BAB II
LANDASAN TEORI
Pada bab ini akan membahas mengenai teori-teori dasar yang mendukung dalam pembuatan permodelan sistem pendeteksi cahaya untuk panel surya.
2.1 Pengertian Sistem
Sistem merupakan sekumpulan komponen dan elemen yang digambungkan menjadi satu untuk mencapai tujuan tertentu. Istilah sistem dalam bahasa latin adalah systema dan dalam bahasa yunani adalah sustema, suatu kesatuan yang terdiri dari komponen atau elemen yang dihubungkan bersama untuk memudahkan aliran informasi, materi atau energi untuk mencapai suatu tujuan.
Dari definisi sistem diatas, dapat disimpulankan bahwa sistem merupakan sebuah tatanan yang terdiri dari sejumlah komponen fungsional.
Menurut Jogiyanto H.M. (2005:8) dalam bukunya “Sistem adalah kumpulan dari komponen yang saling berhubungan satu dengan lainnya membentuk satu kesatuan untuk mencapai tujuan tertentu”. “Sistem Teknologi Informasi” edisi kedua, Penerbit Andi Offset ,Yogyakarta. [1]
unsur yang erat hubungannya satu dengan yang lainnya berfungsi bersama-sama untuk mencapai tujuan tertentu.” ”Analisa Sistem Informasi” Penerbit Andi Offset, Yogyakarta. [2]
Menurut O’Brien James A. (2006:64) dalam bukunya ”Sistem adalah sekelompok komponen yang saling berhubungan, bekerja sama untuk mencapai tujuan bersama dengan menerima serta menghasilkan output dalam proses transformasi yang teratur”. ”Pengantar Sistem Informasi” jilid 1 edisi keempat, Penerbit Jakarta: PT. Elex Media Komputindo. [3]
Sistem adalah sekumpulan komponen atau unsur yang memiliki hubungan erat satu sama lain untuk mencapai tujuan tertentu.
2.2 Pengertian Sistem Deteksi
Semakin maju perkembangan elektronik saat ini semakin banyak juga keiginan manusia untuk membuat segalanya menjadi teknologi yang otomatis dan praktis sehingga dapat meringankan pekerjaan yang berat dan dapat mempersingkat waktu pengerjaan. Maka dari itu banyak bermunculan inovasi yang memanfaatkan sumber daya alam untuk membuat teknologi untuk mempermudah pekerjaan dan kegiatan dalam kehidupan sehari-hari. Sebagai contoh teknologi otomatis pada penulisan kali ini, pemanfaatan cahaya yang dijadikan sebagai masukan kemudian melalui sebuah proses didaptkan keluaran yang berbeda dan bermanfaat.
Sehinga sistem pendeteksi cahaya dapat membantu dalam memanfaatkan sumber energi matahari (panel surya) saat ini yang masih dalam bentuk statis. Jadi sistem ini berguna untuk membantu memanfaatkan cahaya secara maksimal sehingga
dapat menghasilkan keluaran yang maksimal juga.
Otomatis adalah perubahan input menjadi output yang lebih baik. Proses perubahan input menjadi output ini menggunakan teknik kontrol, sehingga untuk mendapatkan sistem otomatis maka digunakan teknik kontrol yang otomatis juga.
2.3 Pengertian Cahaya
Cahaya merupakan suatu hal yang dapat membuat kita terhindar dari kegelapan, ada beberapa jenis sumber cahaya seperti, cahaya matahari, cahaya lampu, cahaya senter, cahaya dari api dan lain sebagainya. Apabila tidak ada cahaya di dunia ini maka akan terjdai banyak kekacauan dan keburukan saat mejalani aktivitas sehari-hari.
Cahaya adalah suatu betuk gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat oleh mata. Dalam ilmu fisika, cahaya diartikan sebagai perambatan gelombang yang dihasilkan dari gabungan medan listrik dan medan magnet. Awalnya cahaya diartikan sebagai suatu aliran partikel yang dipancarkan oleh benda penghasil cahaya atau sumber cahaya. Namun, seiring dengan munculnya berbagai penilitian mengenai cahaya definisi tersebut berubah menjadi sebuah gelombang karena mempunyai sifat-sifat seperti gelombang. sehingga muncul kesimpulan bahwa cahaya adalah materi yang merambat dan berupa gelombang, bahkan cahaya bisa merambat di ruang hampa sekalipun.
Menurut Maxwell (1831 – 1879) "cahaya adalah suatu gelombang elektromagnetik karena kecepatan gelombang elektromagnetik sama dengan
dari perpaduan antara kuat medan listrik dan kuat medan magnet yang saling tegak lurus. Gelombang elektromagnetik juga termasuk gelombang transversal, yang ditunjukkan dengan peristiwa polarisasi".
Menurut Huygens (1831 – 1879) "cahaya adalah suatu gelombang karena sifat-sifat cahaya mirip dengan sifat-sifat gelombang bunyi. Perbedaan antara gelombang cahaya dan gelombang bunyi terletak pada panjang gelombang frekuensi".
Menurut Isaac Newton (1642 – 1727) "cahaya adalah partikel-partikel kecil yang disebut korpuskel. Bila sumber cahaya memancarkan cahaya maka partikel-partikel tersebut akan mengenai mata dan menimbulkan kesan atau pantulan akan benda tersebut".
Berdasarkan pengertian cahaya menurut para ahli, dapat disimpulakan bahwa cahaya merupakan sebuah gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang dan frekuensi tertentu sehingga pada saat sumber cahaya memancarkan cahaya terdapat partikel yang berupa gelombang elektromagnetik mengenai mata dan menghasilkan kesan pantulan sebuah benda tertentu.
2.3.1 Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang dapat merambat tanpa membutuhkan medium dan merupakan gelombang transversal. Definisi gelombang elektromagnetik lainnya adalah suatu gelombang yang dimana perambatannya tanpa medium atau gelombang yang dapat merambat tanpa memerlukan medium. Sumber cahaya memancarkan energi dalam bentuk gelombang
yang merupakan bagian dari kelompok gelombang elektromagnetik. Sumber cahaya alam dari matahari yang terdiri dari cahaya tampak dan cahaya tidak tampak seperti yang terlihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Gelombang Elektromagnetik
Cahaya tampak merupakan salah satu jenis gelombang elektromagnetik yang terdeteksi dalam interval yang lebar, dan dikelompokkan dalam spektrum elektromagnetik, yaitu daerah jangkauan panjang gelombang yang merupakan bentangan radiasi elektromagnetik. Cahaya tampak yang dihasilkan melalui suatu pijaran juga disebabkan karena elektron yang mengalami percepatan di dalam filamen panas.
Mata manusia hanya dapat mendeteksi panjang gelombang antara m
sampai m (cahaya tampak). Banyak gelombang elektromagnetik yang tidak
dapat dideteksi oleh mata manusia secara langsung. Seperti yang terlihat pada gambar 2.2 diperlihatkan panjang gelombang yang dapat terdeteksi oleh mata manusa dan yang tidak dapat terdeteksi oleh mata manusia.
Gambar 2.2 Spektrum Gelombang Elektromagnetik
2.3.2 Intensitas Cahaya
Intensitas cahaya istilah asingnya adalah luminous intensity. Dalam fotometri intensitas cahaya adalah ukuran dari wavelength-weighted power yang dipancarkan oleh sumber cahaya dalam persatuan sudut arah tertentu berdasarkan fungsi luminousitas dari sensitivitas mata manusia. Satuan SI dari intensitas cahaya adalah Candela (cd) dan simbol dari intensitas cahaya adalah I. Intensitas cahaya adalah intensitas lumen yang dipancarkan oleh sumber cahaya.
Intensitas cahaya didefinisikan sebagai cahaya fluks dalam arsh tertentu (lumen per solid angle), yang menentukan arah, konsentrasu dan kekutan cahaya seperti yang terlihat pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Intensitas Cahaya
Intensitas cahaya dapat diklasifikasikan sebagai intensitas tengah dan rata-rata intensitas. Intensitas pusat berati intensitas yang diukur pada sumbu sinar. Rata-rata intensitas berarti rata-rata arah intensitas yang berada dalam ruang tetap.
Menurut sejarah intensitas cahaya diukur dalam hal unit seperti lilin. Ungkapan ini muncul dari fakta bahwa suatu lilin mewakili sekitar jumlah radiasi yang terlihat yang dipancarkan oleh api lilin. Candela didefinisikan sebagai unit standar intensitas cahaya. Satu candela (1 cd) adalah besarnya medan elektromagnetik dalam arah tertentu, yang memiliki tingkat daya setara dengan pancaran cahaya yang terlihat dari 1/683 watt ( W) per steredian di 540 THz.
2.4 Mikrokontroler
Mikrokontroler merupakan sebuah perangkat yang digunakan sebagai pengendali dalam suatu rangkaian elektronik. Pada perangkat tersebut terdapat IC mikrokontroler yang didalamnya terdapat CPU (Central Processing Unit), memori,
ADC (Analog Digital Converter), saluran komunikasi, input/output dll. Pada sistem elektronik modern mikrokontroler sering digunakan karena dapat membaca dan menulis data dengan cara pemrograman yang dapat ditulis ataupun di hapus secara khusus sebagai kendali sistem elektronik. Contoh dari sistem elektronik modern salah satunya adalah mobil-mobilan otomatis yang berjalan maju mundur atau belok secara otomatis sesuai dengan perintah yang telah dituliskan secara khusus di dalam sebuah mikrokontroler, oleh karena itu mikrokontroler merupakan perangkat efisiensi tenaga. Efisiensi tenaga disini dimaksudkan dengan peralatan elektronik yang dapat melakukan beberapa hal secara otomatis sehingga lebih memudahkan dalam penggunannya. Mikrokontroler bisa juga disebut komputer yang tertanam pada suatu perangkat kecil atau ringkas yang disebut dengan IC mikrokontroler.
Salah satu board mikrokontroler yang pada saat ini sering digunakan pada rangkaian elektronik modern seperi robot adalah arduino. Di pasaran banyak sekali model arduino yang dijual sesuai dengan kebutuhan yang berbeda-beda seperti UNO, Duemilanove, Leonardo, Nano, Mega, Micro, Mini, dll.
2.5 Arduino Uno
Arduino uno merupakan board arduino yang menggunakan mikrokontroler ATMega328. Arduino uno memliki 20 pin input/output yang terdiri dari 14 pin digital yang dapat di atur menjadi input/output dan beberapa pin diantaranya memiliki fungsi ganda seperti PWM (Pulse Wide Modulation), Tx (Tranciever), dan Rx (Reciever) kemudian 6 pin sisanya merupakn input analog.
Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino UNO
Spesifikasi Keterangan
Mikrokontroler ATMega328
Tegangan Operasional 5V
Tegangan Input (rekomendasi) 7 – 12V Tegangan Input (limit) 6 – 20V
PIN Digital I/O 14 (6 diantaranya dapat digunakan sebagai output PWM)
PIN Analog Input 6
Arus DC per PIN I/O 40 mA Arud DC untuk PIN 3.3V 50 mA
Memori Flash 32 KB, 2 KB digunakan untuk bootloader
SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
Clock Speed 16 MHz
Berikut akan dijelaskan fungsi dari pin dan terminal pada board arduino uno yang dapat dilihat pada gambar 2.4 berikut ini.
2.5.1 AVR ATMega328
ATMega328 termasuk dalam keluarga atmel yang memiliki arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang mana setiap proses eksekusi data lebih cepat dari arsitektur CISC (Set Completed Instruction Computer). ATMega328 memiliki arsitektur yang memisahkan memori untuk kode pemrograman dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan kerja perangkat. Memori pemrograman mengeksekusi instruksi-instruksi didalamnya secara satu alur tunggal, dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi berikutnya sudah diambil dari memori pemrograman.
Berikut ini adalah fitur yang dimiliki oleh ATMega328 :
1. 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.
2. 32 x 8-bit register serba guna.
3. Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.
4. 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.
5. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1 KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanen karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan. 6. Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2 KB.
7. Memiliki pin I/O (Input/Output) digital sebanyak 14 pin, 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output.
2.5.2 Catu Daya
Arduino uno memiliki 2.1 mm power jack DC yang digunakan sebagai sumber tegangan. Masukan tegangan yang disarankan adalah sebesar +9 Volt s/d +12 Volt oleh karena itu di dalam power jack DC tersebut sudah teradapat regulator tegangan yang dapat meregulasi masukan tegangan antara +7 Volt s/d +18 Volt. Pin 3.3 Volt dan 5 Volt yang terdapat pada board arduino uno dapat digunakan sebagai sumber tegangan bagi perangkat lain yang disambungkan dengan board arduino uno seperti, Motor Servo, Bluetooth, Sensor LDR, Motor DC, dll.
2.5.3 Koneksi
Untuk menulis atau menghapus kode pemrograman yang ada di dalam IC mikrokontroler adalah dengan koneksi ke komputer menggunakan USB to computer yang sudah terdapat pada board arduino uno. Tanpa koneksi ke komputer kode pemrograman tidak dapat di-upload sesuai dengan kebutuhan.
2.5.4 Programing
Arduino uno merupakan perangkat elektronik open source dimana desain skematik PCB (Printed Circuit Board) bersifat open source sehingga dapat dilakukan modifikasi sesuai dengan kebutuhan. Arduino memiliki perangkat lunak yang dugankan untuk membuat, meng-compaile dan meng-upload kode pemrograman yang disebut dengan Arduino IDE. Perangkat lunak tersebut juga bersifat open source sehingga pengguna dapat mengunduh perangkat lunak tersebut pada situs
ini adalah bahasa C. Pada memori flash arduino uno telah terisi arduino bootloader yang berguna untuk meng-upload kode pemrograman tanpa menggunakan perangkat keras tambahan.
Pada lembar kerja perangkat lunak arduino atau yang biasa disebut dengan sketch pada saat awal dibuka selalu menampilkan fungsi void setup () dan void loop ().
Berikut adalah fungsi-fungsi dasar pada bahasa pemrograman arduino : 1. Void setup ()
Fungsi ini digunakan untuk mendeklarasikan pin sebagai input atau output dan juga menginisialisasi variable sebagai char, long, int, dll. Fungsi ini akan dikerjakan pada saat program arduino dijalankan untuk pertama kalinya. 2. Void loop ()
Fungsi ini berguna untuk mengeksekusi instruksi secara terus menerus. Fungsi ini dijalankan setelah void setup () selesai dikerjakan.
3. {} (kurung kurawal)
Digunakan pada saat mengawali dan mengakhiri sebuah fungsi. 4. ; (titik koma)
Digunakan sebagai tanda akhir dari sebuah instruksi. Apabila sebuah instruksi tidak diakhiri dengan titik koma maka program akan error pada saat kode program di verifikasi dan kode program tidak dapat dijalankan.
2.6 Sensor LDR
Sensor adalah transduser yang berfungsi mengolah variasi data berupa gerak, panas, cahaya/sinar, magnetis dan kimia menjadi tegangan serta arus listrik. Transduser sendiri memiliki arti mengubah, bentuk perubahan yang dimaksud adalah kemampuan merubah suatu energi menjadi bentuk energi lain. Energi yang diolah tersebut bertujuan untuk menunjang kinerja perangkat yang menggunakan sensor tersebut.
Sensor LDR (Light Dependent Resistor) merupakan sensor cahya yang nilai resitansi atau nilai hambatannya bergantung pada cahaya yang diterima. Nilai hambatan LDR akan menurun jika terkena cahaya terang sekitar 500 Ohm dan nilai hambatannya akan tinggi jika dalam kondisi gelap nilainya bisa mencapai 200 Kilo Ohm. Fungsi LDR adalah untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah cahaya pada kondisi terang dan menghambat arus listrik pada saat kondisi gelap.
Gambar 2.5 Fisik dan Simbol Sensor LDR
sebagai wide voltage comparator. Memiliki sinyal yang bersih, gelombang yang bagus, dan memiliki potensiometer untuk menyesuaikan sensitivitas cahya. Modul LDR ini memiliki 4 pin berupa GND (Ground), Operating Voltage dari 3.3 Volt – 5 Volt, Digital Output, dan juga Analog Output. Modul LDR ini memiliki nilai hambatan 400 - 700 pada saat terkena cahaya gelap, 200 - 400 pada cahaya ruangan dan 0 - 200 pada saat terkena cahaya terang.
Gambar 2.6 Modul Sensor Cahaya LDR
2.7 Motor Servo
Motor servo merupakn aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (close feedback). Posisi sudut dari poros output motor dapat diatur dengan adanya sistem close feedback tersebut oleh karena itu disebut dengan servo. Motor servo merupakan perangkat yang tersdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang terdapat pada motor DC berfungsi untuk memperlambat putaran poros dan meningkatakan torsi motor servo. Potesnsiometer berfungsi sebagai penentu batas
posisi putaran poros motor servo dengan perubahan resistansi pada saat motor berputar. Penggunaan sistem close feedback pada motor servo berguna untuk mengontrol gerkan dan posisi akhir dari poros motor servo, posisi poros output akan dipastikan untuk mengetahui posisi poros sudah tepat seperti yang diinginkan atau belum, jika belum maka kontrol input akan mengirim sinyal kendali untuk membuat posisi poros tersebut tepat pada posisi yang diinginkan.
Motor servo merupakan perangkat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik atau gerak, magnet permanen yang terdapat pada motor DC servo yang nantinya akan mengubah energi listrik menjadi energi mekanik/gerak melauli interaksi dua medan magnet.
Gambar 2.7 Bagian-bagian Dari Motor Servo
Motor servo dapat dikendalikan dengan memberikan sinyal modulasi lebar pulsa (Pulse Wide Modulation/PWM) melalui kabel kontrol. Lebar pulsa tersebut yang akan menentukan posisi sudut putaran dari poros motor servo. Gambar berikut ini yang akan menjelaskan bagaimana lebar pulsa dapat menentukan posisi sudut motor servo.
Gambar 2.8 Lebar Pulsa Untuk Mengatur Posisi Sudut Motor Servo
Poros motor servo akan berputar ke posisi sesuai dengan lebar pulsa yang telah diberikan dan berhenti pada posisi tersebut dan akan tetap bertahan pada posisi tersebut. Namun motor servo tidak akan mempertahankan posisinya seterusnya, sinyal lebar pulsa kendali harus diulang setiap 20 ms untuk menginstruksikan agar posisi poros motor servo tetap pada posisinya.
2.8 LCD (Liquid Crystyal Display)
LCD (Liquid Crystal Display) merupakan display elektronik yang brfungsi untuk menampilkan suatu informasi data yang baik berupa huruf, angka, karakter ataupun grafik. Ada berbagai jenis LCD seperti, LCD 2 x 16, LCD Grafis, LCD Warna, dan lain-lain. LCD merupakan salahsatu jenis display berdasarkan teknologi CMOS logic yang cara kerjanya tidak menampilkan cahaya melainkan memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit.
LCD merupakan suatu lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan sevent-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahay vertikal depan dan polarizer cahaya horizontal belakang yang diikuti lapisan reflektor. Cahaya yang memantulakan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dari segmen yang mengaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang akan ditampilkan.
LCD 2 x 16 artinya LCD yang memiliki ukuran 2 baris dan 16 kolom. LCD 2 x 16 memiliki 16 pin. Spesifikasi dari pin LCD 2 x 6 ditampilkan pada tabel 2.2.
Tabel 2.2 Spesifikasi Pin LCD 2 x 16
Pin Simbol Fungsi
1 VSS Power Supply (GND)
2 VDD Power Supply (+3.3V atau 5V) 3 V0 Contras adjust
4 RS 0 = instruction input ; 1 = data input
5 RW 0 = write to LCD module ; 1 = read from LCD module 6 E Enable signal 7 D0 Data pin 0 8 D1 Data pin 1 9 D2 Data pin 2 10 D3 Data pin 3 11 D4 Data pin 4 12 D5 Data pin 5 13 D6 Data pin 6 14 D7 Data pin 7 15 A Back light (+5V) 16 K Back lighgt (GND)
Fungsi dari setiap pin yang ada pada LCD 2 x 16 adalah sebagai berikut :
Pin data adalah pin untuk memberikan data karakter yang ingin ditampilkan menggunakan LCD dapta dihubungkan dengan terminal data dari rangkaian lain seperti mikrokontroler dengan lebar data 8 bit.
Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low menunjukkan yang masuk merupakan sebuah perintah, sedangkan logika high menunjukkan data.
Pin RW (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low menulis data, sedangkan high baca data.
Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar Pin A/K berfungsi untuk mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin
ini dihubungkan ke ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5 Volt.
2.9 LED (Light Emiting Diode)
Kepanjangan dari LED adalah Light Emitting Diode merupakan komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika deberikan tegangan high. LED termasuk dalam keluarga dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Ada berbagai jenis warna yang dapat di pancarkan oleh LED, warna-warna yang dipancarkan tersebut tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang digunakan. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang digunakan pada remote control TV ataupun remote control perangkat elektronik lainnya.
Bentuk LED mirip dengan bola lampu yang memiliki ukuran kecil dan mudah untuk dipasang ke bergbagai perangkat elektronik. Berbeda dengan lampu pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya.
Gambar 2.10 Simbol dan Bentuk LED
kutub positif atau anoda (+) dan kutub negatif atau katoda (-). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari anoda menuju ke katoda. LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P (positif) dan N (negatif). Ynag dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari anoda (positif) menuju ke katoda (negatif), kelebihan elektron pada N-type material akan berpindah wilayah yang kelebihan hole (lubang) yaitu wilayah yang bermutan positif atau P-type material. Saat elektron bertemu dengan hole makan yang terjadi adalah melepaskan proton dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
Gambar 2.11 Cara Kerja LED (Proses Doping)
LED dapat digolongkan juga sebagai transduser karena pada saat LED dialiri tegangan maju dan memancarkan cahaya pada proses tersebut terjadi perubahan energi yaitu, perubahan energi listrik menjadi energi cahaya.
LED memiliki polaritas yaitu anoda (+) dan katoda (-), untuk mengetahui polaritas pada LED dapat dilihat secara fisik berdasarkan gambar 2.9 berikut ini.
Gambar 2.12 Polaritas LED
Polaritas LED memiliki ciri-ciri kusus, sperti pada terminal anoda (+) memiliki kaki yang lebih panjang dan juga lead frame yang lebih kecil. Sedangkan untuk terminal katoda (-) memiliki ciri-ciri kaki yang lebih pendek dan lead frame yang besar serta terletak di sisi yang flat.
LED memiliki beranekaragam warna, diantaranya seperti warna merah, kuning, biru, putih, hijau, jingga dan infra merah. Keanekaragaman warna pada LED tersebut tergantung pada wavelength (panjang gelombang) dan senyawa semikonduktor yang digunakan. Pada tabel 2.3 akan dijelaskan senyawa semikonduktor yang digunakan untuk menghasilkan variasi warna pada LED.
Tabel 2.3 Spesifikasi Senyawa Semikonduktor LED
Bahan Semikonduktor Wavelength Warna
Gallium Arsanide (GaAs) 850-940 nm Infra Merah
Gallium Arsanide Phosphine (GaAsP) 630-660 nm Merah Gallium Arsanide Phosphine (GaAsP) 605-620 nm Jingga Gallium Arsanide Phosphine Nitride (GaAsP:N) 585-595 nm Kuning Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP) 550-570 nm Hijau
Silicon Carbide (SiC) 430-505 nm Biru
Gallium Indium Nitride (GaInN) 450 nm Putih
Masing-masing warna LED memerluka tegangan maju (Forward Bias) untuk dapat memancarkan cahaya. Tegangan maju yang dibutuhkan untuk setiap LED berbeda-beda tergantung dengan warna yang dipancarkan. Spesifikasi dari tegangan maju yang dibutuhkan LED akan ditampilkan pada tabel 2.4.
Tabel 2.4 Spesifikasi Tegangan Maju LED Warna Tegangan Maju (setiap 20 mA) Infra Merah 1.2 Volt
Merah 1.8 Volt Jingga 2.0 Volt Kuning 2.2 Volt Hijau 3.5 Volt Biru 3.6 Volt Putih 4.0 Volt
