REALISASI SISTEM SWITCH LAMPU PENERANGAN RUANGAN OTOMATIS UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI ENERGI LISTRIK TESIS. Oleh: BAKHTIAR /TE

REALISASI SISTEM SWITCH LAMPU PENERANGAN RUANGAN OTOMATIS UNTUK MENINGKATKAN

EFISIENSI ENERGI LISTRIK

TESIS

Oleh:

BAKHTIAR 127034012/TE

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2015

REALISASI SISTEM SWITCH LAMPU PENERANGAN RUANGAN OTOMATIS UNTUK MENINGKATKAN

EFISIENSI ENERGI LISTRIK TESIS

Untuk Memperoleh Gelar Magister Teknik Dalam Program Studi Magister Teknik Elektro Pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

Oleh:

BAKHTIAR 127034012/TE

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2015

Judul Tesis : REALISASI SISTEM SWITCH LAMPU PENERANGAN RUANGAN OTOMATIS UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI ENERGI LISTRIK

Nama Mahasiswa : Bakhtiar Nomor Induk : 127034012

Program Studi: : Magister Teknik Elektro

Menyetujui Komisi Pembimbing:

(Suherman, ST., M.Com.,Ph.D)

Ketua Anggota

(Dr.Ali Hanafiah Rambe, ST.,MT)

Ketua Program Studi Dekan,

( Suherman, ST.,M.Com.,Ph.D ) ( Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME )

Telah lulus : 13 Agustus 2015 Telah diuji Pada

Tanggal: 13 Agustus 2015

PANITIA PENGUJI TESIS:

Ketua : Suherman, ST, M.Com, Ph.D Anggota : 1. Dr.Ali Hanafiah Rambe, ST, MT

2. Prof.Dr. Muhammad Zarlis 3. Prof. Drs. Tulus, M.Si. Ph.D

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Bakhtiar

Tempat/Tanggal Lahir : Grong-grong / 10 Mei 1972 Jenis Kelamin : Laki-Laki

Agama : Islam

Alamat : Komplek Cunda Permai, Jln Rel Kereta Api No.62A Uteunkot, Cunda Lhokseumawe - (Hp: 081360016705)

PENDIDIKAN:

1. Tamatan SD Negeri Grong-Grong, Aceh Timur Tahun 1984 2. Tamatan SMP Negeri Lhoknibong, Aceh Timur Tahun 1987 3. Tamatan SMA Negeri Panton Labu, Aceh Utara Tahun 1990 4. Tamatan Universitas Iskandar Muda, Banda Aceh Tahun 1998

PEKERJAAN:

Staf Pengajar pada Jurusan Teknik Elektro Prodi Elektronika Politeknik Negeri Lhokseumawe sejak 1 Maret 1999 sampai sekarang.

Demikianlah riwayat hidup ini saya buat dengan sebenarnya untuk dapat digunakan sebagaimana mestinya.

Medan, Agustus 2015

BAKHTIAR

KATA PENGANTAR/UCAPAN TERIMA KASIH

Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah Yang Maha Kuasa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis hingga selesainya penulisan tesis ini. Penulisan tesis ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Teknik Jurusan Teknik Elektro pada Fakultas Teknik Universitas Sumatra Utara.

Penulis menyadari, bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan tesis ini, sangatlah sulit bagi penulis untuk menyelesaikan tesis ini. Oleh karena itu izinkan penulis mengucapkan terima kasih banyak kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME selaku Dekan Fakultas Teknik yang telah memberikan masukan dan koreksi tentang tata cara penulisan tesis ini. Bapak Suherman, Ph.D, dan Bapak Dr. Ali Hanafiah Rambe,ST.MT, selaku dosen pembimbing saya yang telah menyisihkan waktu, tenaga, dan pikiran untuk mengarahkan penulis dalam penyusunan tesis ini. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, dan Bapak Prof. Drs. Tulus., M.Si.,Ph.D, selaku dosen pembanding/penguji saya yang telah menyisihkan waktu, tenaga, dan pikiran untuk mengarahkan penulis dalam penyusunan tesis ini. Kedua orang tua (Alm), isteri saya (Alm), dan ketiga buah hati saya yang telah memberikan dukungan moril dan spirituil sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini. Staf jurusan Teknik Elektro Universitas Sumatra Utara, atas bantuan, dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini.

Akhir kata, saya berharap semoga Allah Yang Maha Kuasa membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga tesis ini membawa manfaat bagi pengembangan ilmu.

Medan, Agustus 2015

Penulis,

Bakhtiar

ABSTRAK

Pasokan daya listrik di Indonesia sendiri kini dalam status siaga, karena cadangan yang tersisa tidak banyak tersedia. Hingga saat ini sumber energi di sektor kelistrikan masih didominasi oleh batu bara, gas dan minyak bumi sebagai bahan bakar pembangkit listrik, baik yang dimiliki PLN maupun swasta atau IPP (Independent Power Producer). Pembangkit listrik berbahan bakar batubara, gas dan BBM menjadi tumpuan PLN dalam memproduksi energi listrik. Penghematan energi listrik sangat bergantung pada perilaku dan kesadaran manusia. Sekitar 80% keberhasilan kegiatan konservasi energi ditentukan oleh faktor manusia, sedangkan 20% lagi bergantung pada teknologi dan peralatan. Salah satu solusi alternatif dalam permasalahan ini adalah dengan menerapkan sistem otomasi sehingga secara otomatis menghidupkan atau memadamkan lampu ruangan dengan mendeteksi keberadaan manusia di dalam ruangan. Salah satunya dengan cara memanfaatkan sensor Passive Infrared (PIR).

Dalam penulisan ini penulis melakukan realisasi rancangan agar dapat dimanfaatkan oleh masyarakat sebagai fitting ekstensi lampu otomatis dalam upaya penghematan daya listrik. Dan penelitian ini juga membandingkan disipasi daya yang timbul pada saat lampu tidak menyala dengan lampu sensor gerak yang ada di pasaran. Realisasi rancangan lampu otomatis terdiri dari dua sistem yaitu; Menggunakan sensor PIR terintegrasi dengan pewaktu NE555 dan menggunakan sensor PIR terintegrasi dengan mikrokontroller Atmega 8 SMD. Hasil yang dicapai adalah, disipasi daya lampu sensor gerak type LED di pasaran adalah 6,2 Watt, lampu penerangan ruangan otomatis terintegrasi dengan pewaktu IC555 lebih efisien 79,26% dibandingkan dengan lampu sensor gerak yang ada di pasaran, lampu penerangan ruangan otomatis yang terintegrasi dengan mikrokontroler atmega 8 lebih efisien 60,39% dibandingkan dengan lampu sensor gerak yang ada di pasaran.

Kata Kunci: Efisiensi, Lampu Otomatis, Sensor gerak, Light Fitting, Timer, Mikrokontroler.

ABSTRACT

Nowadays, electric-power supply in Indonesia is in the alert status because there is only a little reserve left. To the present situation, the energy source in the electric sector is still dominated by coal, gas and fuel oil as the burning materials to generate the electricity owned by the PLN (State-owned Electricity Company) and the private or IPP (Independent Power Producer). To produce the electric power, PLN is dependent on the electric generators using coals, gas and fuel oil. Theelectric- energy saving is dependent a lot on man’s behavior and consciousness. Approximately 80%

of the success of energy conservation activities is determined by the human factor;

the rest 20% is determined by the technology and equipment. One of the alternative solutions is by implementing the automation system which automatically switches the lights on and off in the rooms by detecting a man’s presence in the rooms. One of them is utilizing the Passive Infrared sensor (PIR). In this case the realization of the plan is carried out so that it can be utilized by people as the fittings of automatic-light extensions to save energy. This research also compares the power dissipation which occurs when the lights are off with the mobile-censored lights in the markets. The realization of the automatic-light plan consists of two systems; namely, using the PIR sensor integrated with the timer NE555 and using the PIR sensor integrated with the microcontroller Atmega 8 SMD. The resultswere that the power dissipation of the mobile-censored lights type LED in the markets was 6.2 Watt, the automatic- room lights integrated with the timer IC555 was more efficient than the mobile- censored lights in the markets, the automatic-room lights integrated with the micro- controller Atmega 8 was more efficient 60.39% than the mobile-censored lights in the markets.

Keywords: Efficiency, Automatic Lights, Mobile Sensor, Light Fitting, Timer, Microcontroller.

DAFTAR ISI

Halaman:

LEMBARAN PENGESAHAN ... iii

DAFTAR RIWAYAT HIDUP ... v

KATA PENGANTAR/UCAPAN TERIMAKASIH ... vi

ABSTRAK ... viii

DAFTAR ISI ... x

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR TABEL ... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ... xvii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ... ... 1

1.2 Relevansi Penelitian ... 5

1.3 Rumusan Masalah ... 6

1.4 Tujuan Penelitian ... 6

1.5 Pembatasan Masalah ... 7

1.6 Metodologi Penelitian ... 7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 9

2.1 Lampu Dengan Sensor Gerak Di pasaran ... 9

2.2 Sensor Pyroelectric ( PIR Sensor) ... 10

2.3 AC ke DC Dengan Dioda Penyearah Setengah Gelombang ... 14

2.4 Saklar Statis Dengan SCR (Silicon Controlled Rectifier) ... 17

2.5 Pewaktu Dengan IC 555 (Timer) ... 19

2.5.1 Rangkaian Monostable Mode Dengan NE555 ... 20

2.5.2 Rangkaian Astable Mode Dengan NE555 ... 22

2.6 Mikrokontroller Atmega8 SMD ... 23

2.7 Pemograman Bahasa C Untuk AVR ... 28

2.8 Software Simulasi Dengan Proteus 7 Professional ... 29

2.9 Software Diptrace Untuk Perancangan Layout Printed Circuit Board ... 32

2.10 Kelebihan Dan Kekurangan Software Diptrace ... 35

2.11 Pencetakan Layout PCB Dengan Teknik Sablon ... 36

BAB III RANCANG BANGUN SISTEM OTOMATIS LAMPU RUANGAN ... 38

3.1 Proses Diagram Alir (Flow Chart) Realisasi Fitting Lampu Otomatis ... 38

3.2 Realisasi Rancangan Sistem Lampu Otomatis Keseluruhan ... 39

3.2.1 Model Fitting Lampu Type E27 Di Pasaran ... 40

3.2.2 Realisasi Rancang Bangun Lampu Otomatis Menggunakan Sensor PIR Terintegrasi Dengan Mikrokontroller Atmega8 ... 40

3.2.3 Realisasi Rancang Bangun Lampu Otomatis Menggunakan Sensor PIR Terintegrasi Dengan Pewaktu IC555 ... 41

3.3 Desain Rangkaian Untuk Lampu Otomatis Dengan Simulasi Proteus ... 42

3.3.1 Desain Rangkaian Catu Daya Teregulasi 5 Volt Dengan Dioda Zener ... 43

3.3.2 Desain Rangkaian Pembanding Antara Keluaran Sensor PIR Dengan Tegangan Referensi Menggunakan LM324 Comparator ... 44

3.3.3 Desain Minimum Sistem Untuk Unit Kontrol Pewaktuan Lampu Padam Menggunakan Mikrokontroler Atmega 8 Tipe SMD ... 44

3.3.4 Desain Rangkaian Pewaktuan Lampu Padam Menggunakan Model Monostable Mode Sistem ... 48 3.4 Desaian Layout Papan Tercetak ( PCB ) Menggunakan

Software Diptrace ... 49 3.5 Pengujian Sistem Terintegrasi Dengan Pewaktu (Timer)

IC NE555 ... 50 3.5.1 Pengujian Catu Daya Tanpa Transformator ... 51 3.5.2 Pengujian Untuk Pembanding Tegangan Referensi

Mode Komparator ... 53 3.5.3 Pengujian Pewaktuan (Timer) Menggunakan IC Tipe NE555 .... 54 3.6 Pengujian Sistem Terintegrasi Dengan Mikrokontroler

Atmega8 ... 56 3.6.1 Pengujian Catu Daya Tanpa Transformator Untuk

Sistem Terintegrasi Dengan Atmega8 ... 57 3.6.2 Pengujian Mikrokontroler Atmega 8 Sebagai Unit Kontrol

Pewaktu Lama Mati Lampu ... 59 3.7 Pengujian Lampu Motion Detector Yang Ada Di pasaran ... 66

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 68 4.1 Hasil Pengujian Sistem Terintegrasi Dengan Pewaktu

(Timer) IC NE555 ... 68 4.1.1 Hasil Pengujian Catu Daya Tanpa Transformator ... 68 4.1.2 Hasil Pengujian Tegangan Referensi Mode Komparator ... 69 4.1.3 Hasil Pengujian Pewaktuan (Timer) Menggunakan IC Tipe

NE555 ... 69 4.1.4 Hasil Pengujian Motion Detector Menggunakan Sensor PIR ... 70 4.2 Hasil Pengujian Sistem Terintegrasi Dengan Mikrokontroler

Atmega8 ... 72

4.2.1 Hasil Pengujian Catu Daya Tanpa Transformator ... 73

4.2.2 Hasil Pengujian Mikrokontroler Atmega 8 Sebagai Unit Kontrol Pewaktu Lama Mati Lampu ... 73

4.3 Hasil Pengujian Lampu Motion Detector Yang Ada Di pasaran ... 74

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 75

5.1 Kesimpulan ... 75

5.2 Saran ... 76

DAFTAR PUSTAKA ... 77

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

1. Lampu Dengan Sensor Gerak ... 9

2. Sensor Pyroelectric Ditempatkan Dalam Wadah Logam ... 10

3. Konverter Impedansi Sensor Pyroelectric Dengan Pengikut Tegangan JFET ... 11

4. Sensor Pyroelectric (PIR) ... 11

5. Sensor Pyroelectric (PIR) Elemen Tunggal ... 12

6. Sensor Pyroelectric (PIR) Elemen Ganda ... 13

7. Deteksi Jarak Area Sensor Pyroelectric (PIR) ... 14

8. Penyearah Setengah Gelombang ... 16

9. Silicon Controlled Rectifier ... 17

10. Karakteristik Dari SCR ... 18

11. Konfigurasi Pin NE555 ... 20

12. Flip Flop Dan Comparator Internal Pewaktu 555 Monostable ... 21

13. Pewaktu IC NE555 Astable ... 22

14. Susunan Pin Mikrokontroler ATMega8 SMD ... 24

15. Blok Diagram Atmega 8 ... 27

16. Status Register ATMega8 ... 28

17. Screen Skematik pada Proteus ... 30

18. Tampilan Schematic Pada Diptrace ... 33

19. Screen PCB Layout Pada Diptrace ... 34

20. Screen Pattern Editor Pada Diptrace ... 35

21. Screen Komponen Editor Pada Diptrace ... 35

22. Flow Chart Rancang Bangun Sistem Otomatis Lampu Ruangan ... 39

23. Soket Lampu Type E27 ... 40

24. Blok Diagram Lampu Otomatis Dengan Mikrokontroller Atmega8 ... 41

25. Blok Diagram Lampu Otomatis Dengan Pewaktu IC 555 ... 42

26. Rangkaian Catu Daya Teregulasi 5 Volt DC ... 43

27. Rangkaian Comparator Dengan Op-Amp LM324 ... 44

28. Minimum Sistem Mikrokontroller Atmega8 ... 45

29. Flowchart Sistem Kerja Lampu Ruangan Otomatis ... 46

30. Rancangan Rangkaian Pewaktu Monostable Mode ... 49

31. Desain Layout PCB Untuk Sistem Pewaktu Dengan Mikrokontroler ... 50

32. Desain Layout PCB Untuk Sistem Pewaktu Dengan IC NE555 ... 50

33. Pengujian Catu Daya Tanpa Transformator ... 51

34. Arus AC Yang Terukur 5,98mA Dan Tegangan Keluaran Dioda Zener ... 52

35. Tegangan Referensi Komparator ... 53

36. Arus AC Yang Terukur 11,42 mA Dan Tegangan Keluaran Dioda Zener ... 58

37. Keterangan Pin Masukan Dan Pin Keluaran Mikrokontroler ... 60

38. Data Maksimum ADC Dengan Referensi Input 4,56 Volt ... 61

39. Data Maksimum ADC 233 Untuk Waktu Mati Lampu 1 Menit ... 63

40. Data ADC <=467 Untuk Waktu Mati Lampu Selama 2 Menit ... 64

41. Data ADC <=700 Untuk Waktu Mati Lampu Selama 3 Menit ... 64

42. Data ADC <=933 Untuk Waktu Mati Lampu Selama 4 Menit ... 65

43. Lampu Motion Detector Lamp Type LED ... 66

44. Besaran Arus 28,9 mA Pada Lampu Motion Detector Lamp Type LED Pada Saat Lampu Tidak Menyala ... 66

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

1. Relevansi Penelitian ... 5

2. Hasil Pengujian Catu Daya Tanpa Transformator ... 68

3. Hasil Pengukuran Komparator ... 69

4. Hasil Pengujian Dari Pewaktu IC 555 ... 70

5. Hasil Pengujian Sensor Terhadap Jarak ... 71

6. Keluaran Tegangan Pada Sensor PIR ... 71

7. Hasil Pengujian Sensor Lampu Di Pasaran Terhadap Jarak ... 72

8. Hasil Pengujian Catu Daya Tanpa Transformator Sistem Terintegrasi Dengan Atmega 8 ... 73

9. Hasil Pengujian Pewaktuan Dengan Mikrokontroler Atmega 8 ... 74

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

1. Listing Program Keseluruhan Lampu Ruangan Otomatis ... 79

2. Skematik Keseluruhan Lampu Otomatis Terintegrasi Dengan Pewaktu IC NE555 ... 84

3. Skematik Keseluruhan Lampu Otomatis Terintegrasi Dengan Mikrokontroler Atmega8 ... 85

4. Hasil Rancangan Model Fitting Eksternal Untuk Lampu Ruangan Otomatis ... 86

5. Datasheet Atmega 8 Tipe SMD ... 87

6. HC-SR501 PIR Motion Detector Datasheet ... 90

7. Datasheet Pewaktu (Timer) Tipe NE555 ... 93

8. Datasheet Operational Amplifier Tipe LM324 ... 95

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Pada tanggal 1 April 2015, Pemerintah memberlakukan penyesuaian Tarif Dasar Listrik (TDL) bagi pelanggan rumah tangga dengan batas daya 1.300 volt ampere (VA) dan 2.200 VA. Kedua golongan pelanggan ini, nantinya, tidak lagi menikmati tarif subsidi, dengan tarif yang selama ini berlaku, yakni sebesar Rp1.352 per Kwh. Pemerintah akan memberlakukan TDL baru bagi kedua golongan tersebut sama dengan pelanggan 3.500 VA ke atas, yakni Rp1.426,58 per Kwh. Artinya, akan ada kenaikan sebesar Rp 74,58 per Kwh [1].

Ditengah himpitan ekonomi dan melambungnya harga-harga kebutuhan pokok di pasaran saat ini, penyesuaian TDL tersebut akan menambah beban hidup masyarakat. Apa yang bisa dilakukan, agar subsidi tidak membengkak, pembayaran listrik rumah tangga tak bertambah terlalu banyak, dan listrik tetap menyala?. Salah satu langkah bijak yang bisa dilakukan masyarakat adalah melakukan penghematan penggunaan daya listrik di rumah. Tidak harus dengan cara “mempretelin” jaringan listrik yang sudah terpasang di rumah. Tetapi, gunakan pemakaian listrik secara bijak.

Kebiasaan boros dalam menggunakan energi listrik sudah saatnya dihentikan.

Ada manajemen pabrik menginstruksikan secara tulisan, dimana pada setiap saklar atau stop kontak lampu di toilet, ruangan kerja, tempat-tempat mesin beropersi, dan lorong gedung, terpampang secarik kertas berisi kalimat: “MATIKAN LAMPU JIKA SUDAH SELESAI DIGUNAKAN. Lampu ini 40 Watt. Harga per Kwh

Rp1.352. Jika sehari menyala sia-sia dalam 8 jam, Anda telah merugikan perusahaan sebesar (40 watt/1.000x 8 jam) x Rp1.352) = Rp432,64. Dalam sebulan, Anda merugikan perusahaan (Rp432,64 x 25 hari kerja) = Rp10.816. Dalam setahun, Anda merugikan perusahaan Rp10.816 x 12 bulan = Rp129.792”. Angka tersebut memang tidak terlalu besar untuk ukuran bisnis sebuah pabrik. Jika dalam pabrik tersebut terdapat minimal 45 titik lampu yang menyala sia-sia, maka pemborosan yang terjadi adalah sebesar Rp5.840.640 per tahun, akibar dari “malas” mematikan lampu saat tidak terpakai [1]. Langkah sederhana yang dilakukan pabrik, rasanya penting juga dijadikan “prototipe” edukasi untuk diterapkan di rumah tangga. Terutama di rumah tangga pelanggan listrik yang terkena dampak kebijakan penyesuaian TDL.

Jika satu rumah rata-rata menggunakan lampu 40 watt, dan menyala sia-sia selama 10 jam setiap hari, maka kita bisa hitung pemborosan yang terjadi: (40 watt/1.000 x 10 jam) x Rp1.426,58 (tarif non subsidi) = Rp570,632 per lampu per hari. Kalau dalam satu rumah ada 5 lampu yang sia-sia menyala, maka pemborosan yang terjadi per hari (Rp570,632 x 5) = Rp2.853,16 [1]. Jika dalam sebulan kebiasaan ini terjadi terus menerus, maka pemborosan yang terakumulasi di rumah tangga tersebut adalah (Rp2.853,16 x 30) = Rp85.594,8.

Indonesia merupakan negara yang tidak hemat dalam pemakaian energi listrik di ASEAN berdasarkan data ASEAN Centre for Energy (ACE) [2]. Data tersebut juga menyebutkan, Indonesia merupakan negara yang memiliki potensi paling besar untuk melakukan penghematan tenaga listrik akibat tingkat pemborosan energi listrik yang relatif tinggi selama ini.

Pasokan listrik di Indonesia sendiri kini dalam status siaga, karena cadangan yang tersisa tidak banyak tersedia [2]. Hingga saat ini sumber energi di sektor kelistrikan masih didominasi oleh batu bara, gas dan minyak bumi sebagai bahan bakar pembangkit listrik, baik yang dimiliki PLN maupun swasta atau IPP (Independent Power Producer). Total energi listrik yang dibangkitkan oleh energi alternatif tersebut pada tahun 2011 adalah 21,8 TWh atau sekitar 12% dari total listrik yang dipasok sebesar 183,2 TWh [3].

Pembangkit listrik berbahan bakar batubara, gas dan BBM menjadi tumpuan PLN dalam memproduksi listrik. Dari sisi pelanggan listrik, rasio elektrifikasi Indonesia baru mencapai sekitar 72,95% pada tahun 2011. Dengan adanya program percepatan pembangkit listrik 10.000 MW tahap I dan II diharapkan rasio kelistrikan di Indonesia bisa ditingkatkan hingga 100% pada tahun 2020. Sektor rumah tangga, industri dan komersial masih merupakan pelanggan utama dengan pangsa sekitar 94% dari total penjualan listrik pada tahun 2011 [3].

Penghematan energi sangat bergantung pada perilaku dan kesadaran manusia.

Sekitar 80% keberhasilan kegiatan konservasi energi ditentukan oleh faktor manusia, sedangkan 20% lagi bergantung pada teknologi dan peralatan. Contoh pemborosan terbesar di perkantoran atau bangunan publik adalah penggunaan Air Conditioner (AC) dan lampu yang tetap dihidupkan meski tak diperlukan lagi. Padahal, porsi konsumsi listrik AC dan lampu relatif besar, yakni di atas 45% dan 30%. Kebutuhan energi listrik terus meningkat, salah satu cara mengatasi permasalahan ini adalah

dengan cara melakukan penghematan energi listrik. Tetapi penghematan ini kurang berjalan efektif karena keterbatasan manusia yang sering lupa dan malas untuk memadamkan peralatan listrik seperti, lampu dan pendingin ruangan ketika ruangan tersebut tidak sedang dipergunakan. Salah satu solusi alternatif dalam permasalahan ini adalah dengan menerapkan sistem otomasi sehingga secara otomatis menghidupkan atau memadamkan lampu ruangan dengan mendeteksi keberadaan manusia di dalam ruangan.

Dengan kemajuan teknologi saat ini, campur tangan manusia dalam operasional berusaha dikurangi. Saklar otomatis akan dapat memudahkan operasional. Efektif dan efisien untuk menghindari lampu yang menyala sia-sia tanpa ada aktifitas. Tujuannya adalah untuk menghindari pemborosan energi listrik.

Semakin meningkatnya penggunaan jumlah lampu, juga mempengaruhi tingkat konsumsi energi listrik. Dalam upaya untuk mengendalikan penggunaan energi listrik dalam suatu ruang maka, dapat dilakukan dengan penghematan dalam penggunaannya.

Dalam penelitian tesis ini, penulis mencoba melakukan perancangan alat otomatisasi nyala lampu otomatis tanpa harus terintegrasi dengan lampu seperti pada Gambar 2.1. Selain itu, penulis melakukan realisasi rancangan. Sehingga diharapkan, alat yang dirancang dapat dengan mudah dimanfaatkan oleh masyarakat dan dapat digunakan sebagai fitting ekstensi. Selain perancangan, penelitian ini juga membandingkan disipasi daya yang timbul pada saat lampu tidak menyala dengan lampu sensor gerak yang ada di pasaran.

1.2 Relevansi Penelitian

Pada saat lampu tidak menyala diharapkan tidak ada disipasi daya yang yang terpakai pada sistem elektronik, karena dengan adanya disipasi daya pada saat lampu tidak menyala merupakan pemborosan energi listrik, tetapi hal ini tidak mungkin karena sedikit banyaknya daya tetap dibutuhkan untuk mencatu sistem elektronik dan sensor supaya tetap terus bekerja walaupun lampu dalam keadaan padam. Adapun beberapa relevansi yang berhubungan dengan penelitian ini dan juga merupakan pedoman perbandingan disipasi daya pada saat lampu tidak menyala adalah sebagai berikut:

Tabel 1.1. Relevansi Penelitian

No Peneliti Judul Penelitian Relevansi

1 C.H. Tsai, Y.W.

Bai, C.A Chu, C.Y Chung, and M.Bo Lin [4].

PIR-sensor-based Lighting Device with Ultra low Standby Power Consumption

Penelitian ini membahas cara untuk mengurangi konsumsi daya listrik berbasis mikrokontroller dan PIR sensor, perangkat ini masih mengkonsumsi 1-3 watt listrik saat lampu tidak aktif.

2 C.H. Tsai, Y.W.

Bai, C.A Chu, C.Y Chung, and M.Bo Lin, R.J.Rong Jhang and Y.W.Lin [5]

Design and

Implementation of a PIR Luminaire with Zero Standby Power Using a Photovoltaic Array in Enough

Penelitian ini membahas cara mengurangi konsumsi daya listrik dengan menggunakan lampu otomatis berbasis mikrokontroler. Solar cell sebagai sensor cahaya dan PIR sebagai sensor gerak,

1.3 Rumusan Masalah

Pertambahan kebutuhan energi listrik selayaknya diikuti dengan penghematan penggunaan energi listrik secara menyeluruh dan terpadu. Namun, penghematan energi listrik di Indonesia jauh dari harapan dikarenakan minimnya kesadaran masyarakat. Penghematan tidak berjalan efektif karena keterbatasan manusia yang sering lupa dan malas untuk memadamkan peralatan listrik seperti lampu ruangan.

Untuk itu diperlukan sistem yang dapat menghidupkan dan mematikan peralatan listrik secara otomatis apabila orang sudah berada dalam ruangan, hal ini merupakan upaya penghematan penggunaan energi listrik. Rumusan masalah antara lain:

a. Menghasilkan disipasi daya yang lebih rendah dari 3 Watt saat lampu tidak menyala atau pada saat sensor PIR tidak mendeteksi adanya gerakan manusia.

b. Memilih komponen elektronik untuk mikrokontroler dan pewaktuan dengan timer NE555 dalam ukuran kecil, supaya dapat ditempatkan kedalam PCB.

c. Merancang Printed Circuit Board (PCB) dengan Diptrace dalam ukuran kecil supaya dapat ditempatkan kedalam fitting ekstensi.

Dayligh perangkat masih

mengkonsumsi daya 1 sampai 3 watt saat lampu dalam kondisi tidak menyala.

1.4 Tujuan Penelitian

1. Merancang bangun sistem otomatis lampu penerangan ruangan dan membandingkan disipasi daya yang terpakai pada saat lampu tidak menyala dengan lampu yang sudah ada di pasaran.

2. Merancang bangun sistem otomatis lampu penerangan ruangan berdasarkan deteksi keberadaan manusia dalam upaya untuk membantu penghematan penggunaan energi listrik secara otomatis.

1.5 Pembatasan Masalah

Batasan masalah yang digunakan untuk memperjelas ruang lingkup penelitian perancangan lampu otomatis ini adalah sebagai berikut:

1. Peralatan listrik yang digunakan sebagai obyek penelitian adalah peralatan listrik berupa lampu penerangan ruangan.

2. Memanfaatkan fitting lampu yang sudah ada dipasaran, ukuran fitting lampu yang digunakan seminimal mungkin serta porTabel agar mudah ditempatkan dalam suatu ruangan dan tidak memakan tempat.

3. Menggunakan dua sistem unit kontrol yaitu: menggunakan PIR yang terintegrasi dengan mikrokontroller dan PIR yang terintegrasi dengan timer.

1.6 Metodologi Penelitian

Metodologi yang digunakan dalam penelitian perancangan lampu otomatis berdasarkan keberadaan manusia adalah sebagai berikut:

1. Studi literatur

Melakukan studi literatur dari internet, pasar, buku-buku, jurnal dan media- media lain sebagai landasan teori yang digunakan berkaitan dengan masalah penelitian ini.

2. Sistem kontrol lampu otomatis menggunakan sensor PIR terintegrasi dengan mikrokontroller Atmega 8 SMD yang terdiri atas 2 bagian utama, yaitu perancangan perangkat keras (hardware) dan perancangan perangkat lunak (software). Perancangan perangkat keras terdiri dari rangkaian minimum sistem mikrokontroller, rangkaian catu daya, dan juga rangkaian switch Sementara perancangan perangkat lunak (software) menggunakan bahasa C. Untuk sistem kontrol lampu otomatis menggunakan sensor PIR terintegrasi dengan timer NE555 tidak menggunakan perangkat lunak (software).

3. Analisa hasil perancangan, setelah perancangan selesai dan menghasilkan keluaran yang diharapkan untuk kemudian dilakukan analisa kedua sistem tersebut terhadap penghematan daya listrik pada saat lampu tidak menyala dengan lampu yang sudah ada dijual di pasaran.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Lampu Dengan Sensor Gerak Di Pasaran

Tidak perlu meraba-raba saklar dalam gelap untuk menyalakan lampu atau saat kita memiliki sesuatu ditangan, dengan menggunakan lampu cerdas yang dilengkapi dengan sensor gerak, maka lampu akan menyala otomatis ketika kita memasuki ruangan dan mati secara otomatis setelah kita meninggalkan ruangan.

Manfaat lampu ini tidak perlu lagi kita mengaktifkan saklar, contohnya pada saat membawa pakaian kotor ke dalam ruang cuci, berjalan ke garasi, masuk ke kamar mandi, masuk ke ruang bawah tanah atau memanjat loteng kita tidak pernah terjebak lagi mencari saklar lampu. Sensor Pasif Infrared (PIR) mendeteksi gerakan 360° dengan jarak hingga lima meter. Saklar otomatis ini dapat menghemat energi kita dan energi listrik [6]. Gambar lampu sensor gerak seperti pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Lampu Dengan Sensor Gerak[6]

Spesifikasi lampu:

a. Waktu durasi lampu 1-2 menit b. Daya lampu 7 Watt

c. Input 220 V AC / 50 Hz d. Lampu LED, cahaya putih

2.2 Sensor Pyroelectric (PIR Sensor)

Pyroelectric sensor merupakan inti dari sensor PIR (Passive Infrared Receiver). Tidak seperti thermopile, sensor ini dapat disebut sebagai sensor ac karena hanya responsif terhadap perubahan sinyal radiasi termal dan tidak responsif terhadap besarnya sinyal. Unsur pyroelectric terdiri dari tiga komponen penting yaitu: piring keramik pyroelectric dan dua elektroda yang ditempatkan di sisi piring. Konstruksi khas sensor pyroelectric ditunjukkan pada Gambar 2.2. Dua unsur dibuat di atas piring tunggal (serpihan) dari bahan kristal (Gambar. 2.2b). Pola metalisasi dikedua sisi serpihan membentuk serial yang terhubung dengan kapasitor C1 dan C2. Gambar 2.2c merupakan rangkaian setara dengan dua elemen pyroelectric [7].

(a) (b) (c)

Gambar 2.2 Sensor Pyroelectric Ditempatkan Dalam Wadah Logam (a); Elektroda Logam Ditempatkan Pada Sisi Pelat Pyroelectric (b); Dan Rangkaian Ekuivalen Dari Dua Elemen (c) [7]

Pengikut tegangan seperti pada Gambar 2.3 mengubah impedansi keluaran yang tinggi dari sensor (gabungan kapasitansi C secara paralel dengan resistansi bias Rb) keresistansi keluaran dari pengikut, dalam contoh ini ditentukan oleh transkonduktansi transistor secara paralel dengan 47 kΩ. Keuntungan dari sirkuit ini adalah dalam kesederhanaan, biaya rendah. Pengikut tegangan dengan JFET tunggal

adalah biaya yang paling efektif dan sederhana. Pada frekuensi rendah, kedua sirkuit, JFET dan I / V converter, mengubah ip arus pyroelektric menjadi tegangan keluaran [7]. Menurut hukum Ohm:

Vout = I. Rb ... ( 2-1 )

Gambar 2.3 Konverter Impedansi Sensor Pyroelectric Dengan Pengikut Tegangan JFET [7]

Gambar 2.4 Sensor Pyroelectric (PIR) [8]

Sensor pyroelectric seperti pada Gambar 2.4 atau sering disebut sebagai sensor Pasif Infrared (PIR), adalah sensor yang mendeteksi perubahan radiasi panas (infrared) dan mengubahnya menjadi keluaran tegangan. Sesuai dengan namanya, sensor ini tidak memerlukan pemancar infrared secara khusus, melainkan hanya menerima pancaran infrared dari berbagai sumber yang bergerak, dalam hal ini adalah manusia. Jadi, ketika seseorang berjalan melewati sensor, sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang dipancarkan oleh tubuh manusia yang memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan sehingga menyebabkan material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang

dibawa oleh sinar inframerah pasif tersebut [7]. Sensor pyroelectric ini berdasarkan jumlah elemennya terbagi menjadi 2 jenis, yaitu :

a. Sensor pyroelectric elemen tunggal b. Sensor pyroelectric elemen ganda

1. Pyroelectric Elemen Tunggal

Gambar 2.5 adalah sensor Pyroelectric (PIR) elemen tunggal, cara kerja sensor jenis ini adalah apabila terdapat sumber radiasi panas bergerak di dalam daerah yang dipantau oleh sensor, maka perubahan energi sinar infrared yang diakibatkan oleh perbedaan temperatur antara sumber dengan latar belakangnya dideteksi oleh sensor.

Gambar 2.5 Sensor Pyroelectric (PIR) Elemen Tunggal [7]

Perubahan energi sinar infrared tersebut dikonversikan menjadi panas oleh lapisan film pada permukaan elektrode elemen, sehingga menyebabkan perubahan temperatur pada elemen. Perubahan temperatur ini menghasilkan arus listrik yang mengalir melalui resistor R_g internal.

2. Pyroelectric Elemen Ganda

Sensor Pyroelectric (PIR) elemen ganda seperti Gambar 2.6, Sensor ini terdiri dari 2 elemen, masing-masing berukuran 2x1 mm yang dihubungkan secara

seri dengan polaritas saling berkebalikan. Cara kerja dari sensor pyroelectric jenis ini adalah sebagai berikut :

a. Jika terdapat energi sinar infrared melintasi 2 elemen secara berurutan, maka akan dihasilkan sinyal-sinyal positif dan negatif. Sinyal keluaran mempunyai tegangan puncak ke puncak dengan daerah lebar.

b. Jika kedua elemen yang polaritasnya saling berlawanan menerima energi sinar infrared secara simultan, maka tidak akan dihasilkan sinyal keluaran karena sinyal dengan polaritas positif dan negatif saling meniadakan.

Sensor pyroelectric jenis ini memiliki keuntungan :

1. Mencegah terjadinya kesalahan operasi yang disebabkan oleh sumber cahaya luar, seperti cahaya matahari, yang mengandung energi sinar infrared.

2. Mencegah terjadinya kesalahan operasi yang disebabkan oleh getaran pada sensor.

3. Memiliki ketahanan yang tinggi terhadap temperatur lingkungan yang bervariasi.

Gambar 2.6 Sensor Pyroelectric (PIR) Elemen Ganda [7]

Sensor gerak PIR ini bekerja dengan mengukur energi inframerah yang terdeteksi oleh sensor yang ada didalamnya. PIR tidak memancarkan inframerah sendiri sehingga disebut sebagai pasif. Sedangkan disensor IR biasa, biasanya

PIR PINS 1- 2 ON A HORIZONAL PLANE

FRESNEL LENS DETECTING AREA

OUTPUT SIGNAL HEAT SOURCE MOVEMENT

diperlukan suatu sinar infra / laser sebagai indikator adanya cahaya yang dideteksi.

Cara kerja sensor gerak seperti Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Deteksi Jarak Area Sensor Pyroelectric (PIR) [7]

Energi inframerah ini dihasilkan oleh panas, manusia dan hewan termasuk diantaranya yang bisa menghasilkan panas walaupun kecil, rata rata 9-10 mikrometer energi infra merah [7].

2.3 AC ke DC Dengan Dioda Penyearah Setengah Gelombang

Penerapan dioda yang paling banyak dijumpai adalah sebagai penyearah.

Penyearah berarti mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. Sebagian besar peralatan elektronik membutuhkan sumber daya yang berupa arus searah. Penyearah yang paling sederhana adalah penyearah setengah gelombang, terdiri dari sebuah dioda. Melihat dari namanya, maka hanya setengah gelombang saja yang akan disearahkan. Gambar 2.8 menunjukkan rangkaian penyearah setengah gelombang.

Rangkaian penyearah setengah gelombang mendapat masukan dari sumber arus bolak-balik yang berupa sinyal berbentuk sinus [9], dimana:

vi = Vm Sin ωt ... ( 2-2 )

Dari persamaan (2-2), Vm merupakan tegangan puncak atau tegangan maksimum.

Harga Vm ini hanya bisa diukur dengan CRO yaitu dengan melihat langsung pada gelombangnya. Hubungan antara tegangan puncak Vm dengan tegangan efektif (Veff) atau tegangan rms (Vrms) adalah:

Veff = Vrms = 2

Vm = 0,707 Vm ... ( 2-3 )

Tegangan efektif atau rms (root mean square) adalah tegangan yang terukur oleh alat ukur [18]. Prinsip kerja penyearah setengah gelombang adalah pada saat sinyal input berupa siklus positip maka dioda mendapat bias maju sehingga arus (i) mengalir ke beban (RL), dan sebaliknya bila sinyal input berupa siklus negatip maka dioda mendapat bias mundur sehingga tidak mengalir arus. Sepertia pada Gambar 2.8 bentuk gelombang tegangan input (b) dan arus beban (c). Arus dioda yang mengalir melalui beban RL (i) dinyatakan dengan:

i = Im Sin t, jika 0t(siklus positip) i = 0, jika t2(siklus negatip) dimana:

Im =

L

f R

R Vm

+ ... ( 2-4 ) Arus rata-rata ini (Idc) secara matematis bisa dinyatakan:

Idc = 2π

1 i d t

2π 0

∫

ω ... ( 2-5 ) Untuk penyearah setengah gelombang diperoleh:

1N4007

RL Masukan

sinyal AC Vi VD

i

Idc = 2π

1 im Sin t dt

π 0

∫

ω ... ( 2-6 ) Idc =

π

Im = 0,318 Im ... ( 2-7 )

Tegangan keluaran dc yang berupa turunan tegangan dc pada beban adalah:

Vdc = Idc . RL (Volt) ... ( 2-8 ) Vdc =

π Im.RL

... ( 2-9 ) Apabila harga resistansi forward Rf jauh lebih kecil dari resistansi load RL, yang berarti Rf bisa diabaikan, maka:

Vm = Im.RL ... ( 2-10 ) Sehingga:

Vdc = π

Vm = 0,318 Vm (Volt) ... ( 2-11 )

Apabila penyearah bekerja pada tegangan Vm yang kecil, untuk memperoleh hasil yang lebih teliti, maka tegangan cut in dioda (V) perlu dipertimbangkan, yaitu:

Vdc = 0.318 (Vm - V_γ) ... ( 2-12 )

(a) (b) (c) Gambar 2.8 Penyearah Setengah Gelombang (a) Rangkaian; (b) Tegangan

Skunder Trafo; (c) Arus Beban [9]

2.4 Saklar Statis Dengan SCR (Silicon Controlled Rectifier)

Silicon Controlled Rectifier (SCR) adalah salah satu komponen yang menyerupai transistor karena memiliki tiga buah kaki. Tapi kaki pada SCR tidak sama dengan kaki yang terdapat pada transistor. Kaki yang terdapat pada SCR terdiri dari ; A = Anode, G = Gate, C = Cathoda. Jadi jelas bahwa fungsi SCR ini beda dengan transistor. SCR dalam banyak literatur disebut thyristor. Pada prinsipnya untuk membuat thyristor jenis SCR (Silicon Controlled Rectifier) menjadi ON adalah dengan memberi arus trigger lapisan P dekat dengan cathoda [10], yaitu dengan memicu tegangan pada gerbang (gate) thyristor PNPN seperti pada Gambar 2.9.

(a) (b)

Gambar 2.9 Silicon Controlled Rectifier (a) Struktur SCR; (b) Simbol Dari SCR [10]

Operasi SCR sama dengan operasi dioda standar kecuali bahwa SCR memerlukan tegangan positif pada gerbang untuk menghidupkan saklar. Gerbang SCR dihubungkan dengan basis transistor internal, untuk itu diperlukan tegangan 0,75 V untuk memicu SCR. Tegangan ini disebut sebagai tegangan pemicu gerbang (gate trigger voltage). Biasanya pabrik pembuat SCR memberikan data arus masukan minimum yang dibutuhkan untuk menghidupkan SCR.

Lembar data menyebutkan arus ini sebagai arus pemicu gerbang (gate trigger current). Sebagai contoh datasheet SCR tipe 2N4441 memberikan tegangan dan arus pemicu yaitu; VGT =0,75 Volt, Rinput = 415 ohm dan IGT =10 mA. Maka dapat dihitung tegangan Vin yang diperlukan agar SCR ini ON adalah sebesar :

Vin = VBR + VGT ... ( 2-13 ) Vin = IGT x Rinput + VGT = 4.9 volt ... ( 2-14 ) Hal ini berarti sumber yang menggerakkan gerbang 2N4441 harus mencatu 10 mA pada tegangan 0,75 V untuk mengunci SCR. Melalui gate tersebut SCR di trigger menjadi ON, yaitu dengan memberi arus. Ternyata dengan memberi arus gate yang semakin besar dapat menurunkan tegangan breakover (VBO) sebuah SCR. Dimana tegangan ini adalah tegangan minimum yang diperlukan SCR untuk menjadi ON.

Karakteristik tegangan dan arus dari sebuah SCR seperti pada Gambar 2.10.

Gambar 2.10 Karakteristik Dari SCR [10]

Pada Gambar 2.10 tertera tegangan breakover VBO, jika tegangan forward SCR mencapai titik ini, maka SCR akan ON. Lebih penting lagi adalah arus I_GT dapat menyebabkan tegangan VBO turun menjadi lebih kecil. Pada Gambar ditunjukkan

beberapa arus IG dan korelasinya terhadap tegangan breakover. Pada datasheet SCR arus trigger gate ditulis dengan notasi I_GT (Gate Trigger Current).

2.5 Pewaktu Dengan IC 555 (Timer)

IC timer 555 ini sudah lama dikenal dan masih populer sampai saat ini sejak puluhan tahun yang lalu. Tepatnya IC 555 pertama kali dibuat oleh Signetics Corporation pada tahun 1971. IC timer 555 memberi solusi praktis dan relatif murah untuk berbagai aplikasi elektronik yang berkenaan dengan pewaktuan (timer).

Terutama dua aplikasinya yang paling populer adalah rangkaian pewaktu monostable dan osilator astable. Komponen utama terdiri dari komparator dan flip-flop yang direalisasikan dengan banyak transistor [11].

Hampir semua pabrikan membuat komponen jenis ini, walaupun dengan nama yang berbeda-beda. Misalnya National Semiconductor menyebutnya dengan LM555, Philips dan Texas Instrument menamakannya SE/NE555. Motorola / ON-Semi mendesainnya dengan transistor CMOS sehingga komsusi powernya cukup kecil dan menamakannya MC1455. Philips dan Maxim membuat versi CMOS-nya dengan nama ICM7555. Walaupun namanya berbeda-beda, tetapi fungsi dan pin diagramnya saling kompatibel satu dengan yang lainnya (functional and pin to pin compatible).

Hanya saja ada beberapa karakteristik spesifik yang berbeda misalnya konsumsi daya, frekuensi maksimum dan sebagainya. Spesifikasi lebih detail biasanya dicantumkan pada data sheet masing-masing pabrikan. Pertama kali casing dibuat dengan 8 pin T - package (tabular dari kaleng mirip transistor), namun sekarang lebih umum dengan kemasan IC DIP 8 pin seperti pada Gambar 2.11.

IC-555 merupakan sebuah rangkaian terintegrasi yang berfungsi sebagai rangkaian timer. Rangkaian IC-555 biasa digunakan dalam fungsi multivibrator maupun oscillator. Pada IC-555 memiliki beberapa mode operasi, yaitu: monostable, bistable, dan astable. Pada mode operasi monostable IC-555 akan menghasilkan sebuah pulsa. Pulsa akan digenarasi saat input trigger menerima sinyal yang besarnya ditentukan oleh muatan dikapasitor. Besar lebar pulsanya dapat ditentukan dengan menghitung konstanta waktu RC.

Gambar 2.11 Konfigurasi Pin NE555 [12]

Keterangan tiap pin IC:

1. GND Ground, level rendah (0 V)

2. TRIG Pemicu masukan dari luar lebih kecil dari 1/3 VCC.

3. OUT Keluaran 0,5 V dibawah +VCC atau 0,1 V diatas GND.

4. RESET atau untuk menolak masukan pemicu.

5. CONT "Control" pengendali tegangan internal (2/3 VCC).

6. THRES Ambang.

7. DIS Discharge atau tempat pengosongan kapasitor.

8. V+, VCC Tegangan sumber biasanya antara 3 sampai 15 V.

2.5.1 Rangkaian Monostable Mode Dengan NE555

IC 555 didesain sedemikian rupa sehingga hanya memerlukan sedikit komponen luar untuk bekerja. Diantaranya yang utama adalah resistor dan kapasitor

luar (ekstensi). IC ini bekerja dengan memanfaatkan prinsip pengisian (charging) dan pengosongan (discharging) dari kapasitor melalui resistor luar tersebut [11].

Gambar 2.12 Flip Flop Dan Komparator Internal Pewaktu 555 Monostable [11]

Prinsip kerjanya, seperti Gambar 2.12 dengan resistor Rt dan kapasitor Ct luar , rangkaian ini tidak lain adalah sebuah rangkaian pewaktu (timer) monostable.

Prinsipnya rangkaian ini akan menghasilkan pulsa tunggal dengan lama waktu tertentu pada keluaran, jika trigger dari komponen ini dipicu. Persamaan untuk T (waktu) adalah [11]:

... ( 2-15 )

Dari persamaan ( 2-15 ) diperoleh:

... ( 2-16 ) Atau:

, ...2-17 )

2.5.2 Rangkaian Astable Mode Dengan NE555

Sedikit berdeda dengan rangkaian monostable, rangkaian astable dibuat dengan mengubah susunan resitor dan kapasitor luar pada IC 555 seperti Gambar 2.13. Ada dua buah resistor R_ta dan R_tb serta satu kapasitor ekstensi C_t yang diperlukan. Prinsipnya rangkaian astable dibuat agar memicu dirinya sendiri berulang-ulang sehingga rangkaian ini dapat menghasilkan sinyal osilasi pada keluarannya. Pada saat catu daya rangkaian ini dihidupkan, kapasitor C_t mulai terisi melalui resistor Rta dan Rtb sampai mencapai tegangan 2/3 VC+.

Gambar 2.13 Pewaktu IC NE555 Astable [11]

Pada saat tegangan ini tercapai, komparator dari IC 555 mulai bekerja mereset flip-flop dan seterusnya membuat transistor ON. Ketika transisor ON, resitor R_tb seolah dihubung singkat ke ground sehingga kapasitor C_t membuang muatannya (discharging) melalui resistor Rtb. Pada saat ini keluaran menjadi 0. Pada saat discharging, tegangan pada pin trigger terus turun sampai mencapai 1/3 VC+. Ketika tegangan ini tercapai, komparator bekerja dan kembali memicu transistor menjadi

OFF. Ini menyebabkan keluaran kembali menjadi high (VC+). Dengan perhitungan eksponensial dengan batasan 1/3 VC+ dan 2/3 VC+, maka dapat diperoleh [11]:

t1 = ln(2) (Rta+Rtb).C = 0.693 (Rta+Rtb).Ct ... ( 2-18 ) Maka:

t₂ = ln(2) Rtb.C = 0.693 R_tb.C ... ( 2-19 ) Periode osilator dapat diketahui dengan menghitung T = t1 + t2. duty cycle dari sinyal osilasi yang dihasilkan dihitung dari rumus f = 1/T, Jadi jika diinginkan duty cycle osilator, maka dapat digunakan resistor Rta yang relatif jauh lebih kecil dari resistor Rtb.

2.6 Mikrokontroller Atmega 8 SMD

AVR merupakan salah satu jenis mikrokontroller yang di dalamnya terdapat berbagai macam fungsi. Perbedaannya, pada mikrokontroler yang pada umumnya digunakan seperti MCS51 adalah, pada AVR tidak perlu menggunakan oscillator ekstensi karena di dalamnya sudah terdapat internal oscillator. Selain itu kelebihan dari AVR adalah memiliki Power-ON Reset, yaitu tidak perlu ada saklar reset dari luar karena cukup hanya dengan mematikan supply, maka secara otomatis AVR akan melakukan reset. Untuk beberapa jenis AVR terdapat beberapa fungsi khusus seperti ADC, EEPROM sekitar 128 byte sampai dengan 512 byte.

AVR (Alf Vegard Risc) merupakan seri mikrokontroller CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register general-

purpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal dan ekstensi, serial USART, Programmable Watchdog Timer, dan mode power saving.

Beberapa diantaranya mempunyai ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In System Programmable Flash ON chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI.

ATMEGA 8 adalah mikrokontroller CMOS 8 bit daya rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATMEGA 8 mempunyai throughput mendekati 1 MPS per MHz membuat disain dari sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan proses.

Susunan pin dari IC mikrokontroller ATMEGA 8 seperti pada Gambar 2.14.

Gambar 2.14 Susunan Pin Microcontroller ATMega 8 SMD [13]

Atmega 8 SMD memiliki 32 Pin, yang masing-masing pin-nya memiliki fungsi yang berbeda-beda baik sebagai port maupun fungsi yang lainnya. Fungsi dari masing- masing kaki Atmega 8 sebagai berikut:

1. VCC, Merupakan supply tegangan digital.

2. GND, Merupakan ground untuk semua komponen yang membutuhkan grounding.

3. Port B (PB7...PB0), Didalam Port B terdapat XTAL1, XTAL2, TOSC1, TOSC2.

Jumlah Port B adalah 8 buah pin, mulai dari pin B.0 sampai dengan B.7. Tiap pin dapat digunakan sebagai input maupun keluaran. Port B merupakan sebuah 8 bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Sebagai input, pin-pin yang terdapat pada port B yang secara ekstensi diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up resistor diaktifkan. Khusus PB6 dapat digunakan sebagai input kristal (inverting oscillator amplifier) dan input kerangkaian clock internal, bergantung pada pengaturan fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock. Sedangkan untuk PB7 dapat digunakan sebagai keluaran kristal (keluaran oscillator amplifier) bergantung pada pengaturan fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock. Jika sumber clock yang dipilih dari oscillator internal, PB7 dan PB6 dapat digunakan sebagai I/O atau jika menggunakan Asyncronous Timer/Counter2 maka PB6 dan PB7 (TOSC2 dan TOSC1) digunakan untuk saluran input timer.

4. Port C (PC5…PC0), Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O port yang di dalam masingmasing pin terdapat pull up resistor. Jumlah pinnya hanya 7 buah mulai dari pin C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran/keluaran port C memiliki karakteristik yang sama dalam hal menyerap arus (sink) ataupun mengeluarkan arus (source).

5. RESET/PC6, Jika RSTDISBL fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin I/O. Pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang terdapat pada port C lainnya. Namun jika RSTDISBL fuse tidak diprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset. Dan jika level tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek dari pulsa minimum, maka akan menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clock-nya tidak bekerja.

6. Port D (PD7…PD0), Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Hanya saja pada port ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O.

7. Avcc, Pin ini berfungsi sebagai supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan untuk analog saja. Bahkan jika ADC pada AVR tidak digunakan tetap saja disarankan untuk menghubungkannya secara terpisah dengan VCC. Jika ADC digunakan, maka AVCC harus dihubungkan ke VCC melalui low pass filter.

8. AREF, Merupakan pin referensi jika menggunakan ADC.

Pada AVR status register mengandung beberapa informasi mengenai hasil dari kebanyakan hasil eksekusi instruksi aritmatik. Informasi ini digunakan untuk altering arus program sebagai kegunaan untuk meningkatkan performa pengoperasian.

Register ini diupdate setelah operasi ALU (Arithmetic Logic Unit) hal tersebut seperti yang tertulis dalam datasheet khususnya pada bagian Instruction Set Reference.

Dalam hal ini untuk beberapa kasus dapat membuang penggunaan kebutuhan instrukasi perbandingan yang telah didedikasikan serta dapat menghasilkan peningkatan dalam hal kecepatan dan kode yang lebih sederhana dan singkat. Blok diagram Atmega 8 seperti Gambar 2.15.

Gambar 2.15 Blok Diagram Atmega 8 [13]

Register tidak secara otomatis tersimpan ketika memasuki sebuah rutin interupsi dan juga ketika menjalankan sebuah perintah setelah kembali dari interupsi.

Namun hal tersebut harus dilakukan melalui software. Status register seperti Gambar 2.16.

Gambar 2.16 Status Register ATMega8 [13]

2.7 Pemograman Bahasa C Untuk AVR

Bahasa C luas digunakan untuk pemrograman berbagai jenis perangkat, termasuk mikrokontroller. Bahasa ini sudah merupakan high level language, dimana memudahkan programmer menuangkan algoritmanya. Dasar bahasa C adalah sebagai berikut:

1. Struktur penulisan program

#include < [library1.h] > // Opsional

#include < [library2.h] > // Opsional#define [nama1] [nilai] ; // Opsional

#define [nama2] [nilai] ; // Opsional [global variables] // Opsional [functions] // Opsional

void main(void) // Program Utama{

[Deklarasi local variable/constant]

[Isi Program Utama] } 2. Tipe data

char : 1 byte ( -128 s/d 127 ) unsigned char : 1 byte ( 0 s/d 255 )

int : 2 byte ( -32768 s/d 32767 ) unsigned int : 2 byte ( 0 s/d 65535 )

long : 4 byte ( -2147483648 s/d 2147483647 ) unsigned long : 4 byte ( 0 s/d 4294967295 ) float : bilangan desimal

3. Deklarasi variabel & konstanta; Variabel adalah memori penyimpanan data yang nilainya dapat diubah-ubah. Penulisan : [tipe data] [nama] = [nilai] ;

4. Statement; Statement adalah setiap operasi dalam pemrograman, harus diakhiri dengan [ ; ] atau [ } ]. Statement tidak akan dieksekusi bila diawali dengan tanda [ // ] untuk satu baris. Lebih dari 1 baris gunakan pasangan [ /* ] dan [ */ ].

Statement yang tidak dieksekusi disebut juga comments / komentar.

2.8 Software Simulasi Dengan Proteus 7 Professional

Proteus merupakan gabungan dari program ISIS dan ARES. Dengan penggabungan kedua program ini maka skematik rangkaian elektronika dapat dirancang serta disimulasikan dan dibuat menjadi layout PCB. ISIS (Intelligent Schematic Input System) dan merupakan salah satu program simulasi yang terintegrasi dengan proteus dan menjadi program utamanya. ISIS dirancang sebagai media untuk menggambar skematik rangkaian elektronik yang sesuai dengan standart internasional [14]. Dalam proteus juga dimasukkan sebuah program ProSPICE yang berguna untuk mensimulasikan skematik rangkaian, sehingga proteus dapat menjadi

program simulator rangkaian elektronika yang interaktif. ProSPICE dirancang berdasarkan standar bahasa pemrograman SPICE3F5, sehingga mampu mensimulasikan rangkaian gabungan dari komponen analog dan digital secara interaktif yang dikenal dengan istilah Interactive Mixed Mode Circuit Simulator.

Title Bar

Gambar 2.17 Screen Skematik pada Proteus [14]

Proteus dapat menyimulasikan berbagai jenis mikroprosesor dan mikrokontroller, termasuk mikrokontroller keluarga AVR. Diharapkan dengan menggunakan program simulasi ini maka, perancangan rangkaian berbasis mikrokontroller dapat lebih mudah dilakukan serta mengurangi biaya dan menghemat waktu. Proteus dilengkapi program compiler, sehingga dapat mengkompilasi file kode sumber seperti Assembly menjadi file Hex sehingga nantinya dapat digunakan oleh mikrokontroller yang sebenarnya.. Screen skematik pada proteus seperti pada Gambar 2.17. Screen skematik pada proteus berisi beberapa elemen dasar berikut:

1. Title Bar, berada pada posisi yang paling atas dalam proteus . Title bar berisi informasi mengenai nama file yang sedang aktif dan juga menunjukkan apakah animasi simulasi sedang berjalan atau tidak.

2. Menu Bar , berada tepat di bawah title bar dan merupakan menu utama dari proteus , karena pada menu bar terdapat perintah dari hampir seluruh fungsi yang ada pada proteus . Dalam menu bar terdapat beberapa menu utama yaitu: File, View, Edit, Tools Design, Graph, Source, Debug, Library, Template, System dan Help

3. Toolbars, Sama seperti program aplikasi berbasis sistem operasi microsoft windows yang lainnya, program proteus juga menyediakan fasilitas untuk mengakses dengan cepat perintah tertentu melalui ikon yang terdapat pada toolbar. Toolbar yang disedakan proteus ada tiga jenis yaitu Command Toolbar, Mode Selector Toolbar dan Orientation Toolbar.

4. Command Toolbar, berada pada bagian atas screen skematik dan merupakan akses alternatif dari menu bar. Pada command toolbar terdapat 4 subtoolbar lagi yaitu File, View, Edit dan Design.

5. Mode Selector Toolbar, dilokasikan pada sudut kiri bawah dari screen layout.

Ada 3 jenis mode selector toolbar yang disediakan oleh proteus yaitu Main Modes, Gadget, 2D Graphics. Mode toolbar tidak dapat disembunyikan dan fungsi-fungsinya tidak terdapat pada menu bar.

6. Orientation Toolbar, berguna untuk menampilkan dan mengontrol arah rotasi dan refleksi objek yang diletakkan pada lembar kerja. Komponen yang akan

diubah arahnya harus diseleksi atau ditandai terlebih dahulu sebelum diubah arahnya. Komponen yang telah dipilih tersebut akan berubah warnanya.

7. Window Editing, mempunyai daerah atau area yang paling besar pada screen skematik proteus . Window editing akan menampilkan lembar kerja yang menjadi tempat untuk menGambar, mengedit dan menyimulasikan skematik rangkaian.

8. Window Overview, berada pada bagian kiri atas dari screen skematik proteus , tepatnya berada di samping kiri atas window editing dan di atas object selector.

Window overview biasanya berfungsi untuk merepresentasikan objek atau komponen yang terdapat pada window editing.

9. Object Selector, berada di sisi kiri window editing dan di bawah window overview. Object selector biasanya digunakan untuk menyimpan berbagai jenis komponen, terminal, generator, graph dan objek yang lainnya sebelum diletakkan pada window editing.

10. Control Panel Animation, berada pada di sudut kiri bawah screen skematik.

Control panel animation berguna untuk menjalankan dan menghentikan simulasi.

2.9 Software Diptrace Untuk Perancangan Layout Printed Circuit Board Diptrace adalah salah satu perangkat lunak dalam mendesain skema rangkaian dan layout PCB. Diptrace mempunyai 4 bagian penting dalam programnya yaitu:

1. Schematic

Dalam membuat skematik rangkaian, program diptrace merupakan program yang banyak memberikan fasilitas automatisasi, walaupun tidak dilengkapi

dengan program simulasinya. Untuk menggambar rangkaian terlebih dahulu kita tentukan paper sheet untuk lokasi skematik rangkaian dengan mengaktifkan file/title dan sheet setup, pilih sesuai dengan ukuran yang di kehendaki. Untuk memberikan nama file, isian text di kolom sheet yang tersedia. Untuk menggambar skematik rangkaian, letakkan komponen yang dibutuhkan dalam sheet yang tersedia. Komponen yang ada pada library diptrace lengkap. Jika komponen yang kita butuhkan tidak terdapat pada library, diptrace menyediakan program pencarian komponen secara online dengan mengaktifkan library/search components [15]. Tampilan schematic pada diptrace seperti pada Gambar 2.18.

Gambar 2.18 Tampilan Schematic Pada Diptrace [15]

Sesudah meletakkan semua komponen yang dibutuhkan, selanjutnya menghubungkan komponen satu dengan yang lainnya (wiring) sehingga terbentuk rangkaian utuh yang diinginkan dengan mengaktifkan kaki komponen satu dengan kaki komponen lainnya sehingga tampak wiring diagramnya.

2. PCB Layout

Convert PCB pada menu file untuk mengubah menjadi layout PCB. Pertama convert, maka akan tampil pada PCB kaki-kaki komponen dengan wiring yang tersusun secara acak. Kita dapat meletakkan komponen dengan dua cara yaitu secara manual maupun autoplacement. Dengan autoplacement mempersingkat waktu kita untuk menata letakkan komponen-komponen. Setelah posisi komponen telah teratur, maka selanjutnya membuat net/penghubung antar kaki komponen pada layout PCB. Tampilan PCB layout seperti pada Gambar 2.19.

Gambar 2.19 Screen PCB Layout Pada Diptrace [15]

3. Pattern Editor

Kelebihan lain dari diptrace adalah adanya program dalam mendesain pattern (kaki komponen), yaitu dengan menjalankan program pattern pada diptrace, maka desain sedemikian rupa sehingga didapat bentuk dan ukuran yang kita harapkan. Tampilan pattern editor seperti pada Gambar 2.20.

Gambar 2.20 Screen Pattern Editor Pada Diptrace [15]

4. Component Editor

Dengan diptrace juga dapat mendesain komponen yang sesuai dengan kebutuhan baik yang ada pada library maupun yang tidak ada, termasuk IC, tampilan komponen editor seperti Gambar 2.21.

Gambar 2.21 Screen Komponen Editor Pada Diptrace [15]

2.10 Kelebihan Dan Kekurangan Software Diptrace Kelebihan Software Diptrace adalah:

1. Adanya fasilitas Autoplacement & Autorouting.

2. Adanya fasilitas search pada library sehingga memudahkan pencarian komponen yang diinginkan.

3. Terdapat update library.

4. Electrical Rule Check mengetahui adanya error pada rangkaian.

5. Bill of material dalam bentuk excel untuk mengetahui semua tentang komponen yang terpakai dalam rangkaian.

6. Pattern Editor untuk menyesuaikan jumlah dan bentuk pin yang digunakan.

Kekurangan Software Diptrace adalah: Tidak ada program untuk simulasi dan analisa.

2.11 Pencetakan Layout PCB Dengan Teknik Sablon

Walaupun telah dapat mencetak pola gambar dan jalur konduktor dari layout PCB yang telah selesai didesain, bukan berarti proses pembuatan PCB telah selesai sepenuhnya. Sebab pada dasarnya yang telah didesain itu hanya layout PCB yang dicetak di atas kertas, belum kelapisan tembaga dari PCB yang sebenarnya. Oleh karena itu, pola gambar dan jalur konduktor dari layout PCB yang telah dicetak harus dipindahkan kelapisan tembaga PCB dalam bentuk aslinya [16].

Memindahkan pola gambar dan jalur konduktor dari layout PCB mempunyai beberapa metode yang dapat digunakan untuk mentransformasikan pola gambar dan jalur konduktor dari hasil pencetakan layout PCB ke dalam bentuk PCB yang aslinya.

Metode-metode tersebut adalah sebagai berikut:

1. Memindahkan pola gambar dan jalur konduktor dari layout PCB dengan teknik kimiawi. Dalam proses pembuatan PCB dengan teknik kimiawi digunakan bahan kimia +20 untuk melapisi permukaan tembaga PCB. Bahan kimia +20 dapat diperoleh di toko-toko komponen elektronika ataupun di toko bahan kimia.

Dengan menggunakan bahan kimia +20 memungkinkan untuk membuat layout PCB yang berukuran kecil, tipis dan saling berdekatan satu sama lain.

2. Sablon, salah satu hal yang menjadi alasan kenapa harus memilih teknik sablon ini ialah dengan menggunakan teknik sablon dapat mengurangi biaya pembuatan PCB, bila lembaran PCB yang digunakan sangat banyak. Sebab, hanya dengan sekali proses pemindahan pola gambar dari kertas ke screen sablon, dapat juga mencetak pola jalur konduktor langsung di atas lembaran PCB secara berulang- ulang. Akan tetapi dalam proses pembuatan PCB dengan menggunakan teknik sablon, hal yang perlu di perhatikan ialah bahan tinta atau cat sablon harus tahan air. Sebab bila bahan pembuatan sablonnya tidak tahan air, saat proses pelarutan dengan Ferri Chlorite (FeCl₄) jalur konduktor PCB akan ikut larut. Oleh karena itu jenis tinta atau cat yang digunakan sebaiknya terbuat dari minyak atau bahan kimia lain yang tidak larut dalam air.

3. Memindahkan pola gambar dan jalur konduktor dari layout PCB dengan kertas transfer PCB. Selain menggunakan teknik kimiawi dan teknik sablon, dapat juga memanfaatkan media lain untuk memindahkan pola gambar layout PCB, yaitu dengan menggunakan kertas transfer PCB. Dibandingkan dengan teknik kimiawi dan teknik sablon, cara ini termasuk jauh lebih mudah dan murah.

BAB III

RANCANG BANGUN SISTEM OTOMATIS LAMPU RUANGAN

3.1 Proses Diagram Alir (Flow Chart) Realisasi Perangkat

Dalam rancang bangun sistem otomatis lampu ruangan, ada beberapa tahap yang penulis lakukan antara lain:

1. Pengumpulan data-data, yaitu mengumpulkan data-data dari pasar berupa lampu sensor gerak, model fitting lampu, buku-buku sebagai referensi pustaka, internet sebagai pendukung pembanding, jurnal sebagai pembanding dan media lain sebagai landasan yang digunakan dalam rancangan sistem otomatis lampu ruangan ini.

2. Simulasi sistem elektronik, untuk simulasi rangkaian elektronik penulis menggunakan software proteus, dengan simulasi, penulis dapat menggantikan model rangkaian lain tanpa membutuhkan biaya untuk pengadaan komponen, hal ini apabila sistem elektronik tidak sesuai dengan yang diharapkan.

3. Perancangan software dan hardware, apabila langkah pada simulasi sudah sesuai dengan yang diinginkan, maka langkah selanjutnya merancang sistem elektronik dan software untuk mikrokontroler.

4. Analisa hasil, untuk analisa hasil penulis membandingkan disipasi daya pada saat lampu tidak menyala dengan jurnal-jurnal yang relevan dan dengan lampu sensor gerak yang ada di pasaran.

Diagram alir (Flow Chart) rancang bangun sistem otomatis lampu ruangan seperti pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Flow Chart Rancang Bangun Sistem Otomatis Lampu Ruangan

3.2 Realisasi Rancangan Sistem Lampu Otomatis Keseluruhan

Pada sub-bab ini akan dibahas perancangan dan pembuatan dari perangkat keras dari sistem lampu otomasis ruangan, dimana diharapkan dengan adanya sistem otomasis ini dapat menjadi upaya alternatif untuk menghemat penggunaan energi listrik. Dalam perancangan lampu ruangan otomatis berdasarkan keberadaan manusia terdiri dari tiga sistem perancangan yaitu:

38

1. Modifikasi fitting lampu supaya bisa menempatkan sensor PIR dan rangkaian elektronik ke dalam fitting.

2. Perancangan lampu otomatis menggunakan sensor PIR yang terintegrasi dengan mikrokontroller atmega 8 SMD dan PIR yang terintegrasi dengan timer NE555.

3.2.1 Model Fitting Lampu Type E27 Di Pasaran

Fitting downlight / pemanjang soket lampu E27 model panjang dengan ukuran 95 mm / 9,5 cm dan model pendek 65mm / 6,5 cm, secara keseluruhan (dihitung termasuk dari fittingnya), seperti pada Gambar 3.2. Kegunaan fitting ini, agar cahaya lampu lebih menyebar, karena sumber cahaya lebih menonjol ke permukaan plafon biasanya digunakan dalam downlight lampu.

Gambar 3.2 Soket Lampu Type E27

3.2.2 Realisasi Rancang Bangun Lampu Otomatis Menggunakan Sensor PIR Terintegrasi Dengan Mikrokontroller Atmega 8

Dalam perancangan lampu otomatis dengan mikrokontroller atmega 8 SMD sebagai unit kontrolnya, penulis membagi beberapa tahap (proses) perancangan antara lain:

1. Rancangan power supply (catu daya 5 Volt) tanpa menggunakan transformator, alasan menggunakan sistim tanpa transformator, karena konsumsi daya lebih rendah dibandingkan dengan menggunakan transformator, dalam perancangan sistim ini bisa dibuat dalam ukuran kecil, sehingga bisa ditempatkan dalam fitting lampu (soket sambung E27).

2. Rancangan komparator (pembanding) menggunakan op-amp LM324 tipe SMD, fungsi pembanding dalam rangkaian adalah untuk pengkalibrasian kepekaan (sensitif) penerimaan dari sensor PIR.

3. Rancangan unit kontroler lampu otomatis menggunakan atmega8 tipe SMD (Surface Mount Device), alasan menggunakan tipe SMD atau TQFP (Plastic Gull Wing Quad Flat Package) karena ukurannya lebih kecil dibandingkan dengan tipe PDIP (Pastic Dual Inline Package).

Blok diagram perancangan lampu otomatis menggunakan sensor PIR yang terintegrasi dengan mikrokontroller Atmega 8 seperti pada Gambar 3.3.

Mikrokontroler SCR Komparator

Sensor PIR

Lampu

Gambar 3.3 Blok Diagram Lampu Otomatis Dengan Mikrokontroller Atmega8

3.2.3 Realisasi Rancang Bangun Lampu Otomatis Menggunakan Sensor PIR Terintegrasi Dengan Pewaktu IC555