• Tidak ada hasil yang ditemukan

Perancangan Kontrol Pencahayaan Pada Ruang Baca Berbasis Arduino dan Sensor Cahaya

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Perancangan Kontrol Pencahayaan Pada Ruang Baca Berbasis Arduino dan Sensor Cahaya"

Copied!
75
0
0

Teks penuh

(1)

DAFTAR PUSTAKA

Andriani Nirwana Barus. 2014. Alat Ukur Intensitas Cahaya Dengan Menggunakan

Sensor LDR Berbasis Mikrokontroler ATmega8 [Tugas Akhir].Medan :

Universitas Sumatera Utara.

B Darmawan Djonoputro. 1985. Sistem Satuan. ITB. Bandung.

Daryanto. 2008. Pengetahuan Teknik Elektronika. Bumi Aksara. Jakarta.

Inayati Nur S dkk. 2011. Analisis dan Perancangan Kontrol Pencahayaan dalam

Ruangan.Jurnal Fisika dan Aplikasinya.Vol.7. No.2.1-4.

Maulidan Kelana dkk.2015. Rancang Bangun Sistem Pengontrol Intensitas Cahaya

Pada Ruang Baca Berbasis Mikrokontroler ATMega16.Positron Vol.V.No.2.

05-10.

Mike Tooley. 2003. Rangkaian Elektronik Prinsip dan Aplikasi. Edisi Kedua.

Erlangga. Jakarta.

Muchammad Pamngkas. 2015. Perancangan Dan Realisasi Alat Pengukur Intensitas

Cahaya.Jurnal Elkomika. Teknik Elektro Itenas No.2 Vol.3.120-132.

Muhammad Syahwil. 2013. Panduan Mudah Simulasi dan Praktek Mikrokontroler

Arduino. Andi Offset. Yogyakarta.

Owen Bishop. 2004. Dasar-Dasar Elektronika. Erlangga. Jakarta.

Prasasto Satwiko. 2009. Fisika Bangunan. Andi Offset. Yogyakarta.

Richard Blocher. 2003. Dasar Elektronika. Andi Offset. Yogyakarta.

Vadhya Wiendyas Gandoria. 2016. Perancangan Sistem Pengamat Parameter Cuaca

Menggunakan Komunikasi Wireless [Skripsi].Jakarta : Universitas Nasional.

Winarno dan Deni Arifianto. 2011. Bikin Robot Itu Gampang. Kawan Pustaka.

Jakarta.

[Online].Datasheet LDR. Diakses Pada 15 Mei 2016.

[Online].Datasheet IC MOC3021. Diakses Pada 30 November 2016.

(2)

[Online]. Datasheet TRIAC (Triode for Alternating Current. Diakses Pada 30

November

pdf/view/22033/STMICROELECTRONICS/BTA41.html

[Online].David William. 2015. Projects Design Lux Meter Using A Light Dependent

Resistor.Diakses pada 01 November 2016.

(3)

BAB 3

PERANCANGAN ALAT

3.1. Diagram Blok

Berikut ini adalah diagram blok cara kerja alat :

Gambar 3.1. Diagram Blok Alat Dalam Proses Pengukuran

Keterangan dari diagram blok diatas ialah :

• Blok Sensor LDR : sensor cahaya akan mendeteksi input yang datang yaitu berupa cahaya, dan output sensor akan masuk ke Mikrokontroler Arduino

• Blok Mikrokontroler Arduino : Arduino akan mengolah output sensor cahaya yang telah diterimanya, data hasil pengukuran yang berbentuk sinyal Analog dari

sensor dikonversi ke bentuk Digital oleh Analog to Digital Converteryang

terdapat pada Arduino, sehingga mampu diproses lebih lanjut oleh Arduino.Hasil

pengukuran (nilai iluminasi) akan ditampilkan ke LCD, dan Arduino juga akan

mengontrol dimmerlampu apabila iluminasi cahaya yang dihasilkan belum sesuai

dengan nilai referensi

• Blok LCD : menampilkan data yang telah diproses, yang menunjukkan besar nilai iluminasi selama alat bekerja

(4)

• Blok DimmerLampu : sebagai switching untuk mengontrol terang redupnya lampu

• Blok Lampu : sebagai sumber penerangan yang dikontrol iluminasinya

• Blok Zero Crossing Detector : mendeteksi perpotongan gelombang sinus pada tegangan AC

3.2.Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Robotik Sikonek

Universitas Sumatera Utara.Penelitian dilakukan dari bulan April sampai dengan

bulan Oktober 2016.

3.3.Perancangan Rangkaian Elektronik

Dalam pembuatan alat secara keseluruhan, sebelumnya akan di rancang

beberapa rangkaian yang dapat terkoneksi dengan Arduino Uno sebagai otak dari

sistem ini agar sistem dapat berjalan dengan efisien. Adapun beberapa rangkaian

tersebut yaitu sensor, catu daya, LCD,dimmerlampu dan zero crossing detector.

Adapun perancangan rangkaian elektronika tersebut di paparkan sebagai berikut.

3.3.1. Rangkaian Sensor

Pada Perancangan alat ini digunakan sensor LDR(Light Dependent

Resistor)sebagai detekor perubahan intensitas cahaya.Untuk mengukur intensitas cahaya menggunakan Arduino, kita harus mengubah perubahan resistansi LDR

menjadi perubahan tegangan (DC) karena Arduino hanya mengukur tegangan, tidak

mengukur resistansi. Oleh karena itu, dibutuhkan rangkaian pembagi tegangan yang

komponennya adalah LDR dan resistor yang dihubungkan secara seri dan bagian

tengah rangkaian diumpan ke pin analog Arduino. Skematik rangkaian pembagi

(5)

Gambar 3.2. Skematik Rangkaian LDR Terhubung Ke Ardino

Sensor LDR terhubung dengan pin A0 pada Arduino, yang nantinya data yang

diterima oleh sensor yang masuk ke pin analog Arduino akan diubah menjadi

tegangan. Tegangan output rangkaian akan dipengaruhi oleh perubahan Resistansi

LDR akibat perubahan intensitas cahaya. Dari Gambar 3.2 dapat dicari tegangan

output =

���� = �����������������+ ��� . ���

LDR mempunyai sifat semakin banyak cahaya yang diterimanya (saat terang),

nilai resistansinya semakin mengecil, dengan demikian tegangan yang diterima pin

analog Arduino akan semakin besar. Dan sebaliknya, saat cahaya yang diterima LDR

semakin kecil (saat gelap) maka nilai resistansi LDR akan besar, sehingga tegangan

yang diterima pin analog Arduino akan mengecil.Dengan rangkaian pembagi

tegangan di atas, kita bisa mendapatkan perubahan iluminasi dan resistansi dalam

kondisi yang linear dengan sedikit perhitungan dan pemrograman yang diunduh ke

(6)

3.3.2. Display LCD

LCD yang digunakan adalah LCD karakter 16x2, sehingga hanya mampu

menampilkan angka, huruf, dan simbol sebanyak 2 baris dan disetiap baris mampu

menampilkan 16 karakter. Pin-pin pada LCD terhubung langsung ke pin-pin Arduino.

Dimana pin VSS dan VDD pada LCD terhubung ke pin VCC dan GND Arduino, pin

VEE terhubung ke resistor variabel untuk mengatur kecerahan LCD, pin RS

terhubung ke pin 7, pin RW terhubung ke pin ground, pin E terhubung ke pin 6, kaki

D4 dan D5 terhubung ke pin 5 dan 4, kaki D6 dan D7 terhubung ke pin 3 dan

8.Skematik LCD terhubung ke Arduino dapat dilihat pada gambar 3.3 berikut.

Gambar 3.3.Skematik Rangkaian LCD

3.3.3. Power Suplay Arduino

Pada perancangan alat ini arduino menggunakan power suplay external

adaptor AC-DC, dengan menghubungkan adaptor AC-DC ke jack DC Arduino.

Adaptor AC-DC yang digunakan ialah adaptor bertegangan 12V.Board Arduino

dapat beroperasi dengan power suplay yang memiliki rentang tegangan antara 6-20V.

Namun ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam rentang tegangan ini. Jika

diberi rentang tegangan kurangdari 7V, pin 5V tidak akan memberikan nilai murni

5V, yang mungkin akan membuat rangkaian bekerja dengan tidak sempurna. Jika

diberi tegangan lebih dari 12V, regulator tegangan bisa over heat yang akhirnya dapat

(7)

7V-12V.Adapun bentuk fisik dari adaptor yang digunakan dapat dilihat pada gambar 3.4

berikut ini.

Gambar 3.4. Adaptor Yang Digunakan Sebagai Power Suplay Arduino

3.3.4. Dimmer Lampu

Dalam perancangan dimmer lampu ini terdapat dua buah rangkaian.Rangkaian

yang pertama yaitu rangkaian berupa optoisolator dengan tipe MOC3021, dimana

penggeraknya menggunakan IR LED dan keluarannya berupa

phototransistor.Rangkaian yang kedua merupakan rangkaian bagian pengontrol

lampu AC. Rangkaian yang dimaksud disini adalah rangkaian TRIAC dengan seri

BTA41.

Rangkaianoptoisolator dengan tipe MOC3021 ini merupakan interface

sebagai antarmuka antara mikrokontroler dengan rangkaian TRIAC untuk dimmer

lampu AC. Selain berfungsi sebagai antarmuka rangkaian ini juga berfungsi sebagai

pengaman/isolasi antara rangkaian TRIAC dengan mikrokontroler, sehingga bila

terjadi kerusakan pada rangkaian TRIAC maka mikrokontroler tidak mengalami

kerusakan. Pada rangkaian ini yang perlu diperhatikan adalah besarnya arus yang

diperlukan untuk menggerakkan phototransistoragar aktif, dan besarnya arus yang

dibutuhkan oleh rangkaian TRIAC. Besarnya arus yang diperlukan pada IR LED agar

phototransistor terhubung adalah berkisar antara 8 – 15 mA dengan tegangan forward

maksimum pada led adalah 1,5 V, sedangkan arus maksimum yang diperbolehkan

melewati phototransistor adalah sebesar 100 mA. Dengan menggunakan Vcc sebesar

5 volt, maka untuk mengalirkan arus pada IR led sebesar 10 mA diperlukan resistor

(8)

�� = ���− ��

� =

5−1,5

10 �� = 350 �

Karena resistor dengan nilai 350 � sulit didapat, maka penulis menggunakan resistor

330 �sebagai resitor pengganti sehingga arus yang lewat pada led adalah :

�� =�����− �� =

5−1,5

330 � = 10,6 ��

Selanjutnya rangkaian yang kedua, rangkaian TRIAC berfungsi untuk

memberikan daya ke beban sesuai dengan sudut picu yang diberikan dari

mikrokontroler.Pada rangkaian ini TRIAC yang digunakan adalah TRIAC dengan

tipe BTA41, dimana TRIAC tersebut mudah didapatkan dipasaran dan mampu

mengalirkan arus maksimum 40A, sehingga cocok jika digunakan untuk mencatu

daya dari beban.Besarnya arus yang mengalir pada phototransistor ditentukan melalui

arus yang diperlukan oleh gate pada rangkaian TRIAC ini.Hal ini tergantung pada

TRIAC yang dipakai. Pada sistem ini TRIAC yang digunakan membutuhkan arus

gate maksimum 1,2 ampere, penulis mengambil rentang 95% dari nilai gate

maksimum (95% x Igt) sehingga nilai yang di dapat 1,14 A.sehingga nilai resistor

minimal yang harus dipasang pada Rg adalah sebesar :

�� =��� − ��

��� =

220−1,3

1,14 = 191 �ℎ�

Rangkaian dimmer lampu pada perancangan alat ini terlihat seperti pada gambar 3.5

(9)

Gambar 3.5. Skematik Rangkaian Dimmer Lampu

3.3.5. Rangkaian Zero Crossing Detector

gelombang sinus AC 220 volt saat melewati titik tegangan nol. Seberangan titik nol

yang dideteksi adalah peralihan dari positif menuju negatif dan peralihan dari negatif

menuju positif . Seberangan-seberangan titik nol ini merupakan acuan yang

digunakan sebagai awal pemberian nilai waktu tunda untuk pemicuan TRIAC.

Zero crossing detectorberfungsi untuk mendeteksi perpotongan gelombang

sinus pada tegangan AC denganzero point tegangan AC tersebut, sehingga dapat

memberikan sinyal acuan saat dimulainya pemicuan sinyal

menggunakan rangkaian zero crossing detector ini, kita dapat mendeteksi zero

point sekaligus mengubah suatu sinyal sinusoidal (sine wave) menjadi sinyal kotak

(square wave). Perpotongan titik nol yang terdeteksi adalah pada saat peralihan dari

siklus positif menuju siklus negatif dan peralihan dari siklus negatif menuju siklus

positif.Sinyal acuan (zero point) akan digunakan

sebagaiinterupsi eksternal mikrokontroller dan selanjutnya mikrokontroller akan

mengatur dan membangkitkan sinyal PWM untuk memicu gate TRIAC. Skematik

(10)

Gambar 3.6. Skematik Rangkaian Zero Crossing Detector

Pada Gambar 3.7 berikut ini ialah gambar skematik rangkaian secara keseluruhan,

(11)

3.4.Flowchart Program

Perancangan perangkat lunak secara keseluruhan dari perancangan kontrol

pencahayaan pada ruang baca ini, penulis menggambarkan dalam bentuk flowchart

agar lebih mudah dipahami. Diagram alur perancangan program seperti

flowchartyang terlihat pada gambar 3.8 berikut ini,

(12)

Penjelasan dari Flowchart sebagai berikut, program dimulai saat sensor LDR

mendeteksi perubahan intensitas cahaya disekitarnya. Nilai analog yang terbaca oleh

sensor yang masuk ke pin A0 Arduino akan diolah menjadi nilai lux berdasarkan

perhitungan dalam program yang telah diunduh ke Arduino. Kemudia nilai tersebut

dibandingkan dengan nilai referensi (yaitu 300 lux), dan Arduino akan mengeksekusi

perbandingan nilai tersebut. Jika nilai iluminasi yang dideteksi oleh sensor kurang

dari 300 lux dimmer akan bekerja menambah kecerahan lampu. Dan sebaliknya, jika

nilai iluminasinya lebih dari 300 lux, dimmer akan bekerja mengurangi kecerahan

(13)

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

Setelah dilakukan perancangan dan pembuatan alat pada bab sebelumnya,

pada bab ini akan dilakukan pengujian dan pembahasan dari perancangan tersebut.

Adapun proses pengujian tersebut meliputi pengujian Arduino dan LCD, pengujian

sensor, pengujian dimmer lampu, dan pengujian sistem secara keseluruhan.

4.1.Pengujian Arduino dan LCD

Pengujian Arduino dan LCD dilakukan dengan mengupload salah satu

program ke Arduino. Jika program tersebut berjalan lancar maka dapat dipastikan

Arduino dan LCD dalam keadaan baik. Dalam pengujian Arduino dan blok LCD ini

dilakukan dengan mengupload kode program seperti pada Gambar 4.1 dan hasilnya

terlihat seperti pada Gambar 4.2 berikut ini.

(14)

Gambar.4.2. Pengujian Blok LCD

Dari hasil pengujian tersebut, terlihat bahwa eksekusi program dapat berjalan.Hal ini

menunjukkan bahwa Arduino dan LCD dalam keadaan baik.

4.2.Pengujian Sensor

Berdasarkan prinsip kerja LDR dimana Resistansi LDR akan berubah seiring

dengan perubahan intensitas cahaya yang dikenainya atau yang ada disekitarnya.

Pada perancangan alat ini, perubahan resistansi LDR dijadikan parameter fisis dalam

pengukuran intensitas cahayauntuk mendapatkan nilai iluminasi yang sebenarnya.

Namun pin input analog dari Arduino hanya mengukur tegangan, tidak mengukur

resistansi. Ada beberapa perhitungan yang harus dilakukan untuk mendapatkan nilai

resistansi LDR. Beberapa perhitungan tersebut diinput dalam program yang diunduh

ke Arduino, seperti berikut :

• Membaca input analog pada pin A0 arduino :

ldrRawData = analogRead(A0);

• Data yang diukur pada pin A0 Arduino, dikonversi menjadi tegangan resistor dengan perhitungan input data analog pada pin A0 Arduino di bagi dengan nilai

bit max (1023) dan dikalikan dengan Vin (5V) :

resistorVoltage = (float)ldrRawData / MAX_ADC_READING *

ADC_REF_VOLTAGE;

• Menghitung nilai tegangan LDR dengan perhitungan Vin di kurang dengan tegangan resistor di atas ;

(15)

• Tahap ini menghitung nilai resistansi LDR dengan perhitungan tegangan LDR dibagi dengan teganagan resistor di kali dengan Vin :

ldrResistance = ldrVoltage/resistorVoltage * REF_RESISTANCE;

Dari tahapan-tahapan perhitungan di atas, diperoleh data resistansi LDR vs

Lux Meter Standar sebagai berikut :

Tabel 4.1.Data Iluminasi (lux) dan Resistansi LDR

Level Dimmer Iluminasi Lux Meter

Standar (lux) Resistansi LDR

(16)

Dari hasil pengujian pada tabel 4.3 di atas terlihat hubungan antara resistansi

LDR dan iluminasi yangberbanding terbalik(tidak linier).Semakin besar intensitas

cahaya yang diterima sensor, maka semakin kecil resistansi LDR.Dan sebaliknya,

semakin rendah intensitas cahaya yang diterima sensor, maka semakin besar juga

resistansi LDR.Hasil pengujian tersebut terlihat dalam grafik pada gambar 4.3 di

bawah ini.

Gambar 4.3. Grafik Iluminasi dan Resistansi LDR Yang Tidak Linier

Namun pada perancangan alat ini kita membutuhkan hubungan resistansi dan

iluminasi yang berbanding lurus (linier).Didapatkan persamaan linier yang digunakan

untuk merepresentasikan resistansi LDR agar linier mendekati iluminasi yang

sebenarnya.Persamaan ini didapat dengan melogaritmakan data resistansi dan

iluminasi lux meter standar tersebut. Persamaan fungsi linier tersebut terlihat dalam

(17)

Gambar 4.4 Grafik Iluminasi dan Resistansi LDR Yang Linier

Dari grafik pada gambar 4.4 tersebut didapat persamaan linear (y = mx+b)

yaitu y=-1,4051x+7,09756. Karena persamaan ini didapat dari data yang

dilogaritmakan, maka persamaan ini juga dilogaritmakan untuk mendapatkan hasil

pengujian yang linier.Sehingga persamaan ini menghasilkan rumus akhir :

y = mx+b

Dari persamaan y = mx+b sebelumnya, didapat rumus akhir yang digunakan yaitu y =

��.10, dimana :

y adalah nilai Lux yang akan di hitung

x adalah resistansi LDR

(18)

maka,didapat hasil akhir :

Lux dihitung = �������������−1,4051.12518931

Persamaan tersebut yang kemudian dijadikan koefisien pengkalibrasian

perubahan resistansi LDR dalam program yang diunduh ke Aduino agar bisa

menghasilkan iluminasi yang sebenarnya.Setelah didapat koefisien kalibrasi tersebut,

dilakukan pengujian keakuratan hasil kalibrasi antara alat yang dirancang dengan Lux

Meter Standar.Hasil pengujian terlihat pada tabel 4.2 berikut ini.

Tabel 4.2. Data Pengujian Iluminasi Alat Rancangan Terhadap Alat Standar

(19)

115 1340 1392.22 3.89

120 1347 1410.75 4.73

Rata-rata % Error 3.06

Perbandingan hasil pengujian antara dua variabel tersebut dapat terlihat dalam

grafik pada gambar 4.5 berikut ini. Dari hasil pengujian ini terlihat bahwa pembacaan

iluminasi pada alat yang dirancang sudah mendekati linier dengan alat standar dengan

rata-rata %error sebesar 3,06%. Hal ini menunjukkan bahwa kalibrasi sudah dapat

digunakan.

Gambar 4.5.Grafik Perbandingan Pengujian Iluminasi Alat Terhadap Alat Standar

4.3.Pengujian Dimmer Lampu

Pengujian dimmer lampu disini dilakukan dengan cara mengubah-ubah nilai

PWM yang telah tertanam di Arduino dan mengukur outputnya dengan multimeter.

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah perancangan dimmer lampu sudah

bisa bekerja memberikan tegangan untuk mengontrol lampu dalam menghasilkan

iluminasi sesuai dengan nilai referensi. Adapun hasil pengujian dapat dilihat pada

tabel 4.3 berikut ini 0

0 500 1000 1500 2000

Lu Lux meter Standar (Lux) vs Alat Rancangan (Lux)

Lux Meter Standar

(20)

Tabel 4.3. Pengujian Dimmer Lampu

Level Dimmer Tegangan (V/AC)

30 81,29

Dari hasil pengujian pada tabel 4.3.diatas dapat dilihat bahwa nilai tegangan

berubah secara liniear sesuai dengan nilai pwm yang diberikan. Dimana semakin

tinggi nilai pwm yang diberikan semakin tinggi juga tegangan yang dihasilkan,

perbandingan seperti yang terlihat dalam grafilk pada gambar 4.6 berikut ini.Dari

hasil pengujian tersebut terlihat bahwa rangkaian driver lampu sudah dapat

digunakan.

(21)

4.4.Pengujian Sistem Secara Keseluruhan

Pada bagian ini akan dilakukan pengujian keseluruhan alat yang telah

dirancang dibandingkan terhadap lux meter standar. Pengujian ini bertujuan untuk

mengetahui apakah alat dapat bekerja dengan baik terhadap kondisi ruangan sesuai

yang diharapkan atau tidak.Pengujian ini dilakukan pada ruangan berukuran

3x4�2.Alat yang dirancang diaplikasikan diatas meja belajar dengan luas 1x1�2.

Jarak alat ke permukaan meja belajar yaitu 110 cm.Pengujian ini di lakukan pada

kondisi ruangan terang dan pada kondisi ruangan gelap, untuk melihat perbandingan

kinerja alat di kondisi ruangan yang berbeda. Hasil pengujian ini terlihat pada tabel

4.4dan 4.5 berikut ini,

Tabel 4.4.Data Pengujian Keseluruhan Alat Kondisi Ruang Terang Terbuka

Jarak Alat Ke Permukaan Bidang Uji 110 cm

Kondisi Level

Tabel 4.5. Data Pengujian Keseluruhan Alat Kondisi Ruangan Gelap

Jarak Alat Ke Permukaan Bidang Uji 110 cm

(22)

Dari hasil pengujian secara keseluruhan di atas, terlihat bahwa alat dapat

bekerja memberikan iluminasi sesuai referensi (300lux) dengan menyesuaikan

kondisi ruangan sekitarnya.Pada saat iluminasi ruangan kurang dari 300 lux, alat

dapat bekerja menghasilkan iluminasi 300 lux. Dan pada saat di beri tambahan

cahayadimana kondisi ruangan lebih dari 300 lux, alat secara otomatis akan mati.Dan

(23)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari percobaan dan pembahasan yang telah dilakukan pada bab sebelumnya

didapat beberapa kesimpulan antara lain :

1. Penggunaan sensor LDR dalam percobaan ini dikatakan masih kurang baik.

Hubungan resistansi LDR dengan iluminasi merupakan hubungan linier yang

kurang bagus.

2. Hasil pengujian kalibrasi sensor LDR membuktikan bahwa hasil pembacaan

sudah mendekati linear dengan pembacaan Lux Meter Standar, dengan error

3,06%

3. Perancangan skematik keseluruhan rangkaian dan program sudah sesuai

dengan kebutuhan, berdasarkan hasil pengujian secara keseluruhan pada

perbandingan kondisi ruangan gelap dan terang, alat sudah bisa menghasilkan

iluminasi referensi yaitu 300 lux.

4. Alat ini sudah bisa bekerja dengan baik terhadap kondisi di ruangan sekitar.

Apabila iluminasi pada ruangan yang dideteksi sensor kurang dari 300 lux,

alat ini sudah bisa bekerja menghasilkan iluminasi sebesar 300 lux. Dan

apabila iluminasi ruangan lebih dari 300 lux, alat ini akan mati secara

otomatis

5.2. Saran

Beberapa saran yang ingin diberikan sehubung dengan pelaksanaan tugas

akhir ini antara lain sebagai berikut

1. Dari literatur-literatur yang sudah dicari, untuk pembacaan iluminasi yang

lebih baik, penggunaan Digital Light Sensor BHI750 lebih mumpuni di

banding sensor LDR dalam perancangan alat kontrol iluminasi

2. Untuk percobaan-percobaan kedepannya sebaiknya konstruksi alat dirancang

(24)

3. Untuk perancangan selanjutnya dapat mencoba sumber penerangan lain selain

(25)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.Pencahayaan

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) cahaya adalah sinar atau

terang (dari sesuatu yang bersinar seperti matahari, bulan, lampu, lilin, dsb) yang

memungkinkan mata menangkap benda-benda disekitarnya. Cahaya sendiri dapat

dibagi menjadi dua bagian, yaitu :

A. Cahaya Alami

Cahaya alami adalah cahaya yang bersumber dari penerangan atau sinar alam

sepertimatahari, lahar panas, fosfor di pohon-pohon, kilat dan kunang-kunang.

Cahaya alami memiliki beberapa kelebihan diantaranya,

• Bersifat alami (natural), manusia pada dasarnya tidak ingin dicabut dari alam dan ingin selalu berada didalam atau dekat dengan alam.

• Tersedia berlimpah

• Tersedia secara gratis

• Memiliki spektrum cahaya lengkap

• Memiliki daya panas dan kimiawi yang diperlukan bagi makhluk hidup di bumi.

• Dinamais, arah sinar matahari selalu berubah oleh rotasi bumi maupun peredarannya saat mengelilingi matahari.

• Lebih alami bagi irama tubuh

Disamping kelebihannya cahaya alami juga memiliki kekurangan, diantaranya,

• Pada bangunan berlantai banyak dan gemuk (berdenah rumit) sulit untuk memanfaatkan cahaya alami matahari (walau ada teknologi serat kaca yang dapat

menyalurkan cahaya jauh kedalam ruangan)

• Intensitas cahaya tidak mudah diatur, dapat sangat menyilaukan atau sangat redup

(26)

• Sering membawa serta panas masuk ke dalam

B. Cahaya Buatan

Cahaya buatan adalah cahaya yang bersumber dari sinar atau pencahayaan

buatan seperti bola lampu, lilin, lampu sentir, dsb.Pencahayaan buatan diperlukan

karena kita tidak dapat sepenuhnya bergantung pada ketersediaan cahaya

alami.Misalnya pada malam hari atau diluar yang tak terjangkau oleh cahaya

alami.Dengan demikian sudah semestinya pencahayaan buatan bersifat saling

mendukung dengan pencahayaan alami (tidak dapat dikatakan mana yang lebih

unggul). Pencahayaan buatan diperlukan bila :

• Tidak tersedia cahaya alami siang hari, saat antara matahari terbenan dan terbit

• Tidak tersedia cukup cahaya alami dari matahari, saat mendung tebal, intensitas cahaya bola langit akan berkurang

• Cahaya alami dari matahari tidak dapat menjangkau tempat tertentu didalam ruangan yang jauh dari jendela

• Diperlukan cahaya merata pada ruang lebar. Pada ruangan yang lebar, hanya lokasi disekitar jendela saja yang terang, sedangkan bagian tengah akan menjadi

redup. Hal ini terutama terjadi pada ruangan lebar, luas dan terletak dibawah

lantai lain sehingga tidak dapat dibuat lubang cahaya di atap. Namun jika ruang

luas tersebut dapat diberi atap transparan, tidaklah terlalu disarankan untuk daerah

tropis karena ruangan akan menjadi sangat panas.

• Diperlukan untuk fungsi khusus

Sebagai tambahan, pencahayaan buatan tidak akan dapat sepenuhnya

menggantikan pencahayaan alami dari matahari. Sinar matahari membawa efek fisik,

kimia, dan psikologis yang tidak seutuhnya dapat digantikan oleh sinar

lampu.Makhluk hidup (manusia, hewan dan tumbuhan) pada dasarnya sangat terkait

oleh alam. Oleh karena itu mengasingkan manusia secara total dari pencahayaan

alami tentu tidak disarankan karena akan membawa dampak merugikan baik secara

(27)

2.2.Istilah-Istilah dan Pengertian dalam Pencahayaan

Beberapa istilah-istilah yang sering digunakan dalam penghitungan

pencahayaan adalah sebagai berikut :

a. Intensitas Cahaya

Intensitas cahaya (light intensity, luminous intensity), diukur dengan Candela

(cd)) adalah kuat cahaya yang dikeluarkan oleh sebuah sumber cahaya ke arah

tertentu.penggambaran intensitas cahaya dapat dilihat pada gambar 2.1. berikut ini,

Gambar 2.1.Penggambaran Intensitas Cahaya

b. Fluk Cahaya

Fluk cahaya (luminous flux, diukur dengan Lumen (lm)) adalah banyak

cahaya yang dipancarkan ke segala arah oleh sebuah sumber cahaya per satuan waktu

(biasanya per detik).Penggambaran fluk cahaya dapat dilihat pada gambar 2.2.berikut

ini,

(28)

c. Iluminansi Cahaya

Iluminan (illuminancediukur dengan Lux (lx), lumen/�2) adalah banyaknya

cahaya yang datang pada suatu unit bidang. Iluminasi (illumination) adalah cahaya

yang datang pada suatu objek.Pengambaran iluminansi cahaya dapat dilihat pada

gambar 2.3.berikut ini,

Gambar 2.3.Penggambaran Lux (Iluminasi)

d. Luminansi Cahaya

Luminan (Luminance, diukur dengan candela/�2) adalah intensitas cahaya

yang dipancarkan, dipantulkan, atau diteruskan oleh suatu unit bidang yang diterangi,

Gambar 2.4.Penggambaran Luminan

Untuk lebih jelasnya mengenai besaran, lambang, satuan dan lambang satuan dalam

(29)

Tabel 2.1.Simbol dan Satuan Dalam Cahaya

NO. Kesatuan Simbol Satuan Simbol

Satuan

1 Kuat Cahaya (Intensitas Cahaya)

I

Lilin

(candela,

candlepower)

cd

2 Arus cahaya (yaitu jumlah

banyaknya cahaya (Q) per satuan

waktu (t)) ; Ф = Q/t

Ф Lumen lm

3 Arus cahaya yang datang

(iluminan) per satuan luas

permukaan ; E = Q/A

E Lux lx

4 Arus cahaya yang pergi (luminan)

per satuan luas permukaan; IL=I/A IL cd/�

2

cd/�2

Dalam kenyataannya, menghitung penerangan tidak semudah yang

dibayangkan. Banyak faktor yang mempengaruhi di suatu titik, antara lain distribusi

intensitas cahaya luminer, efisiensi, bentuk dan ukuran ruang, pantulan permukaan,

serta ketinggian lampu dari bidang kerja. Dari segi pengarahan cahaya dikenal istilah

pencahayaan langsung (direct lighting), yaitu pencahayaan dengan mengarahkan

sinar langsung ke bidang kerja atau objek. Lawan dari pencahayaan langsung adalah

pencahayaan tidak langsung (indirect lighting), yaitu pencahayaan dengan cara

memantulkan sinar terlebih dahulu (misalnya ke langit-langit dan ke dinding).

Pencahayaan tak langsung sangat baur sehingga menimbulkan suasana lembut.Pada

umumnya lampu memberikan gabungan antara kedua pencahayaan tersebut.

Berdasarkan cakupannya dikenal istilah pencahayaan umum (general

lighting), yaitu pencahayaan merata untuk seluruh ruangan dan dimaksudkan untuk memberikan terang merata, walaupun mungkin minimal, agar tidak terlalu

gelap.Berbeda dengan pencahayaan umum, pencahayaan kerja (task lighting) adalah

(30)

standar kebutuhan penerangan bagi suatu jenis kerja.pencahayaan yang secara khusus

diarahkan ke objek tertentu untuk memperkuat penampilannya (fungsi estetik) disebut

pencahayaan aksen (accent lighting). Cahaya ambien (ambient light) adalah cahaya

keseluruhan dalam suatu ruang yang merupakan efek gabungan dari pencahayaan

umum, aksen, dll.Pada umumnya lampu dapat memberikan pencahayaan dari

beberapa definisi pencahayaan tersebut. Ada banyak lampu yang tersedia di toko

(Prasasto,2009).

Dalam penelitian ini, penulis menggunakan bola lampu pijar soft tone 100W

sebagai sumber penerangan. Adapun beberapa alasan digunakannya bola lampu pijar

dalam penelitian ini karena kelebihan lampu ini antara lain sebagai berikut :

• Biaya awal yang rendah

• Pengaturan intensitas cahaya (terang/redup) mudah dan murah (dengan memakai dimmer)

• Dalam penelitian tidak membutuhkan pencahayaan yang tinggi, dimana bola lampu pijar hanya cocok untuk pencahayaan yang rendah

• Pemakaian sangat luwes

• Tidak terpengaruh oleh suhu dan kelembapan

• Perlengkapannya sederhana dan dapat ditangani dengan sederhana

Tetapi di balik kelebihannya, lampu pijar memiliki kekurangan antara lain :

• Umur pendek (750-1000 jam), makin rendah watt umur bola lampu semakin pendek

• Untuk negara tropis, panas dari lampu akan menambah beban AC

• Warna yang cenderung hangat, secara psikologis akan membuat suasana ruang kurang sejuk

2.3.Arduino

2.3.1. Sekilas Tentang Arduino

Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source

(31)

jenis AVR dari perusahaan Atmel. Pembuatan Arduino dimulai pada tahun 2005,

dimana sebuah situs perusahaan komputer Olivetti di Ivrea Italia, membuat perangkat

untuk mengendalikan proyek desain interaksi siswa supaya lebih murah dibandingkan

sistem yang ada pada saat itu. Dilanjutkan pada bulan Mei 2011, dimana sudah lebih

dari 300.000 unit Arduino terjual.Pendiri dari Arduino itu sendiri bernama Massimo

Banzi dan David Cuartielles sebagai founder.Awalnya mereka memberikan nama

proyek itu dengan sebutan Arduin dari Ivrea tetapi seiring dengan perkembangan

zaman, nama proyek itu diubah menjadi Arduino yang berarti “teman yang kuat” atau

dalam versi Bahasa inggrisnya dikenal dengan sebutan “Hardwin”.Secara umum

Arduino terdiri dari 2 bagian, yaitu :

1. Hardware berupa papan input/output (I/O) yang open source

2. Software Arduino yang juga open source, meliputi software Arduino IDE

untukmenulis program dan driver untuk koneksi dengan komputer.

Saat ini ada bermacam-macam bentuk dan jenis Arduino yang disesuaikan dengan

peruntukannya, tidak hanya board (papan) Arduno yang disediakan, tetapi juga

terdapat modul siap pakai (shield), juga aksesoris seperti USB adaptor dan

sebagainya.Pada penelitian kali ini penulis menggunakan Arduino Uno.

2.3.2. Papan/BoardArduino Uno

Arduino Uno adalah papan mikrokontroler berbasis ATmega328 yang

memiliki 14 pin digital Input/Output (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai Output

PWM), 6 Input analog, clock speed 16 MHz, koneksi USB, jack listrik, header ICSP,

dan tombol reset. Board ini menggunakan daya yang terhubung ke komputer dengan

kabel USB atau daya eksternal dengan adaptor AC-DC atau baterai.Papan/Board

(32)

Gambar. 2.5. Papan/BoardArduino UNO

Adapun spesifikasi dari Board Arduino diatas ialah :

• Mikrokontroler ATmega328

• Tegangan Operasi 5V

• Tegangan Input (Disarankan) 7-12V

• Batas Tegangan Input 6-20V

• Pin Digital Input/Output 14 (Dimana 6 pin Output PWM)

• Pin Analog Input 6 pin

• Arus DC per I/O pin yaitu 40mA

• Arus DC untuk pin 3,3V 50mA

• Flash memory 32KB (ATmega328), dimana 0,5 KB digunakan oleh bootloader

• SRAM 2KB (ATmeg328)

• EEPROM 1KB (ATmega 328)

• Clock 16MHz

2.3.3. Fitur AVR ATMega328

ATMega328 adalah mikrokontroller keluaran dari atmel yang mempunyai

(33)

eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set

Computer). Mikrokontroller ini memiliki beberapa fitur antara lain :

130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.

• 32 x 8-bit register serba guna.

• Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.

32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.

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.

Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.

Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output.

Master / Slave SPI Serial interface.

Mikrokontroler ATmega328 memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan

memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan

kerja dan parallelism.Instruksi – instruksi dalam memori program dieksekusi dalam

satu alur tunggal, dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi berikutnya

sudah diambil dari memori program.Konsep inilah yang memungkinkan instruksi –

instruksi dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock. 32 x 8-bit register serba

guna digunakan untuk mendukung operasi pada ALU ( Arithmatic Logic unit ) yang

dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari register serbaguna ini dapat digunakan

sebagai 3 buah register pointer 16-bit pada mode pengalamatan tidak langsung untuk

mengambil data pada ruang memori data. Ketiga register pointer 16-bit ini disebut

dengan register X ( gabungan R26 dan R27 ), register Y ( gabungan R28 dan R29 ),

dan register Z ( gabungan R30 dan R31 ).

Hampir semua instruksi AVR memiliki format 16-bit.Setiap alamat memori

program terdiri dari instruksi 16-bit atau 32-bit. Selain register serba guna di atas,

(34)

byte. Beberapa register ini digunakan untuk fungsi khusus antara lain sebagai register

control Timer/ Counter, Interupsi, ADC, USART, SPI, EEPROM, dan fungsi I/O

lainnya. Register – register ini menempati memori pada alamat 0x20h –

0x5Fh.Gambar 2.6 berikut memperlihatkan pin-pin Mikrokontroler ATMega328,

pada gambar 2.7, 2.8 dan 2.9 berikut merupakan konfigurasi dari port Mikrokontroler

ATMega328, dan pada gambar 2.10 memperlihatkan tampilan architecture

ATmega328 :

Gambar 2.6. Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega 328

(35)

Gambar 2.8. Konfigurasi Port C

(36)

Gambar 2.10.Architecture ATmega328

2.3.4. Kelebihan Arduino

Arduino menyederhanakan proses kerja dengan mikrokontroler, sekaligus

menawarkan beberapa macam kelebihan, diantarnya :

• Arduino mudah didapatkan dipasaran dan memiliki harga yang cukup terjangkau dipasaran

• Sederhana dan mudah pemrogramannya, karena software Arduino dilengkapi dengan kumpulan library yang cukup lengkap

• Tidak perlu perangkat chip programmer, karena didalamnya sudah ada bootloader yang akan menangani upload program dari computer

(37)

Memiliki modul siap pakai (shield) yang bisa ditancapkan pada board Arduino, misalnya shield GPS, Ethernet, SD Card, dll.

2.3.5. Catu Daya

Arduino dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya

eksternal.Sumber daya dipilih secara otomatis, sumber daya eksternal (non-USB)

dapat berasal dari adaptor AC ke DC atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan

dengan menancapkan Power Jack, dapat juga dihubungkan pada power pin (Gnd dan

Vin). Board Arduino UNO dapat beroperasi pada pasokan eksternal dari 6 sampai 20

volt.jika disuplay kurang 7 V, meskipun pin 5V dapat disuplay kurang dari 5V, board

mungkin tidak stabil. Jikamenggunakan tegangan lebih dari 12V, regulator tegangan

bisa panas dan merusak board.Kisaran tegangan yang disarankan adalah 7 sampai

12V. Adapun pin power suplay pada Arduino Uno adalah :

• Vin. Tegangan input board Arduino ketika menggunakan sumber daya (5V dari sambungan USB atau dari sumber regulator lain). Kita dapat mensuplay tegangan

pada pin ini, jika suplay tegangan lewat power jack, dapat mengakses melalui pin

ini

• 5V. Keluaran pin ini telah diatur sebesar 5V dari regulator pada board. Board dapat disuplay melalui DC jack power (7-12V), koneksi USB (5V), atau pin Vin

(7-12V). Menyuplai tegangan melalui pin 5V atau 3.3V bypass regulator, dapat

merusak board

• 3v3. Suplay 3.3V dihasilkan oleh regulator pada board. Menarik arus maksimal 50mA

• GND. Pin Ground

2.3.6. Input dan Output

Setiap pin digital pada board Arduino dapat digunakan sebagai input ataupun

output. Dengan menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(),

pin-pin ini beroperasi pada tegangan 5V. Setiap pin mampu memberikan atau

(38)

terhubung) dari 20-5 kOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus,

diantaranya :

• Serial, 0(RX) dan 1 (TX) digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) data serial TTL. Pin ini terhubung ke pin yang sesuai dengan chip

ATmega8U2 USB to TTL serial.

• Interupsi Eksternal, 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interrupt pada nilai yang rendah, tepi naik atau turun, atau perubahan nilai

• PWM, 3,5,6,9,10 dan 11. Menyediakan 8 bit output PWM dengan fungsi analogWrite().

• SPI, 10(SS), 11(MOSI), 12(MISO), 13(SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan library SPI

• LED, 13. Terdapat LED pin digital 13 pada board. ketika pin bernilai TINGGI (HIGH), LED menyala (ON), ketika pin bernilai RENDAH (LOW), LED akan

mati (OFF)

• Uno memiliki 6 analog input tertulis di label A0 hingga A5, masing-masingnya memberikan 10 bit resolusi (1024). Secara asal input analog

tersebut terukuru dari 0 (ground) sampai 5 volt, itupun memungkinkan

perubahan teratas dari jarak yang digunakan oleh pin AREF dengan fungsi

analogReference().

TWI: pin A4 atau pin SDA dan and A5 atau pin SCL. Support TWI communication menggunakan Wire library. Inilah pin sepasang lainnya di

board UNO.

AREF. Tegangan referensi untuk input analog. digunakan fungsi analogReference().

• Reset. Meneka jalur LOW untuk mereset mikrokontroler, terdapat tambahan tombol reset untuk melindungi salah satu blok.

2.3.7. Bahasa Pemrograman Arduino

Banyak Bahasa pemrograman yang biasa digunakan untuk pemrograman

(39)

bahasa yang dipakai adalah Bahasa C. Bahasa C adalah Bahasa yang sangat lazim

dipakai sejak awal computer diciptakan dan sangat berperan dalam perkembangan

software. Bahasa C adalah multi-platfrom karena Bahasa C bisa diterapkan pada

lingkungan Windows, Unix, Linux atau sistem operasi lain tanpa mengalmai

perubahan source code, (Kalaupun ada perubahan biasanya sangat minim). Karena

Arduino menggunakan Bahasa C yang multi-platfrom, software Arduino pun bisa

dijalankan pada semua sistem operasi yang umum.

Terdapat banyak library Bahasa C yang bisa didapat.Setiap library Arduino

biasanya disertai dengan contoh pemakaiannya.Keberadaan library-library ini bukan

hanya membantu kita membuat proyek mikrokontroler, tetapi bisa dijadikan sarana

untuk mendalami program Bahasa C pada mikrokontroler.Tampilan pemrograman

Arduino dapat dilihat pada gambar 2.11.berikut ini.

Gambar 2.11. Tampilan Pemrograman Arduino Dengan Software Arduino IDE

Dimana pada gambar tersebut terdiri dari 3 bagian yaitu,

(40)

• Bagian tengah, yaitu tempat penulisan kode program atau sketch

• Bagian bawah berupa jendela pesan (message windows) atau tes konsul yang berisi status dan pesan error.

Berikut ini adalah penjelasan singkat mengenai karakter bahasa C dan software

Arduino,

• Struktrur

Setiap program Arduino (biasa di sebut sketch) mempunyai dua buah fungsi

yang harus ada yaitu,

- Void setup (){}, semua kode didalam kurung kurawal akan dijalankan hanya

satu kali ketika program arduino dijalankan untuk pertama kalinya.

- Void loop (){}, fungsi ini akan dijalankan setelah setup (fungsi void setup)

selesai. Setelah dijalankan satu kali fungsi ini akan dijalankan lagi dan lagi

secara terus menerus sampai catu daya (power dilepaskan)

• Syntax

- //(Komentar satu baris), terkadang diperlukan untuk memberikan catatan pada

apa arti dari kode-kode program yang dituliskan. cukup menuliskan dua buah

garis miring, dan apapun yang kita ketikkan dibelakangnya akan diabaikan

oleh program

- /* */(Komentar banyak baris), jika kita punya banyak catatan (lebih dari 1

baris) pada apa arti kode-kode program yang dituliskan, hal itu dapat dituliskan

pada beberapa garis sebagai komentar. Semua hal yang terletak diantara kedua

simbol tersebut akan diabaikan oleh program

- {} (Kurung kurawal), digunakan untuk mendefinisikan kapan blok program

mulai dan berakhir (digunakan juga pada fungsi dan pengulangan)

- ; (Titik koma), setiap baris kode program harus diakhiri dengan titik koma.

(41)

- Header file adalah library file yang telah tersedia di dalam Arduino. Library ini

akan digunakan untuk membantu pemrograman berdasarkan perangkat yang

digunakan. Sintaks penulisan dimulai dengan ”#include” kemudian diikuti

nama header library dengan diapit tanda”<>”. Biasanya tampilan warnanya

adalah oranye.

• Variabel

Sebuah program secara garis besar dapat didefinisikan sebagai instruksi untuk

memindahkan angka dengan cara yang cerdas. Variabel inilah yang digunakan untuk

memindahkannya.

- int (Integer), digunakan untuk menyimpan angka dalam 2 byte (16 bit). Tidak

mempunyai angka desimal dan menyimpan nilai dari -32.768 dan 32.767.

- long (Long), digunakan ketika integer tidak mencukupi lagi. Memakai 4 byte

(32 bit) dari memori RAM dan mempunyai rentang dari -2.147.483.648 dan

2.147.483.647

- boolean (Boolean), variabel sederhana yang digunakan untuk menyimpan nilai

TRUE (benar) atau FALSE (salah). Sangat berguna karena hanya

menggunakan 1 bit dari RAM

- float (Float), digunakan untuk angka desimal (floating point). Memakai 4 byte

(32 bit) dari RAM dan mempunyai rentang dari -3,4028235E+38 dan

3,4028235E+38

- char (Character), menyimpan satu karakter menggunakan kode ASCII

(mislanya ’A’ = 65). Hanya memakai 1 byte (8 bit) dari RAM

- Byte, angka antara 0 dan 255. Sama halnya dngan char, namun byte hanya

menggunakan 1 byte memori

- Unsignt int, sama dengan int. Menggunakan 2 byte tetapi unsign int tidak dapat

digunakan untuk menyimpan angka negatif, batasnya dari 0-65,35

- Unsign long, sama dengan long. Namun unsign long tidak bisa menyimpan

angka negtaif. Batasnya dari 0 sampai 4.294.967.295

(42)

- String, digunakan untuk menyimpan informasi teks, dengan karakter ASCII,

bisa menggunakan string untuk mengirim pesan via serial port, atau

menampilkan teks pada layar LCD

- Array, adalah kumpulan variabel degan tipe yang sama. setiapvariabel dalam

kumpulan variabel tersebutterdapat elemen, dapat diakses mellaui indeks.

Misalnya kta ingin menginisialisasi pin 3, pin 5, pin 6 dan pin 7, maka dengan

menggunakan array menjadi int pints[] = [3, 5, 6, 7];

• Operator Matematika

Bagian ini merupakan operator yang digunakan untuk memanipulasi angka

(bekerja seperti matematika yang sederhana), antara lain :

- = (sama dengan), membuat sesuatu menjadi sama dengan nilai yang lain.

Misalnya x = 10*2, menyatakan bahwa x sekarang sama dengan 20

- % (persen), menghasilkan sisa dari hasil pembagian suatu angka dengan angka

yang lain. Misalnya 12%10 ini akan menghasilkan angka 2

- + Penjumlahan

- - Pengurangan

- * Perkalian

- / Pembagian

• Operating Pembanding

Digunakan untuk membandingkan nilai logika, seperti :

- == Sama dengan (misalnya 12 == 10 adalah FALSE (salah) atau 12 == 12

(43)

berikutnya. Berikut ini adalah beberapa contoh elemen pengaturan. Masih banyak

contoh yang lain yang bisa dicari di internet atau literatur lain,

- if....else,

if (kondisi) {}

else if (kondisi) {}

else {}

Dengan struktur seperti di atas, program akan menjalankan kode yang ada

didalam kurung kurawal jika kondisinya TRUE, dan jika tidak (FALSE) maka

akan diperiksa apakah kondisi pada eles if,dan jika kondisinya FALSE maka

kode pada else yang akan dijalankan

- for, dengan format seperti berikut in,

for (int i = 0;i< #pengulangan; i++){}

Digunakan bila kita ingin melakukan pengulangan kode didalam kurung

kurawal beberapa kali ganti #pengulangan dengan jumlah pengulangan yang

diinginkan. melakukan perhtungan ke ata dengan i++ atau ke bawah dengan i-

• Digital

- pinMode(pin, mode), digunakan untuk menerapkan mode dari suatu pin, pin

adalah nomor pin yang akan digunakan dari 0-19. Mode yang digunakan

adalah INPUT atau OUTPUT

- digitalWrite(pin, vlue), ketika sebuah pin diterapkan sebagai OUTPUT, pin

tersebut dapat dijadikan HIGH (di tarik menjadi 5 volt) atau LOW (diturunkan

menjadi ground)

• Analog

Arduino adalah mesin digital, tetapi mempunyai kemampuan untuk beroperasi

didalam alam analog. Berikut ini cara untuk menghadapi hal yang bukan digital.

- analogWrite(pin, value), beberapa pin Arduino mendukung pin PWM (Pulse

Width Modulaion), yaitu pin 3,5,6,9,10,11. Ini dapat mengubah pin hidup (on)

(44)

layaknya keluaran analog. Value atau nilai pada format kode tersebut adalah

angka antara 0 (0% duty cycle ~0V) dan 255 (100% duty cycle ~5V)

- analogRead(pin), ketika pin analog ditetapkan sebagai INPUT, kita dapat

membaca keluaran voltasenya. Keluarannya berupa angka 0 (untuk 0 volt) dan

1023 (untuk 5 volt)

2.4.Sensor Cahaya

Sensor cahaya adalah komponen elektronika yang dapat berfungsi mengubah

suatu besaran optik (cahaya) menjadi besaran elektrik. Sensor cahaya berdasarkan

perubahan elektrik yang dihasilkan dibagi menjadi 2 jenis yaitu,

Photovoltaic : Yaitu sensor cahaya yang dapat mengubah perubahan besaran

optik (cahaya) menjadi perubahan tegangan. Salah satu sensor cahaya jenis

photovoltaic adalah solar cell.

Photoconductive : Yaitu sensor cahaya yang dapat mengubah perubahan

besaran optik (cahaya) menjadi perubahan nilai konduktansi (dalam hal ini nilai

resistansi). Contoh sensor cahaya jenis photoconductive adalah LDR, Photo

Diode,Photo Transistor.Berikut ini penjelasan singkat mengenai jenis–jenis sensor cahaya

yang sering digunakan dalam skala kecil.

2.4.1. LDR (Light Dependent Resistor)

LDR atau Light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai

hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. Besarnya nilai

hambatan yang diterima LDR tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima

oleh LDR itu sendiri. Resistansi LDR akan berubah seiring dengan perubahan

intensitas cahaya yang dikenainya atau yang ada disekitarnya. LDR terbuat dari

bahan semikonduktor seperti cadmium sulfida.Dengan bahan ini energi dari cahaya

yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik

meningkat.Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan.

Dalam keadaan gelap atau dibawah cahaya yang redup, bahan piringan pada

(45)

mengalirkan muatan listrik. Hal ini berarti bahwa bahan bersifat sebagai

konduktoryang buruk untuk mengantarkan arus listrik atau bisa juga disebut LDR

memiliki resistansi yang besar pada saat cahaya redup.Namun pada saat cahaya

terang, lebih banyak elektron yang lepas dari atom-atom bahan semikonduktor

tersebut, sehingga banyak elektron untuk mengangkut muatan listrik.Artinya pada

saat cahaya terang, LDR menjadi konduktor yang baik, atau bisa disebut juga LDR

memiliki resistansi yang kecil pada saat cahaya terang.Sesuai dengan pembahasan

tersebut bahwasanya hubungan resistansi dengan Iluminasi pada LDR berbanding

terbalik.Seperti halnya mata manusia, sensitivitas LDR juga tergantung dari panjang

gelombang yang mengenainya.masing-masing jenis material bahan semi konduktor

mempunyai grafik spectrum respon sendiri (Vadhya,2016). Bentuk sensor dan simbol

LDR serta grafik resistansi dengan Iluminasi pada LDR yang berbanding

terbalikdapat dilihat pada gambar 2.12 dan 2.13berikut ini,

(a) (b)

Gambar 2.12.(a) Bentuk Sensor LDR, (b) Simbol LDR

(46)

2.4.2. Photodioda

Photodioda adalah sensor cahaya yang mengadopsi prinsip dioda, yaitu hanya

akan mengalirkan arus listrik satu arah saja. Sama seperti LDR, photodioda juga akan

mengubah besaran cahaya yang diterima menjadi perubahan konduktansi pada kedua

kakinya, semakin besar cahaya yang diterima semakin tinggi juga nilai

konduktansinya dan sebaliknya. Pada photodioda walaupun nilai konduktansi tinggi

(resistansi rendah) tetapi arus listrik hanya dapat dialirkan satu arah saja dari kaki

Anoda ke kaki Katoda.Photodioda digunakan sebagai komponen pendeteksi ada

tidaknya cahaya maupun dapat digunakan untuk membentuk sebuah alat ukur akurat

yang dapat mendeteksi intensitas cahaya dibawah 1pW/cm2 sampai intensitas diatas

10mW/cm2. Photodioda mempunyai resistansi yang rendah pada kondisi forward

bias, kita dapat memanfaatkan photodioda ini pada kondisi reverse bias dimana

resistansi dari photodioda akan turun seiring dengan intensitas cahaya yang masuk.

Jika photodioda tidak terkena cahaya, maka tidak ada arus yang mengalir ke

rangkaian pembanding, jika photodioda terkena cahaya maka photodioda akan

bersifat sebagai tegangan, sehingga Vcc dan photo dioda tersusun seri, akibatnya

terdapat arus yang mengalir ke rangkaian pembanding.Simbol photodioda dapat di

lihat pada gambar 2.14 berikut

Gambar 2.14. Simbol Photo Diode

2.4.3. Photo Transistor

Photo transistor adalah sensor cahaya yang dapat mengubah besaran cahaya

menjadi besaran konduktansi. Photo transistor prinsip kerjanya sama halnya dengan

(47)

dengan besaran cahaya yang diterima photo transistor. Pada saat photo transistor

menerima cahaya maka nilai konduktansi kaki kolektor dan emitor akan naik

(resistansi kaki kolektor-emitor turun).Gambar 2.15 berikut ini menunjukkan simbol

dari photo transistor.Meskipun Phototransistor memiliki berbagai kelebihan, namun

bukan juga tanpa kelemahan.Berikut ini adalah beberapa Kelebihan dan kelemahan

Phototransistor.

Kelebihan Photo Transistor

 Photo Transistor menghasilkan arus yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan Photo Diode.

 Photo Transistor relatif lebih murah, lebih sederhana dan lebih kecil sehingga mudah untuk diintegrasikan ke berbagai rangkaian elektronika.

 Photo Transistor memiliki respon yang cepat dan mampu menghasilkan Output yang hampir mendekati instan.

 Photo Transistor dapat menghasilkan Tegangan, sedangkan Photoresistor tidak bisa.

Kelemahan Photo Transistor

 Photo Transistor yang terbuat dari Silikon tidak dapat menangani tegangan yang melebihi 1000Volt

 Photo Transistor sangat rentan terhadap lonjakan listrik yang mendadak (electric surge).

 Photo Transistor tidak memungkin elektron bergerak sebebas perangkat lainnya (contoh: Tabung Elektron).

(48)

2.4.4. Solar Cell

Solar cell merupakan jenis sensor cahaya photovoltaic, solar cell dapat

mengubah cahaya yang diterima menjadi tegangan. Apabila solar cell menerima

pancaran cahaya maka pada kedua kaki solar cell akan muncul tegangan DC sebesar

0,5 Vdc sampai 0,6 Vdc untuk tiap cell. Aplikasi solar cell yang paling sering kita

jumpai adalah pada calculator. Gambar 2.16 berikut menggambarkan simbol dari

solar cell

Gambar 2.16 Simbol Solar Cell

2.5.LCD (Liquid Crystal Display)

LCD adalah modul penampil yang banyak digunakan untuk menampilkan

output.LCD yang banyak digunakan saat ini dan digunakan juga pada rangkaian ini

adalah LCD 16x2 tipe M163, LCD ini dipilih karena disamping harganya yang

terjangkau juga mudah didapat di pasaran.LCD M1632 merupakan modul dengan

tampilan 16x2 (16 baris dan 2 kolom) dengan konsumsi daya rendah.Untuk rangkaian

interfacing, LCD tidak banyak memerlukan komponen pendukung, hanya diperlukan

satu variabel resistor untuk memberikan tegangan kontras pada matriks LCD. Dengan

menggunakan program dari software Arduino IDE, pemrograman untuk

menampilkan karakter atau string ke LCD cukup mudah karena didukung library

yang telah disediakan oleh Arduino IDE tersebut. Kita tidak harus memahami

karakteristik LCD secara mendalam, perintah tulisan dan inisialisasi sudah disediakan

oleh library dari CodeVision AVR.Bentuk LCD dapat dilihat pada gambar

(49)

Gambar.2.17. LCD (Liquid Crystal Display) 16x2

Tabel 2.2. Fungsi Kaki/PIN LCD 16x2

PIN Deskripsi

1 Ground

2 Vcc

3 Pengantar Kontras

4 RS Instruction (Register select)

5 RW (Read Write) LCD Register

6 WN (Enable)

7-14 Data I/O Pins

15 Vcc

16 Ground

2.6.PWM(Pulse Width Modulation)

PWM merupakan suatu teknik atau cara memodulasi lebar pulsa/sinyal untuk

mendapatkan tegangan rata-rata. PWM merupakan sebuah aset berharga pada

elektronika digital, karena tegangan yang dapat dioperasikan di rangkaian digital

hanya pada level 0volt (low) dan 5 volt (high). Tanpa adanya PWM elektronika

digital hanya mampu menyalakan dan mematikan lampu.Aplikasi PWM berbasis

mikrokontroler biasanya berupa pengendali kecepatan motor DC, pengendali motor

(50)

PWM dibuat dengan memberikan lama waktu hidup (T ON) dan lama waktu

mati (T OFF) pada sebuah sinyal.Lama waktu hidup dan waktu mati berpengaruh

pada tegangan ekuivalen atau biasa disebut dengan duty cycle.Pada gambar

2.18berikut memperlihatkan grafik sinyal PWM,

Gambar 2.18. Grafik Sinyal PWM

Dari grafik sinyal PWM, terlihat bahwa sinyal PWM adalah sinyal digital

yang amplitudonya tetap, tetapi memiliki lebar pulsa yang aktif (duty cycle) dan

dapatdiubah-ubah.Periode sinyal PWM adalah waktu pulsa high (ON) di tambah

waktu pulsa low (OFF).

T ON = Waktu Pulsa High

T OFF = Waktu Pulsa Low

T total = T ON + T OFF

Duty cycle adalah prosentase keadaan pulsa high (1) dalam satu periode

sinyal. Besarnya duty cycle dapat dituliskan sebagai berikut :

Duty cycle = ��� ������

Dari persamaan tersebut dapat diketahui bahwa perbandingan antara T ON

dengan T total sebanding dengan tegangan keluaran atau yang disebut dengan

tegangan ekuivalen (duty cycle).Grafik perbandingan sinyal PWM dengan tegangan

ekuivalen linear dapat dilihat pada gambar 2.19 berikut. (Winarno & Deni

(51)

Gambar 2.19. Grafik perbandingan Sinyal PWM Dengan Tegangan Ekuivalen Linier

2.7.TRIAC (

TRIode forAlternating Current)

TRIAC adalah perangkat semikonduktor berterminal tiga yang berfungsi

sebagai pengendali arus listrik.Nama TRIAC ini merupakan singkatan dari TRIode

forAlternating Current (Trioda untuk arus bolak balik). TRIAC juga tergolong sebagai Thyristor yang berfungsi sebagai pengendali atau Switching.TRIAC memiliki

kemampuan yang dapat mengalirkan arus listrik ke kedua arah (bidirectional) ketika

dipicu.Terminal Gate TRIAC hanya memerlukan arus yang relatif rendah untuk dapat

mengendalikan aliran arus listrik AC yang tinggi dari dua arah terminalnya.TRIAC

sering juga disebut dengan Bidirectional Triode Thyristor.Jika dilihat dari

strukturnya, TRIAC merupakan komponen elektronika yang terdiri dari 4 lapis

semikonduktor dan 3 Terminal, Ketiga Terminal tersebut diantaranya adalah MT1,

MT2 dan Gate. MT adalah singkatan dari Main Terminal, pada gambar 2.20 berikut

(52)

Gambar 2.20. TRIAC (TRIode forAlternating Current)

TRIAC merupakan komponen yang sangat cocok untuk digunakan sebagai

AC Switching (Saklar AC).Karena dapat megendalikan aliran arus listrik pada dua

arah siklus gelombang bolak-balik AC. Kemampuan inilah yang menjadi kelebihan

dari TRIAC jika dibandingkan dengan SCR. Namun TRIAC pada umumnya tidak

digunakan pada rangkaian switching yang melibatkan daya yang sangat tinggi.Salah

satu alasannya adalah karena karakteristik Switching TRIAC yang non-simetris dan

juga gangguan elektromagnetik yang diciptakan oleh listrik yang berdaya tinggi itu

sendiri.Beberapa aplikasi TRIAC pada peralatan-peralatan Elektronika maupun listrik

diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Pengatur pada Lampu Dimmer.

2. Pengatur Kecepatan pada Kipas Angin.

3. Pengatur Motor kecil.

4. Pengatur pada peralatan-peralatan rumah tangga yang berarus listrik AC.

2.8.Optocoupler

Dalam dunia elektronika, optocoupler juga dikenal dengan sebutan

Opto-isolator, Photocoupler atau Optical Isolator.Optocoupler adalah komponen

(53)

dasarnya Optocoupler terdiri dari 2 bagian utama yaitu Transmitter yang berfungsi

sebagai pengirim cahaya optik dan Receiver yang berfungsi sebagai pendeteksi

sumber cahaya.Optocoupler yang sering ditemukan adalah Optocoupler yang terbuat

dari bahan Semikonduktor dan terdiri dari kombinasi LED (Light Emitting Diode)

dan Phototransistor.Dalam Kombinasi ini, LED berfungsi sebagai pengirim sinyal

cahaya optik (Transmitter) sedangkan Phototransistor berfungsi sebagai penerima

cahaya tersebut (Receiver). Untuk lebih jelas mengenai Prinsip kerja Optocoupler,

bisa dilihat pada gambar 2.21 berikut ini,

Gambar 2.21.Rangkaian Internal Komponen Optocoupler

Dari gambar 2.21diatas dapat dijelaskan bahwa Arus listrik yang mengalir

melalui IR LED akan menyebabkan IR LED memancarkan sinyal cahaya Infra

merahnya. Intensitas Cahaya tergantung pada jumlah arus listrik yang mengalir pada

IR LED tersebut.Kelebihan Cahaya Infra Merah adalah pada ketahanannya yang lebih

baik jika dibandingkan dengan Cahaya yang tampak.Cahaya Infra Merah tidak dapat

dilihat dengan mata telanjang.Cahaya Infra Merah yang dipancarkan tersebut akan

dideteksi oleh Phototransistor dan menyebabkan terjadinya hubungan atau Switch

ON pada Phototransistor. Optocoupler banyak diaplikasikan sebagai driver pada

rangkaian pada Mikrokontroller, driver pada Motor DC, DC dan AC power control

dan juga pada komunikasi rangkaian yang dikendalikan oleh PC (Komputer).Gambar

(54)
(55)

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Membaca merupakan aktivitas pencarian informasi melalui lambang-lambang

tertulis.Aktivitas membaca merupakan aktivitas yang memerlukan cahaya. Didalam

proses membaca pemanfaatan cahaya alami dan buatan selalu menjadi bagian yang

penting dan mampu menciptakan ruangan dengan kualitas visual yang baik. Iluminasi

pada suatu ruang dikatakan baik apabila mata dapat melihat dengan jelas dan nyaman

terhadap objek-objek yang ada didalam ruang tersebut serta tidak menimbulkan

bayangan.Ruangan yang tidak sesuai dengan fungsi ruang akan berakibat pada kurang

efektifnya kegiatan yang harus dilaksanakan pada ruang tersebut. Saat membaca

ditempat yang cahayanya tidak normal, fokus mata akan menjadi lebih sulit, hal ini

yang membuat mata harus bekerja keras dalam membaca dan mata akan mengalami

kelelahan. Jika mata bekerja keras untuk waktu yang panjang banyak otot yang

digunakan, kondisi ini dapat menyebabkan beberapa efek fisik seperti mata sakit,

gatal, sakit kepala, nyeri punggung dan leher serta penglihatan berkurang.

Ruang baca berfungsi sebagai pusat kegiatan belajar mengajar, pusat

penelitian dan pusat informasi bagi pelaksanaan Tri Dharma Perguruan Tinggi

(Menteri Pendidikan nasional No. 0103/0/1981).Telah banyak penelitian yang

dilakukan tentang kontrol pencahayaan,seperti Abdul Muid dkk (2015) yang

membuat rancang bangun sistem pengontrol intensitas cahaya pada ruang baca

berbasis mikrokontroler ATMega16 dengan mengontrol tiga buah bola lampu pijar

sebagai sumber penerangan ruang. Dari penelitiannya didapatkan bahwa sistem dapat

mengontrol kestabilan intensitas ruang baca dalam rentang 300-400 lux.Muchammad

Pamungkas dkk (2015) yang membuat perancangan dan realisasi alat pengukur

intensitas cahaya dengan menggunakan sensor intensitas cahaya digital BH1750.Dari

penelitiannya didapatkan hasil bahwa alat yang dirancang dapat mengukur intensitas

cahaya diruangan dan mengetahui apakah ruangan tersebut memenuhi standar SNI

(56)

pencahayaan dalam ruangan dengan penerangan olehsumber cahaya alami

(sinar matahari) disimulasikan menggunakan lampu halogen dan sensor

cahaya (LDR)yang dipasang pada masing-masing dinding ruangan dengan

ukuran panjang 3,5 m, lebar 3,46 m dan tinggi 2,76 m. Dari hasil penelitiannya

diketahui bahwa sistem yang dirancang mampumemberikan kondisi

penerangan ruang yang stabil.

Pada penelitian ini dirancang sebuah sistem kontrol pencahayaan pada ruang

baca berbasis Arduino Uno dan sensor cahaya yang memenuhi standar SNI, dengan

mengontrol bola lampu pijar soft tone berdaya 100Wsebagai sumber penerangan

ruangan.Besar iluminasi yang direkomendasikan untuk ruang baca adalah 300 lux

(SNI No. 03-6575-2001), dimana 300 lux tersebut merupakan besarnya cahaya yang

datang ke suatu objek. Iluminasi pada ruang baca yang dipengaruhi keadaan cahaya

sekitar akan dikontrol hingga iluminasi tersebut sesuai dengan iluminasi standar yang

telah ditentukan. Sistem ini menggunakan Arduino Uno sebagai pengontrol sistem,

Sensor LDR sebagai pendeteksi perubahan intensitas cahaya yang diterimanya dan

Dimmer lampu yang akan menurunkan dan menaikkan level cahaya sesuai kondisi

ruangan. Kelebihan dari Arduino Uno yaitu penggunaannya yang efisien dan mudah,

karena didalam papan rangkaian elektronik tersebut sudah terdapat komponen utama

yaitu sebuah chip mikrokontrolerberbasis ATmega328 dengan jenis AVR dari

perusahaan Atmel. Arduino Uno juga mudah ditemukan di pasaran dengan harga

yang relative terjangkau, serta Arduino Uno memiliki pemrograman yang sederhana

dan mudah karena disediakan banyak library di pemrogramannya.Sedangkan LDR

digunakan karena memiliki ukuran yang kecil, mudah ditemukan di pasaran dengan

harga yang murah. Sumber penerangan menggunakan lampu pijar soft tone dengan

daya 100W karena biaya awal yang rendah, pengaturan intensitas cahaya

(terang/redup) mudah (dengan memakai dimmer), dalam penelitian tidak

(57)

pencahayaan yang rendah, serta perlengkapannya yang sederhana dan dapat ditangani

dengan sederhana.

1.2. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari penelitian ini ialah sebagai berikut :

1. Bagaimana membuat seperangkat alat pengontrol ruang baca, yang tingkat

iluminasinya sesuai dengan SNI

2. Bagaimanapengaruh keadaan cahaya sekitar ruangan dan resistansi

terhadap nilai iluminasi pada alat yang dirancang

3. Apakah alat yang dirancang sudah mempunyai kinerja yang baik sesuai

dengan kondisi ruangan dimana alat ini diaplikasikan

1.3. Tujuan Penelitian

Penelitian ini memiliki tujuan antara lain :

1. Membuat suatu alat kontrol iluminasi ruang baca, yang tingkat

iluminasinya sesuai SNI

2. Mengetahui pengaruh keadaan cahaya sekitar dan resistansi terhadap nilai

iluminasi pada alat yang dirancang

3. Mengetahui kinerja alat sesuai dengan kondisi ruangan dimana alat

tersebut diaplikasikan

1.4. Batasan Masalah

Dalam melakukan penelitian ini terdapat batasan-batasan masalah karena

adanya keterbatasan waktu, fasilitas dan faktor-faktor lain yang berada diluar

jangkauan peneliti, adapun batasan-batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Sistem ini dirancang hanya untuk menghasilkan tingkat iluminasi sebesar

300 lux

2. Perancangan alat ini menggunakan Arduino UNO sebagai pengendali

(58)

cahaya,LCD (Liquid Crystal Display) karakter 16x2 sebagai modul

penampil/display hasil pengukuran sistem

3. Pengujian yang dilakukan yaitu pada bagian blok Arduino dan LCD,

sensor, dimmer lampu AC, dan pengujian sistem secara keseluruhan.

1.5.Manfaat Penelitian

Manfaat yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah :

1. Didapatkan seperangkat alat pengontrol iluminasi ruang baca yang sesuai

SNI

2. Membuat seperangkat alat yang memiliki kinerja yang baik terhadap

pengaruh keadaan cahaya sekitar atau kondisi ruangan dimana alat

tersebut diaplikasian

3. Diharapkan dapat menjadi referensi dan masukkan bagi peneliti

selanjutnya dalam mengembangkan penelitian dibidang cahaya

1.6.Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah dalam memberi gambaran serta memahami tentang

sistematika kerja dari seperangkat alat Perancangan Kontrol Pencahayan Pada

Ruang Baca Berbasis Arduino dan Sensor Cahaya inimaka penulis menyusun

skripsi ini dengan urutan sistematika sebagai berikut :

Bab 1 Pendahuluan

Bab ini berisikan pembahasan mengenai Latar Belakang, Rumusan Masalah,

Tujuan Penelitian, Batasan Masalah, Manfaat Penelitian dan Sistematika

Penulisan.

Bab 2 Tinjauan Pustaka

Bab ini akan membahas teori-teori yang berhubungan dengan seperangkat alat

Perancangan Sistem Kontrol Pencahayaan Pada Ruang Baca Berbasis

Arduino dan Sensor Cahaya diantaranya teori tentang Pencahayaan, Arduino,

(59)

Bab 3 Perancangan Alat

Bab ini akan membahas tentang Diagram Blok Rangkaian, Skematik

Rangkaian dan pembahasan mengenai skematik rangkaian tersebut, serta

Flowchart (Alur Program).

Bab 4 Hasil Pengujian dan Pembahasan

Bab ini akan membahas tentang Pengujian Alat, Data Yang Diperoleh dan

Pembahasan dari hasil pengujian alat tersebut.

Bab 5 Kesimpulan dan Saran

Bab ini merupakan bab penutup yang berisi kesimpulan dan saran yang

berkaitan dengan seluruh proses perancangan, pembuatan dan pengujian alat

dalam percobaan ini

(60)

PERANCANGAN KONTROL PENCAHAYAAN PADA RUANG BACA BERBASIS ARDUINO DAN SENSOR CAHAYA

ABSTRAK

Dalam penelitian ini telah dibuat suatu sistem untuk mengontrol besarnya iluminasi pada ruang baca.Sistem ini dibangun bebasis pada Arduino Uno sebagai pengolah data dan sensor cahaya LDR sebagai pendektesi cahaya.Selanjutnya hasil pengukuran ditampilkan pada sebuah layar LCD karakter 16x2.Tegangan analog LDR diolah oleh Arduino Uno untuk mengontrol Lampu Pijar Soft Tone 100W sebagai sumber penerangan.Pengujian dilakukan dengan membandingkan hasil pengukuran pada alat yang dirancang dengan Lux Meter Standar Merk Milwauke Seri SM700.Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem dapat bekerja dalam kondisi ruangan yang berbeda dengan rentang iluminasi 300 lux. Dan saat iluminasi ruangan lebih dari 300 lux sistem akan mati secara otomatis, dan akan bekerja kembali apabila iluminasi ruangan kurang dari 300 lux.

Gambar

Gambar 3.6. Skematik Rangkaian Zero Crossing Detector
Gambar 3.8.Flowchart Algoritma Program Pada Arduino
Gambar.4.2. Pengujian Blok LCD
Tabel 4.1.Data Iluminasi (lux) dan Resistansi LDR
+7

Referensi

Dokumen terkait

Dalam prototipe sistem yang dirancang adalah sebuah web server berbasis Arduino UNO yang terintegrasi dengan flow sensor.. Flow Sensor dan Arduino UNO

Pada penelitian ini Arduino uno yang telah dilengkapi dengan mikrokontrol ATMega 328 berfungsi sebagai pusat pengolah data yang diperoleh dari sensor suhu LM35DZ dan Infra Red

TINGKAT INTENSITAS CAHAYA DI DALAM RUANGAN DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR LDR BERBASIS ARDUINO UNO R-3.. HASLENA

Rancang bangun Termometer Digital yang menggunakan sensor suhu LM35 berbasis.. Arduino Uno sebagai pengolah data dan

Pada penelitian ini Arduino uno yang telah dilengkapi dengan mikrokontrol ATMega 328 berfungsi sebagai pusat pengolah data yang diperoleh dari sensor suhu LM35DZ dan Infra Red

Pada penelitian ini Arduino uno yang telah dilengkapi dengan mikrokontrol ATMega 328 berfungsi sebagai pusat pengolah data yang diperoleh dari sensor suhu LM35DZ dan Infra Red

Oleh karena itu untuk memberikan kemudahan dalam membuka dan menutup tirai rumah maka perlu dibangun sebuah sistem kontrol otomatis berbasis Arduino Uno untuk dua tipe tirai

Hasil Rangkaian Sistem Deteksi Banjir Konstruksi rangkaian yang dibangun dengan menggunakan minimum sistem Arduino Uno, sensor ultrasonik disertai dengan buzzer dapat dilihat pada