ANALSIS PROTOTYPE SISTEM LAMPU OTOMATIS

ANALSIS PROTOTYPE SISTEM LAMPU OTOMATIS

BERBASIS ARDUINO UNO YANG TERINTEGRASI

DENGAN SENSOR LDR DAN RELAY

Disusun oleh :

Rahmawati Fajri Latiefa

5115134269

Hervina Kiruna H

5115134280

Verra Jessica

5115131468

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kepada Allah, Tuhan Yang Maha Esa. Berkat limpahan karunia-Nya maka laporan penelitian ini dapat diselesaikan penulisannya dalam waktu yang telah ditentukan. Tak lupa pula kami ucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam proses penyelesaian resume ini, diantaranya:

1. Daryanto, selaku dosen mata kuliah Manajemen Industri,

2. Para penulis yang tulisannya kami kutip sebagai bahan,

Laporan penelitian ini disusun oleh tim penyusun sebagai tugas akhir yang diberikan oleh dosen matakuliah Otomasi Instalasi Industri dengan berbagai sumber pengetahuan yang penulis peroleh dari berbagai media yang menunjang dan membantu terselesaikannya laporan ini.

Besar harapan kami laporan penelitian ini dapat memberikan kontribusi peningkatan kualitas pembelajaran di Negara kita. Saran dan masukan yang bersifat membangun sangat kami harapkan demi perkembangan dan kemajuan. Kami menyadari bahwa penelitian ini masih banyak memiliki kekurangan. Atas kerjasama dan partisipasi yang diberikan oleh semua pihak, penulis mengucapkan terima kasih.

Jakarta, 15 Juni 2016

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Krisis energy yang melanda dunia, membuat harga bahan bakar semakin meningkat. Hal ini menyebabkan baiya tarif dasar listrik ikut naik, karena bahan bakar masih menjadi energy utama untuk penggerak prime mover sistem pembangkit energy listrik.. Semakin meningkatnya biaya tarif dasar listrik, maka semakin tinggi pula biaya yang dikeluarkan oleh konsumen untuk membayar tagihan listrik.

Tidak bisa dielakkan lagi penggunaan listrik oleh masyarakat. Listrik sudah menjadi kebutuhan primer yang harus dipenuhi, mengingat semakin meningkatnya perkembangan teknologi yang tentunya menggunakan energi listrik. Tidak hanya itu, perkembangan fasilitas umum yang melayani masyarakat juga menjadi penyebab meningkatknya kebutuhan listrik. Terutama bila fasilitas tersebut beroperasi selama 24 jam, sudah pasti harus dilengkapi dengan penerangan yang memadai saat dimalam hari. Untuk itu, diperlukan peranan petugas untuk dapat mengoperasikan penerangan fasilitas tersebut. Namun, terkadang petugas lalai dalam menyalakan ataupun memadamkan lampu, hal ini lah yang dapat memicu pelayanan fasilitas umum menjadi menurun dan bahkan dapat menyebabkan meningkatkanya tagihan listrik bila lampu dibiarkan dalam keadaan terus menyala. Tidak hanya itu, kejadian seperti ini pun juga sering dialami di rumah-rumah, terkadang penghuni rumah lupa mematikan lampu taman yang ada di luar ruangan.

Meningkatnya biaya tarif dasar listrik membuat para konsumen listrik melakukan banyak hal untuk dapat menghemat penggunaan listrik. Inovasi-inovasi baru bermunculan guna membantu dalam penghematan listrik. Beberapa inovasi tersebut juga diiringi dengan memudahkan manusia dalam mengoperasikan hal-hal yang biasa mereka lakukan sendiri namun digantikan oleh sebuah sistem otomatis. Perkembangan teknologi berperan penting dalam penciptaan inovasi.

untuk lampu taman, lampu jalan, atau lampu outdoor lainnya dapat bekerja secara otomatis, dengan lampu dalam kedaan menyala di malah hari, dan padm di siang hari.

Perkembangan untuk membuat lampu menggunakan sensor LDR ini terus berkembang, berbagai macam rangkaian dan sistem dibuat unutk dapat menyempurnakan inovasi tersebut. Agar bisa digunakan dan dimanfaatkan oleh masyarakat untuk menghemat penggunaan listrik, serta menghemat penggunaan energy.

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan, maka permasalahan yang dapat diidentifikasi yaitu :

1. Lalainya manusia dalam menyalakan dan memadamkan lampu 2. Biaya tarif dasar listrik yang meningkat

3. Mencari kelemahan sistem lampu sensor LDR, untuk penyempurnaan alat

4. Sistem lampu yang tidak otomatis

1.3 Perumusan Masalah

Berdasarkan identifikasi masalah yang telah diuraikan, maka masalah penelitian dapat dirumuskan sebagai berikut :

1. Bagaimana merancang dan membuat prototype sistem lampu Otomatis berbasis Arduino Uno yang terintegrasi dengan sensor LDR dan relay? 2. Bagaimana pengujian dan analisis prototype sistem lampu otomatis

berbasis Arduino Uno yang terintegrasi dengan sensor LDR dan relay?

1.4 Pembatasan Masalah

Pembatasan masalah dalam penelitian ini adalah sistem lampu otomatis tidak dibuat dalam keadaan manual, dengan menggunakan saklar. Sehingga kinerja lampu hanya dikendalikan oleh sensor

1.5 Tujuan Penelitian

Tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian ini ialah untuk menganalisis sebuah sistem lampu otomatis berbasis arduino uno yang terintegrasi dengan sensor ldr dan relay sehingga didapat kelemahan dan kelebihan dari alat tersebut untuk dapat dikembangkan di masyarakat

1.6 Kegunaan Penelitian

2. Mengetahui analisis dan pengujian sistem lampu otomatis berbasis arduino uno yang terintegrasi dengan sensor ldr dan relay

BAB II

KAJIAN TEORI

2.1 Kajian Teori

2.1.1. Arduino

Pembahasan Arduino dibagi menjadi beberapa sub pembahasan,

diantaranya sejarah singkat, pengertian, jenis-jenis Arduino, kelebihan

Arduino dan beberapa sub pembahasan lain yang berkaitan dengan Arduino.

2.1.1.1. Sejarah Arduino

Pembuatan arduinio dimulai pada tahun 2005, dimana sebuah

situs perusahaan computer 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, di mana sudah ada lebih dari

300.000 unit Arduino terjual.

Pendiri dari Arduino itu sendiri adalah Massimo Banzi dan

David Cuartielles sebagai founder. Awalnya mereka memberi nama

proyek itu dengan sebutan Arduin dan Ivrea tetapi seiring dengan

perkembangan zaman, nama proyek itu dibah menjadi Arduino yang

berarti “teman yang kuat” atau dalam versi bahasa inggrisnya dikenal

2.1.1.2. Penggertian Arduino

Arduino adalah pengendali miko single-board yang bersifat

open-source, yang di turunkan dari wiring platform, yang di rancang

untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang.

Hardwere-nya memeiliki prosesor atmel AVR dan softwere-nya

memiliki bahasa pemrograman sendiri.

Secara software, Aarduino merupakan open source IDE yang

digunakan untuk mendevelop aplikasi mikrokontroller yang berbasis

Arduino platform.

Secara Hardware, Arduino merupakan single board

mikrokontroller yang bersifat open source hardware yang

dikembangkan untuk arsitektur mikrokontroller AVR 8 bit dan ARM

32 bit.

Dari ketiga pengertian daiatas, dapat disimpulkan bahwa

Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open

source yang didalamnya terdapat komponen utama, yaitu sebuah

chip mikrokontroller dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel.

Mikrokontroller itu sendiri adalah chip atau IC (Intergrated Circuit)

yang bisa deprogram mengguakan computer. Tujuan menanamkan

program pada mikokontroller adalah agar rangkaian elektronik dapat

membaca input, memproses input tersebut dan kemudian

bertugas sebagai “otak” yang menghasilkan input, proses, dan output

sebuah rangkaian elektronik.

2.1.1.3. Kelebihan Arduino

Arduino menyederhanakan proses bekerja dengan

mikrokontroler, sekaligus menawarkan berbagai macam kelebihan

antara lain :

1. Murah. Papan (perangkat keras)Arduino biasanya dijual relaif

murah dibandingkan dengan platform mikrokontroller pro lainnya.

2. Sederhana dan mudah pemrogramnnya. Perlu diketahui bahwa

lingkungan pemrograman Arduino mudah digunakan untuk

pemula, dan cukup fleksibel bagi mereka yang sudah tingkat

lanjut.

3. Perangkat lunakmya Open Source. Perangkt luak Arduino IDE

dipublikasikan sebagai opern source, tersedia bagi para

pemrograman berpengalaman untuk pengembangan lebih lanjut.

Bahasanya bisa dikembangkan lebih lanjut melalui

pustaka-pustaka C++ yang berbasis pada bahasa C untuk AVR

4. Perangkat kerasnya Opern Source. Perangkat keras Arduino

berbasis mikrokontroller ATMEGA8, ATMEGA168,

ATMEGA328 dan ATMEGA1280.

5. Tidak perlu perangkat chip programmer. Karena di dalamnya

sudah ada bootloader yang akan mengenai upload program dari

6. Sudah memiliki sarana komunikasi USB. Sehingga pengguna

laptop yang tidak memiliki port serial/RS323 bisa

menggunakannya.

7. Bahasa pemrograman reatif mudah. Karena software Arduino

dilengkapi kumpulan library yang cukup lengkap.

8. Memiliki modul siap pakai yang bisa ditancapkan pada board

Arduino. Misalnya shield GPS, Ethernet, SD Card, dan lain-lain.

2.1.1.4. Jenis-jenis Perangkat Keras Arduino (Hardware)

1. Papan/board Arduino

Arduino memiliki beberapa jenis papan/board yang telah

disesuaikan dengan fungsi dan tugasnya masing-masing. Biasanya

terdiri dari Arduino USB, Serial, Mega, Fio, Lilypad, BT, dan Nano.

2.1.1.5. Input / Output Digital & Input Analog

Input/output digital atau digital pin adalah pin pin untuk

menghubungkan Arduino dengan komponen atau rangkaian digital.

Input analgi atau analog pin adalah pin pin yang berfungsi untuk

menerima sinyal dari komponen atau rangkaian analog. Contohnya,

potensiometer, sensor cahaya, dan lain-lain.

2.1.1.6. Catu Daya

Pin-pin catu daya adalah pin yang memberikan tegangan

untuk komponen atau rangkaian yang dihubungkan dengan Arduino.

Pada bagian catu daya ini pin Vin dan Reset. Pin Vin digunakan untuk

tegangan pada USB atau adaptor, sedangkan Reset adalah pin untuk

memberikan sinyal reset melalui tombola tau rangkaian eksternal.

2.1.1.7. Baterai / Adaptor

Soket baterai atau adapor digunakan untuk mensuplai

Arduinio dengan tegangan dari baterai/adaptor 9V pada saat Arduino

sedang tidak disambungkan ke computer. Jika Arduino sedang

disambungkan ke computer dengan USB, Arduino mendapatkan

suplai tegangan dari USB, jika tidak perlu memasang baterai/adaptor

pada saat memprogram Arduino.

2.1.1.8. Memori

ATmega 28 mempunyai 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan

untuk bootloader). ATmega 328 juga mempunyai 2KB SRAM dan

ditulis (RW/read and written) dengan EEPROM library).

2.1.1.9. Perangkat Lunak Arduino (software)

IDE Arduino adalah software yang sangat canggih ditulis

dengan menggunakan Java. IDE Arduino terdiri dari :

1. Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna

menulis dan mengedit program dalam bahsa processing.

2. Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa

3. Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari computer ke

dalam memori di dalam papan Arduino.

Gambar 2.9 Contoh Tampilan Software Arduino

2.1.2. Arduino Uno

2.1.2.1 Pengertian Arduino Uno

Arduino Uno adalah salah satu produk berlabel Arduino

kikrokontroller ATmega328. Piranti ini dimanfaatkan untuk

mewujudkan rangkaian elektronik dari yang sederhana hingga

kompleks. Pengendalian LED hingga pengontrolan robot dapat di

implementasikan dengan menggunakan papan berukuran relative

kecil ini.

Bahkan dengan penambahan komponen tertentu, peranti ini

bisa dipakai untuk pemantauan kondisi pasien rumah sakit dan

pengendalian alat-alat di rumah.

Arduino Uno mengandung mikroprosesor (berupa Atmel

AVR) dan dilengkapi dengan oscillator 16 Mhz (yang

memungkinkan operasi berbasis waku dilaksanakan dengan tepat),

dan regulator (pembangkit tegangan) 5volt. Sejumlah pin tersedia di

papan. Pin 0 hingga 13 digunakan untuk isyarat digital, yang hanya

bernilai 0 dan 1. Pin A0-A5 digunakan untuk isyarat analog. Arduino

uno dilengkapi dengan Static Random-Access Memory (SRAM)

KB, dan Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM)

untuk meyimpan program.

Arduino Uno dapat diartikan juga sebagai board

mikrokontroler berbasis ATmega328(datasheet) yang memiliki 14

pin input dan output digital dimana 6 pin input tersebut dapat

digunakan sebagai output PWM (pulse width modulation) yang

merupakan sinyal digital yang dapat menyerupai sinyal analog, dan 6

pin input analog. 16 Mhz osilator Kristal, koneksi USB, jack power,

ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler

agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan kabel Board

Arduino Uno ke computer dengan menggunakan kabel USB atau

listrik dengan AC yang dihubungkan ke adaptor DC atau baterai

untuk menjalankannya.

Nama “Uno” berarti satu dalam bahasa Italia, untuk

menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi

versi referensi dari Arduino. Uno adalah yang terbaru dalam

serangkaian board USB Arduino, dan sebagai model referensi untuk

platform Arduino, untuk pembandingan dengan versi sebelumnya.

Dibawah ini adalah tabel spesifikasi mikrokontroller Arduino Uno :

Mikrokontroller ATmega 328 Operasi Tegangan 5V

Input tegangan 7 – 12 V (Rekomendasi) Pin I/O digital 14 pin (6 PIN untuk PWM) Arus DC tiap pin I/O 50mA

Arus DC ketika 3.3 V 50 mA

Mmeori flash 32 KB (AT mega 328) dan 0,5 KB digunakan oleh bootloader

SRAM 2 KB (ATmega328)

EEPROM 1 KB (ATmega328)

2.1.2.2 Bagian-bagian Papan Arduino Uno

a. 14 pin inpu/output digital (0-13)

Berfungsi sebagai input atau output, dapat diatur oleh program.

Khusus untuk 6 buah pin 3, 5, 6, 9, 10, dan 11, dapat juga

dapat diatur. Nilai sebuah pin output analog dapa deprogram

antara 0 – 255, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5 volt.

b. USB

Berfungsi untuk :

1. Membuat program dari computer ke dalam papan

2. Komunikasi serial antara papan dan computer

3. Memberi daya listrik kepada papan

c. Sambungan SV1

Sambungan atau jumper untuk memilih sumber daya papan,

aoakah dari sumber eksternal atau menggunakan USB.

Sambungan ini tidak diperlukan lagi pada papan Arduino versi

terakir karena pemilihan sumber daya eksternal atau USB

dilakukan secara otomatis.

d. Q1 – Kristal (quartz crystal oscillator)

Jika mikrokontroller dianggap sebagai sebuah otak, maka Kristal

adalah jantungnya karena komponen ini menghasilkan

detakdetak yang dikirim kepada mikrokontroler agar melakukan

sebuah operasi untuk setiap detaknya. Kristal ini dipilih yang

berdetak 16 juta kali per detuk (16 Mhz).

e. Tombol Reset S1

Untuk mereset papan sehingga program akan mulai lagi dari

awal. Perhatikan bahwa tombol reset ini bukan untuk menghapus

f. In-Circuit Serial Programming (ICSP)

Port ICSP memungkinakan pengguna untuk memprogram

mikrokontroler secara langsung, tanpa melalui boarloader.

Umumnya pengguna Arduino tidak melakukan ini sehingga ICSP

tidak perlu dipakai walaupun disediakan.

g. IC 1-Microcontroller Atmega

Komponen utama dari papan Arduino, di dalamnya terdapat

CPU, ROM dan RAM.

h. X1-sumber daya eksternal

Jika hendak disuplai dengan sumber daya eksternal, papan

Arduino dapat diberikan tegangan DC antara 9-12V.

i. 6 pin input analog (0-5)

Pin ini sangat berguna untuk membaca tegangan yang dihasilkan

oleh sensor analog, seperti sensor suhu. Program dapat membaca

nilai sebuah pin input antara 0 – 1023, dimana hal itu mewakili

nilai tegangan 0 – 5V.

Tanpa melakukan konfigurasi apapun, begitu sebuah papan

Arduino dikeluarkan dari kotak pembungkusnya ia dapat langsung

disambungkan ke sebuah komputer melalui kabel USB. Selain

berfungsi sebagai penghubung untuk pertukaran data, kabel USB ini

juga akan mengalirkan arus DC 5 Volt kepada papan Arduino

sehingga praktis tidak diperlukan sumber daya dari luar. Saat

Arduino akan menyala menandakan bahwa ia siap bekerja. (Lihat

gambar dibawah)

Pada papan Arduino Uno terdapat sebuah LED kecil yang

terhubung ke pin digital no 13. LED ini dapat digunakan sebagai

output saat seorang pengguna membuat sebuah program dan ia

membutuhkan sebuah penanda dari jalannya program tersebut. Ini

adalah cara yang praktis saat pengguna melakukan uji coba.

Umumnya microcontroller pada papan Arduino telah memuat sebuah

program kecil yang akan menyalakan LED tersebut berkedip-kedip

dalam jeda satu detik. Jadi sangat mudah untuk menguji apakah

sebuah papan Arduino baru dalam kondisi baik atau tidak, cukup

apakah LED indikator daya menyala konstan dan LED dengan

pin-13 itu menyala berkedip-kedip.

2.1.2.3 Sumber Daya /Power

Arduino Uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau

dengan catu daya eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis.

Untuk sumber daya Eksternal (non-USB) dapat berasal baik dari

adaptor AC-DC atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan

memasukkan 2.1 mm jacj DC ke colokan listrik board. Baerai dapat

dimasukkan pada pin header Gnd dan Vin dari konektor daya.

Board dapat beroperasi pada pasokan eksternal dari 6 sampai

20 volt. Jika anda menggunakan tegangan kurang dari6 volt mungkin

tidak akan stabil. Jika menggunakan lebih dari 12V, regulator

tegangan bisa panas dan merusak papan. Rentang yang dianjurkan

adalah 7 sampai 12 volt.

Pin listrik yang tersedia adalah sebagai berikut :

1. Vin. Input tegangan ke board Arduino ketika menggunakan

sumber daya eksternal.

2. 5V. Pin ini merupakan output 5V yang telah diatur oleh regulator

papan Arduino. Board dapat diaktifkan dengan daya, baik dari

stop kontak listrik DC (7-12V), konektor USB (5V), atau pin

5V DAN 3V secara langsung (tanpa melewati regulator) dapat

merusak papan Arduino.

3. Tegangan pada pin 3V3. 3.3Volt dihasilkan oleh regulator

on-board. Menyediakan arus maksimum 50 mA.

4. Gnd. Pin Ground

5. IOREF. Pin ini memberikan tegangan referensi ketika

mikroontroler beroperasi. Sebuah shield yang dikonfigurasi

dengan benar dapat membaca pin tegangan IOREF sehingga

dapat memilih sumber daya yang tepat agar dapat bekerja dengan

5V atay 3.3V.

2.1.2.4 Memori

ATmega328 memiliki 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan untuk

bootloader) ATmega328 juga memiliki 2 KB dari SRAM dan 1 KB

EEPROM

2.1.2.5 Input dan Output

Masing-masing dari 14 pin digital di Arduino Uno dapat digunakan

sebagai input atau output, dengan menggunakan fungsi pinMode (),

digitalWrite (), dan digitalRead (), beroperasi dengan daya 5 volt.

Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 Ma dan

memiliki internal pull-up resistor (Secara default terputus) dari 20-50

kΩ. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus yaitu :

1. Serial. 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan

2. Eksternal menyela: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk

memicu interrupt pada nilai yang rendah, dengan batasan tepi

naik ata turun, atau perubahan nilai.

3. PWM; 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan ouput PWM 8-bit

dengan fungsi analogWrite ().

4. SPI: 10 (SS), 11 (Mosi), 12(MISO), 13 (SCK). Pin ini

mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI library.

5. LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika

pin bernilai nilai HIGH, LED on, ketika pin bernilai LOW, LED

off.

2.1.2.6 Komunikasi

Arduino Uno memiliki sejumlah fasilitas unutk

berkomunkasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler

lainnya. ATmega328 menyediakan UART TTL (5V) komunikasi

serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX).

2.1.2.7 Pemrograman

Arduino Uno dapat deprogram dengan perangkat lunak

Arduino. Pilih Arduino Uno dari Tool lalu sesuaikan dengan

mikrokontroler yang digunakan.

Pada ATmega328 pada Arduino Uno memiliki bootloader

yang memungkinkan Anda untuk meng-upload program baru untuk

itu tanpa menggunakan programmer hardware eksternal. Ini

Sistem dapat menggunakan perangkat luak FLIP Atmel

(Windows) atau programmer DFU (Mac OS X dan Linux) untuk

memuat firmware baru Anda dapat menggunakan header ISP dengan

programmer eksternal.

2.1.2.8 Otomatis Software Reset

Tombol reset arduino uno dirancang untuk menjalankan

program yang tersimpan di dalam mikrokontroller dari awal. Tombol

reset terhubung ke Atmega 328 melalui kapsitor 100nf. Setalah

tombol reset ditekan cukup lama unruk me-reset chip, software IDE

Arduino dapat juga berfungsi untuk meng-upload program dengan

hanya menekan tombol upload di software IDE Arduino.

2.1.2.9 Perlindungan Arus USB

Arduino Uno memiliki polyfuse reset yang melindungi port

USB komputer Anda dari arus pendek atau berlebih. Meskipun

kebanyakan komputer memberikan perlindungan internal sendiri,

sekering menyediakan lapisan perlindungan tambahan. Jika lebi dari

500 mA, sekering otomatis bekerja.

2.1.2.10 Karakteristik Fisik

Panjang maksimum dan lebar PCB masing-masing adalah 2,7

dan 2,1 inci, dengan konektor USB dan stop kontak listrik yang

board harus terpasang ke permukaan. Perhatikan bahwa jarak antara

pin digital 7 dan 8 adalah 0,16”, tidak seperti pin lainnya.

2.1.3 Light Dependent Resistor (LDR)

LDR atau Light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor

yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya.

Besarnya nilai hambatan pada LDR tergantung pada besar kecilnya cahaya

yang diterima oleh LDR itu sendiri. Gambar berikut ini merupakan contoh

bentk fisik dari LDR beserta simbolnya.

Biasanya LDR (atau lebih dikenal fotoresistor) dibuat berdasarkan

kenyataan bahwa film cadmium sulfide mempunyai tahanan yang besar

jika tidak terkena cahaya dan tahanannya akan menurun kalau permukaan

fim itu terkena sinar.

Resistor peka cagata atau fotoresistor adalah kompnen elektronik

yang resitansinya akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya

yang mengenainya. Fotoresistor dapat merujuk pula pada light dependent

Fotoresistor dibuat dari semikonduktor beresistensi tinggi. Jika

cahaya yang mengenainya memiliki frekuensi yang cukup tinggi, foton

yang diserap oleh semikonduktor akan menyebabkan elektron memiliki

energy yang cukup untuk meloncat ke pita konduksi. Electron bebas yang

dihasilkan akan mengalirkan listrik, sehingga menurunkan resistansinya.

Besarnya tahanan LDR / fotoresistor dalam kegiatan mencapai jutaan

ohm dan turun sampai beberapa ratus ohm dalam keadaan terang LDR

dapat digunakan dalam suatu jaringan kerja (network) pembagi potensial

yang menyebabkan terjadinya perubahan tegangan jika sinar yang dating

berubah.

LDR digunakan untuk mendekteksi intensitas cahaya, yang mana

intensitas cahay sendiri dinyatakan dalam dua satuan fisika, yaitu lumens

per meter dan watt per meter persegi. Kedua satuan itu agak berbeda, yang

satu berdasarkan pada kepekaan mata manusia, yang satu lagi berdasarkan

energy listrik yang dialirkan ke sumber cahaya.

2.1.3.1 Karakteristik LDR

LDR adalah suatu bentuk komponen yang mempunyai perubahan

resistansi yang besarnya tergantung pada cahaya. Karakteristik LDR terdiri

dari dua macam yaitu Laju Recovery dan Respon Spektral.

a. Laju Recovery

Bila sebuah LDR dibawah dari stuatu ruangan dengan level kekuatan

cahaya tertentu ke dalam suatu ruangan yang gelap, maka bisa kita amati

pada keadaan ruangan gelap tersebut. Namun LDR tersebut hanya akan bisa

mencapai harga di kegelapan setelah mengalami selang waktu tertentu.

Laju recovery merupakan suatu ukutan pratis dan suatu enaikan niai

resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini ditulis dalam K/detik, untuk LDR

tipe arus harganya lebih besar dari 200K/detik (selama 20 menit pertama

mulai dari level cahaya 100 lux), ekcepatan tersebut akan lebih tinggi pada

arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke tempat gelap ke tempat

terang yang memerluan waktu kurang dari 10 ms untuk untuk mencapai

resistansi yang sesuai dengan level cahaya 400 lux.

b. Respon Spektral

LDR tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang

gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa

digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga, aluminium, baja,

emas, dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar

yang paling banyak digunakan karena mempunyai daya hantar yang baik.

2.1.3.2 Prinsip Kerja LDR

Resistansi LDR akan berubah seiring dengan perubahan intensitas

cahaya yang mengenainya atau yang ada di sekitarnya. Dalam keadaan gelap

resistansi LDR sekitar 10 MΩ dan dalam keadaan terang sebesar 1 KΩ atau

kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor, seperti cadmium sulfide.

Dengan bahan ini, energy dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak

muata yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan

Pada sisi bagian atas LDR terdapat suatu daris / jalur melengkung

yang menyerupai bentuk kurva. Jalur tersebut terbuat dari bahan cadmium

sulfide yang sangat sensitive terhadap pengaruh dari cahaya. Jalur cadmium

sulfide yang terdapat pada LDR dapat dilihat pada gambar.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

3.1.1 Tempat Penlitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium Elektro Jurusan Teknik

Elektro Universitas Negeri Jakarta, Fakultas Teknik, Jalan

Rawamangung Muka, Jakarta 13220.

3.1.2 Waktu Penelitian

Waktu penelitian dilaksanakan bulan Mei 2016 sampai dengan Juni

2016

3.2 Merode Penelitian

Metode penelitian digunakan untuk membuat dan menganalisis alat ini

yaitu menggunakan penelitian eksperimen. Penelitian dilakukan dengan

membuat alat yang dimulai dengan perancangan alat terlebih dahulu yang

akan dibahas pada bagian perancangan sistem, selanjutnya dilakukan

perancangan sistem, selanjutnya dilakukan pembuautan alat berdasarkan

perancangan yang dibuat dan dilanjutkan dengan pengujian/analisis alat.

3.3 Alur Menganalisis Sistem Lampu Otomatis Berbasis Arduino Uno Yang

Terintegrasi dengan Sensor LDR dan Relay

Alur pembuatan Sistem Lampu Otomatis Berbasis Arduino Uno Yang

Blok diagram Sistem Lampu Otomatis Berbasis Arduino Uno Yang Terintegrasi dengan Sensor LDR dan Relay :

INPUT PROSES OUTPUT

Mulai

Menentukan Bahan, Alat

dan

Membuat Alat

Merancang Program

Produk Hasil

Menganalisis Produk

SENSO R LDR

Arduino Uno

Relay Lampu_5W CAHAY

TIDAK TIDAK

YA YA

3.4 Perencanaan PembuatanPrototype Sistem Lampu Otomatis Berbasis Arduino Uno Yang Terintegrasi dengan Sensor LDR dan Relay

3.4.1 Daftar Alat, Bahan, dan Komponen

Berikut adalah alat, bahan, dan komponen yang dibutuhkan : 1. LDR = 1 pcs

2. Resistor 100K = 1 pcs 3. Resistor 1K = 4 pcs 4. LED = 4 pcs

5. Arduino Uno = 1 pcs 6. Power Bank = 1 pcs

START

Inisialisasi : LED ON, Redup LED ON, Terang Membaca nilai sensor

SENSOR > 780 SENSOR< 680

RELAY NO RELAY NC

LAMPU OFF

END

7. Modul Relay 2 input/ouput = 1 pcs

3.4.2 Wiring Diagram Kelistrikan Rangkaian Keseluruhan

pinMode(ledPin1,OUTPUT);

// put your main code here, to run repeatedly:

sensor = analogRead(A0);

output = map(sensor, 0, 1023, 0, 110); Serial.print("sensor = ");

// set the brightness of pin 9: analogWrite(ledPin1, brightness); analogWrite(ledPin2, brightness); analogWrite(ledPin3, brightness); analogWrite(ledPin4, brightness);

// change the brightness for next time through the loop: brightness = brightness + fadeAmount;

// reverse the direction of the fading at the ends of

3.5 Prosedur Pengaktifan Perencanaan PembuatanPrototype Sistem Lampu Otomatis Berbasis Arduino Uno Yang Terintegrasi dengan Sensor LDR dan Relay

Pastikan kabel USB pada Arduinio Uno terhubung ke computer, sebelum mengupload program ke board arduino uno. Setelah terhubung buka program yang telah dibuat di software Arduino, lalu klik “lambng panah” pada bagian kiri atas untuk mengupload program ke board

Setelah program telah terupload pada board Arduino Uno, langkah selanjutnya adalah menyiapkan power bank yang sudah terisi, dan sambungkan kable USB ke power bank, sebagai supply Arduino.

4. Menyalakan power bank, dan memastikan bahwa lampu LED bekerja terang-redup dalam waktu yang telah ditentukan sesuai nilai fade amount.

BAB IV

HASIL PENELITIAN

7.1 Hasil Penelitian

7.1.1 Pengujian terhadap Lampu LED

Pengujian terhadap lampu LED dilakukan untuk mengetahui

apakah lampu LED bekerja dengan baik sesuai nilai fade amount yang

telah ditentukan. dan melihat nyala lampu LED apakah bekerja

terang-redup secara bergantian. Pengujian lampu LED juga disertakan dengan

menghitung nilai tegangan lampu LED yang didapat dari output

arduino.

7.1.1.1 LED terhadap nilai fade amount

Nilai pin output analog = 255

Nilai fadeamount = 10

Maka, Waktu yang dibutuhkan LED dari keadaan

OFF-Redup-Terang dan sebaliknya ialah :

t_hitung=Nilai pinOutput analog

7.1.1.3 Pengukuran Tegangan LED

Pengukuran dilakukan dengan menggunakan AVO meter,

yang diukur pada salah satu LED. Pengujian ini dilakukan

untuk membuktikan kesamaan antara hasil perhitungan

tegangan dengan pengukuran tegangan

Dari hasil pengukuran tegangan LED dapat disimpulkan bahwa

ada kesamaan antara data perhitungan dan pengukuran.

7.1.2 Pengujian Terhadap Sensor LDR

Pengujian terhadap sensitivias cahaya sensor PIR terhadap cahaya

yang dipancarkan oleh lampu LED dilakukan untuk mengetahui

seberapa jauh kemampuan sensitivitas cahaya sensor LDR terhadap

cahaya yang berada disekitarnya dan mengenai cadmium sulfide

pada LDR. Selain itu, pengujian juga dilakukan dengan menghitung

nilai tegangan yang ada pad sensor LDR dari Arduino.

7.1.2.1 Pengujian Pembacaan Sensor LDR, dan Uji Relay

if(analogRead(A0)<680)

Pembacaan Sensor Relay Lampu 5 w

801 NO OFF

Dari data tersebut, nilai 690 tetap masuk dalam keadaan NC, walaupun setvaluenya

adalah <680. Hal ini dikarenakan tidak masuk dalam nilai set value, maka keadaannya akan

mengikuti keadaan sebelumnya.

7.1.2.2 Pengujian nilai tegangan hitung pada sensor LDR

Rumus perhitungan tegangan LED V= Sensor

822 4,01

829 4,05

833 4,07

838 4,09

834 4,07

829 4,05

821 4,012

Kesimpulan

Pada pembuatan prototype sistem lampu otomatis berbasis arduino uno yang terintegrasi dengan sensor ldr dan relay, led yang menyala terang redup secara bergantian adalah sebagai simulasi cahya matahari yang memiliki kuat terang yang berbeda tiap waktunya.Kelebihan dari alat ini adalah sistem otomatisnya dapat mengurangi kinerja manusia unutk memadamkan dan menyalaan lampu outdoor di pagi dan malam hari, sehingga tingkat kelalaian pun dapat dikurangi. Kelemahan dari alat ini adalah sulitnya menentukan setvalue sensor untuk dapat menyalakan lampu sesuai dengan keadaan yang semestinya, selain itu terjadinya drop voltage pada rangkaian sensor LDR ini membuat sistem lampu menyala pada waktu yang tidak tepat.

Saran