel suhu untuk ditampilkan pada LCD.

5.     Tahap terakhir yaitu pengujian. Pengujian ini dilakukan dengan memulai simulasi rangkaian yang telah dibuat. Untuk memulai simulasi klik Start Simulation.

Dapat dilihat untuk menampilkan nilai pada LCD, perlu memutar potentiometer terlebih dahulu. Lalu, sensor suhu TMP36 dapat diklik lalu digeser ke kanan dan ke kiri sesuai untuk mengatur suhu. Maka, nilai suhu dari sensor akan dapat dilihat pada layar LCD yang akan menampilkan besar nilai suhu yang diatur di sensor TMP36.

Daftar Pustaka

Adani, M. R. (2020, November 23). Mengenal Apa Itu Internet of Things dan Contoh Penerapannya. Retrieved from Sekawan Media: https://www.sekawanmedia.co.id/pengertian-internet-of-things/

Baharsyah, A. N. (2019, Agustus 26). Pengertian Internet of Things (IoT): Semua Hal yang Perlu Kamu Tahu. Retrieved from Jagoan Hosting: https://www.jagoanhosting.com/blog/pengertian-internet-of-things-iot/

Efendi, I. (n.d.). Pengertian dan Kelebihan Arduino. Retrieved from IT-Jurnal: https://www.it-jurnal.com/pengertian-dan-kelebihan-arduino/

Kho, D. (n.d.). Pengertian dan Fungsi Potensiometer. Retrieved from Teknik Informatika: https://teknikelektronika.com/pengertian-fungsi-potensiometer/

Kho, D. (n.d.). Pengertian Resistor dan Jenis-jenisnya. Retrieved from Teknik Elektronika: https://teknikelektronika.com/pengertian-resistor-jenis-jenis-resistor/

LCD (Liquid Cristal Display). (2021, Maret 12). Retrieved from Elektronika Dasar: https://elektronika-dasar.web.id/lcd-liquid-cristal-display/

Mengenal Arduino : Pengertian, Sejarah, Kelebihan dan Jenis- Jenisnya. (2018, Agustus 7). Retrieved from Andalan Elektro: https://www.andalanelektro.id/2018/08/mengenal-arduino.html

Pengertian Resistor, Jenis dan Fungsi Resistor (LENGKAP). (2016, Oktober). Retrieved from Studi Elektronika: https://www.webstudi.site/2016/10/pengertian-resistor-dan-jenis-jenis.html

Razor, A. (2020, Mei). Push Button Arduino: Pengertian, Fungsi, dan Prinsip Kerja. Retrieved from Aldyrazor: https://www.aldyrazor.com/2020/05/push-button-arduino.html

Zakaria. (2020, Agustus 1). Pengertian Breadboard Beserta Prinsip Kerja, Jenis dan Harga Breadboard. Retrieved from Nesabamedia: https://www.nesabamedia.com/pengertian-breadboard/