Laporan PKK Lampu Belajar [PDF]

Citation preview

LAMPU BELAJAR



LAPORAN HASIL PEMBUATAN ALAT LAMPU BELAJAR Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Pelajaran Produk Kreatif Kewirausahaan (PKK)



DISUSUN OLEH :



ADITYA SUSENO FARHAN RIZKI ADIKKA MUHAMMAD ARMAN ZULFAUZI YUDI FERDIANSYAH



XI INSTRUMENTASI DAN OTOMATISASI PROSES B



SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN NEGERI 1 CIMAHI Jl. Mahar Martanegara No. 48 Leuwigajah telp. (022)6629683



KATA PENGANTAR



Assalamualaikum Warahmatullah Wabarakatuh. Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah Subhanahu Wata’ala, yang sudah memberi banyak sekali kenikmatan dan rahmat serta karunia-Nya atas izin-Nya lah kami bisa menyelesaikan tugas pembuatan laporan tentang hasil pembuatan alat Lampu Belajar. Tujuan pembuatan laporan ini diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata pelajaran Produk Kreatif & Kewirausahaan serta sebagai bahan referensi bagi pembaca untuk menambah wawasan tentang cara pembuatan alat lampu belajar dengan rangkaian lampu dimmer. Penulis mengucapkan terimakasih kepada beberapa pihak yang terlibat dalam penyusunan makalah ini terutama kepada Bapak Andri Rahmadi dan Bapak Farid Mulyana sebagai guru dan pembimbing dalam menyusun laporan ini. Penulis menyadari, laporan ini masih jauh dari kata sempurna dikarenakan keterbatasan penulis dalam hal referensi serta waktu yang cukup terbatas. Untuk itu penulis mengharapkan kritik serta saran dan juga komentar yang membangun agar kedepannya



penulis



dapat



memperbaiki



serta



mengembangkan



laporan



selanjutnya dikemudian hari. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi penulis serta pembaca dan diberikan keberkahan, Aamiin. Wassalamualaikum Warahmatullah Wabarakatu.



Cimahi, 13 November 2019



Penyusun



i



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR .................................................................................................. i DAFTAR ISI ................................................................................................................ ii BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................ 1 A. Latar Belakang ........................................................................................................ 1 B. Tujuan ....................................................................................................................... 2 BAB II PEMBAHASAN ............................................................................................. 3 A. Landasan Teori ......................................................................................................... 3 B. Alat Dan Bahan Yang Digunakan ............................................................................ 8 C. Cara Kerja, Fungsi, Dan Manfaat Alat Lampu Belajar ............................................ 9 D. Kelebihan Dan Kekurangan Alat ............................................................................. 9



BAB III HASIL UJI COBA ...................................................................................... 11 A. Langkah Kerja Pembuatan Alat Lampu Belajar...................................................... 11 B. Faktor Keberhasilan Dan Kegagalan Alat Lampu Belajar ...................................... 12



BAB IV PENUTUP .................................................................................................... 13 A. Kesimpulan .............................................................................................................. 13 B. Saran ........................................................................................................................ 13



DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 14 LAMPIRAN ................................................................................................................ 15



ii



iii



BAB I PENDAHULUAN



A. Latar Belakang Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin maju sangat membantu untuk memudahkan dan meringankan pekerjaan manusia, termasuk untuk mencari referensi mengenai pembuatan alat elektronika sederhana. Dimana alat merupakan satu kesatuan yang sulit untuk di pisahkan, sehingga manusia berlomba-lomba merancang atau memperbaharui alat bantu dalam membantu mempermudah pekerjaan manusia. Selain untuk mencari referensi mengenai konsep alat, cara kerja komponen ataupun kami juga ditugaskan untuk membuat proposal pembuatan alat sebagai salah satu syarat untuk memenuhi tugas mata pelajaran Produk Kreatif dan Kewirausahaan. Pada zaman sekarang yang tentunya semakin canggih dan semakin berkembangnya teknologi membuat persaingan menjadi lebih kompetitif, terlebih lagi lapangan pekerjaan yang semakin sempit, tentunya membuat kami berinovasi untuk membuat alat dan juga untuk belajar jadi wirausaha, selain daripada itu kami membuat laporan ini bertujuan untuk memenuhi salah satu tugas mata pelajaran Produk Kreatif dan Kewirausahaan. Lampu seringkali digunakan untuk penerangan suatu ruangan yang dalam pemasangannya umumnya bertujuan atau memiliki fungsi tertentu. Sering kali kita mendengar istilah alat bantu manusia, adapun gagasan dan ide untuk merancang ulang dan mengembangkan fitur sebuah alat bantu yang umum yaitu lampu belajar. Dimana lampu belajar ini lebih difungsikan atau ditujukan untuk kebutuhan terutama kepada para pelajar yang membutuhkan penerangan dalam aktivitas belajarnya.



1



B. Tujuan Penulisan Adapun tujuan dari pembuatan laporan dan alat lampu belajar ini adalah : 1. Agar pembaca dapat mengetahui alat lampu belajar yang dibuat. 2. Agar pembaca dapat mengetahui dan mengenal komponen-komponen elektronika yang digunakan dalam pembuatan alat lampu belajar. 3. Agar pembaca dapat menjadikan laporan ini sebagai bahan referensi. 4. Agar siswa dapat menjadikan pekerjaan ini sebagai bahan ajar.



2



BAB II PEMBAHASAN



A. Landasan Teori 1.



Pengertian Alat Lampu Belajar Lampu penerangan merupakan alat bantu penerangan yang berfungsi untuk



membantu memperjelas penglihatan kita diruang kerja atau belajar saat sedang beraktivitas. Tanpa sebuah alat bantu penerangan, aktivitas pekerjaan bisa terganggu. Peredup lampu pijar (dimmer) adalah suatu rangkaian yang berfungsi untuk mengurangi atau menambah tegangan pada lampu. Bila kita menambah tegangan maka cahaya pada lampu pijar akan lebih terang dan bila kita mengurangi tegangannya maka cahaya pada lampu akan meredup. Rangkaian ini cocok untuk diterapkan pada lampu belajar dimana intensitas cahaya (keterangan) cahaya yang dihasilkan bisa diatur mulai dari yang redup hingga ke remang-remang sampai ke nyala lampu yang terang sesuai kebutuhan pengguna terutama pelajar dalam aktivitas belajar di ruang yang kurang penerangannya. Rangkaian yang digunakan untuk membuat alat ini sangat sederhana dan tidak memerlukan biaya yang mahal. Untuk pembuatan alat ini dibutuhkan komponen utama yaitu adaptor sebagai mengubah tegangan AC yang tinggi menjadi DC yang rendah, yang merupakan alternatif pengganti dari tegangan DC (seperti baterai dan accu) karena penggunaan tegangan AC lebih lama dan setiap orang dapat menggunakannya asalkan ada aliran listrik di tempat tersebut. 2.



Komponen-Komponen



1) Dioda Dioda adalah komponen elektronika yang dapat menghantarkan arus listrik ke satu arah saja. Jika arah arusnya terbalik, maka Dioda akan menghambat arus listrik tersebut. Karena sifatnya yang dapat menghantarkan arus listrik ke satu arah (forward bias) dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya (reverse



3



bias), dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor ini sering digunakan sebagai penyearah bentuk gelombang (wave rectifier) dalam pencatu daya dan detektor radio. Dioda juga sering digunakan pada rangkaian-rangkaian listrik dan elektronika yang memerlukan hasil “satu arah”. Bahan semikonduktor yang sering digunakan untuk membuat Dioda adalaah bahan Silikon (Si) dan bahan Germanium (Ge).  Jenis-jenis Dioda (Diode) Seiring dengan perkembangan teknologi dan kebutuhan, dioda kini telah memiliki banyak jenis dan masing-masing jenis memiliki fungsinya. Berikut dibawah ini adalah jenis-jenis Dioda dan penjelasan singkat pada jenis-jenis dioda tersebut.



1. Dioda Normal (Dioda PN Junction) Dioda jenis ini merupakan dioda yang paling sering ditemui dalam rangkaian elektronika, terutama pada rangkaian pencatu daya (power supply) dan rangkaian frekuensi radio (RF). Dioda jenis ini disebut juga Dioda Normal (Normal Diode) karena merupakan dioda standar yang paling umum digunakan ataupun Dioda Penyearah (Rectifier Diode) karena biasanya digunakan sebagai penyearah pada Pencatu Daya. Dioda ini juga dikenal dengan nama PN Junction Diode.



4



2. Dioda Zener (Zener Diode) Dioda Zener adalah jenis dioda yang dirancang khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian reverse bias (bias balik). Karakteristik Dioda Zener ini adalah dapat melewatkan arus listrik pada kondisi bias terbalik (reverse bias) apabila tegangan mencapai titik tegangan breakdown-nya. Namun pada saat Forward bias (bias maju), Dioda Zener ini dapat menghantarkan arus listrik seperti Dioda normal pada umumnya. Dioda Zener dapat memberikan tegangan referensi yang stabil sehingga banyak digunakan sebagai pengatur tegangan (Voltage Regulator) pada pencatu daya (Power supply). 2) Potensiometer (POT) Potensiometer adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya. Gambar dibawah ini menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan simbolnya.



 Fungsi-fungsi Potensiometer Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut : 5



1. Sebagai pengatur tegangan pada rangkaian power supply 2. Sebagai pembagi tegangan 3. Aplikasi switch TRIAC 4. Digunakan sebagai joystick pada tranduser 5. Sebagai pengendali level sinyal



3) Transistor Transistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator dan lain sebagainya. Transistor merupakan salah satu komponen semikonduktor yang paling banyak ditemukan dalam rangkaian-rangkaian elektronika. Transistor Bipolar terdiri dari dua jenis yaitu Transistor NPN dan Transistor PNP. Tiga Terminal Transistor ini diantaranya adalah terminal Basis, Kolektor dan Emitor. Transistor NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke Emitor. Sedangkan Transistor PNP adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan negatif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Emitor ke Kolektor.



4) Kapasitor Kapasitor (Capacitor) atau disebut juga dengan Kondensator (Condensator) adalah Komponen Elektronika Pasif yang dapat menyimpan muatan listrik



6



dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansinya adalah Farad. Satuan Kapasitor tersebut diambil dari nama penemunya yaitu Michael Faraday (1791 ~ 1867) yang berasal dari Inggris. Namun Farad adalah satuan yang sangat besar, oleh karena itu pada umumnya Kapasitor yang digunakan dalam peralatan Elektronika adalah satuan Farad yang dikecilkan menjadi pikoFarad, NanoFarad dan MicroFarad. Kapasitor merupakan Komponen Elektronika yang terdiri dari 2 pelat konduktor yang pada umumnya adalah terbuat dari logam dan sebuah Isolator diantaranya sebagai pemisah. Dalam Rangkaian Elektronika, Kapasitor disingkat dengan huruf “C”. Jenis-Jenis kapasitor berdasarkan bahan Isolator dan nilainya, Kapasitor dapat dibagi menjadi 2 Jenis yaitu Kapasitor Nilai Tetap dan Kapasitor Variabel. A. Kapasitor Nilai Tetap (Fixed Capacitor) Kapasitor Nilai Tetap atau Fixed Capacitor adalah Kapasitor yang nilainya konstan atau tidak berubah-ubah. Berikut ini adalah Jenis-jenis kapasitor yang nilainya tetap.



1. Kapasitor Mika (Mica Capacitor) Kapasitor Mika adalah kapasitor yang bahan Isolatornya terbuat dari bahan Mika. Nilai Kapasitor Mika pada umumnya berkisar antara 50pF sampai 0.02µF.



7



Kapasitor Mika juga dapat dipasang bolak balik karena tidak memiliki polaritas arah. 2. Kapasitor Elektrolit (Electrolyte Capacitor) Kapasitor Elektrolit adalah kapasitor yang bahan Isolatornya terbuat dari Elektrolit (Electrolyte) dan berbentuk Tabung / Silinder. Kapasitor Elektrolit atau disingkat dengan ELCO ini sering dipakai pada Rangkaian Elektronika yang memerlukan Kapasintasi (Capacitance) yang tinggi. Kapasitor Elektrolit yang memiliki Polaritas arah Positif (-) dan Negatif (-) ini menggunakan bahan Aluminium sebagai pembungkus dan sekaligus sebagai terminal Negatif-nya. Pada umumnya nilai Kapasitor Elektrolit berkisar dari 0.47µF hingga ribuan microfarad (µF). Biasanya di badan Kapasitor Elektrolit (ELCO) akan tertera Nilai Kapasitansi, Tegangan (Voltage), dan Terminal Negatif-nya. Hal yang perlu diperhatikan, Kapasitor Elektrolit dapat meledak jika polaritas (arah) pemasangannya terbalik dan melampui batas kamampuan tegangannya. B. Alat Dan Bahan 1. Alat  Potensiometer 50K  Resistor 5K 1 buah  Resistor 3M Ohm 1 buah  BC5447 Transistor 1 buah  BC5457 Transistor 1 buah  Rangkaian LED 1 buah  Kapasitor Mika 105/400 Volt 1 buah  Kapasitor 220 mikro farad 1 buah  Kapasitor 1000 mikro farad 1 buah  Dioda Normal 1 buah  Dioda Zener 1 buah  Switch 1 buah  Bor Listrik kecil



8



2. Bahan  PCB 1 buah  Larutan Ferri Clorida



C. Cara Kerja, Fungsi Dan Manfaat Alat Lampu Belajar Alat ini sebenarnya memiliki beberapa rangkaian yang digunakan. Yaitu terdapat tiga rangkaian yang mendasari alat lampu belajar ini, yang pertama adalah rangkaian adaptor. Dimana cara kerjanya adalah tegangan AC yang berasal dari sumber, diubah ke tegangan DC melalui rangkaian adaptor ini. Sehingga terjadi penurunan atau step down dari awalnya arus AC yang tinggi diubah ke arus DC yang lebih rendah. Tujuannya supaya tidak merusak komponen-komponen elektronika lainnya pada alat. Yang kedua rangkaian dimmer (peredup lampu). Dimana menggunakan 2 transistor yaitu transistor BC547 dan BC557 dan potensiometer yang berfungsi sebagai tuas pengatur terang atau redupnya intensitas cahaya lampu yang dipancarkan dari rangkaian ketiga yaitu rangkaian LED nya. Lampu belajar ini memiliki fungsi sekaligus manfaat yang cukup umum yaitu sebagai alat bantu seseorang dalam melakukan pekerjaan baik pekerja atau pelajar yang membutuhkan penerangan yang dibutuhkan dalam melakukan aktivitas. Dimana tingkat keterangan atau intensitas cahaya lampu yang dipancarakan oleh lampu belajar ini bisa diatur sesuai kebutuhan. Misalnya seseorang yang benar-benar membutuhkan cahaya yang lebih dekat atau terang ketika sedang mengerjakan atau mengoperasikan objek tertentu. D. Kelebihan Dan Kekurangan Alat Kelebihan yang ada pada alat ini adalah tingkat keterangan atau intensitas cahaya yang dipancarkan oleh lampu bisa diatur atau diubah bebas sesuai kebutuhan. Sedangkan kekurangannya masih menggunakan listrik yang mana aliran arus listriknya berasal dari sumber, belum dirancang menggunakan baterai. Dimana jika menggunakan baterai, lampu belajar ini bisa atau mudah dibawa dan digunakan tanpa harus mencari sumber listrik. Namun tetap, jika



9



daya baterainya berkurang harus di charge, agar nyala lampu bisa kembali maksimal.



10



BAB III UJI COBA ALAT



A.



Langkah Kerja Pembuatan Alat 1. Membuat rancangan alat yang akan dibuat menggunakan software khusus untuk mengetahui komponen-komponen elektronika yang akan digunakan dan memastikan alat tersebut bisa bekerja dengan baik. 2. Buat rangkaian pasti dan layout PCB dari rangkaian tersebut. 3. Buat layout PCB pada PCB sebenarnya, untuk menempatkan semua komponen-komponen yang digunakan agar sesuai dengan rangkaian yang dibuat. Yang mana ada proses mencetak, melarutkan dan mengebor layout bpada PCB. 4. Jika PCB sudah siap, siapkan segala alat-alat termasuk komponen dan bahan yang di perlukan untuk membuat alat. Pastikan semua alat dan komponen bekerja dengan baik (tidak rusak). 5. Rangkai komponen-komponen alat pada PCB yang sudah dibuat sebelumnya. Untuk melakukan pengetesan, rangkai dulu komponenkomponen alat pada projectboard. 6. Jika semua sudah yakin, rangkai pada layout PCB yang sudah dibuat. Pastikan semuanya terpasang dan tertempatkan dengan baik dan benar. 7. Lakukan penyolderan pada kaki-kaki komponen, agar tiap-tiap komponen bisa saling berhubungan sehingga alat dapat bekerja dengan baik. 8. Jika rangkaian alat sudah bekerja dengan baik, buat sebuah miniature agar memunculkan unsur menarik dan estetis, sesuai dengan konsep alat yang dibuat. 9. Lakukan penataan dengan baik dan rapi, supaya enak dipandang. 10. Pastikan kembali alat yang dibuat dapat bekerja dengan baik (tidak ada kerusakan).



11



B. Faktor Keberhasilan Dan Kegagalan Alat 1.



Faktor Keberhasilan Faktor yang mempengaruhi keberhasilan atau kemudahan dalam pembuatan alat ini adalah :







Adanya software yang mempermudah dalam membuat rancangan awal alat.







Fasilitas alat bantu seperti gergaji dan bor listrik kecil memadai.







Komponen-komponen elektronika yang sebagian besar mudah dicari dan harganya tidak terlalu mahal.







Rancangan alat yang tidak terlalu rumit.



2. Faktor Kegagalan Faktor yang mempengaruhi kegagalan atau kesulitan dalam pembuatan alat ini adalah : 



Kesulitan dalam mencetak layout PCB pada PCB yang seringkali gagal tercetak (ada jalur yang putus), sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mencetak lagi semakin bertambah yang menyebabkan pekerjaan tidak sesuai schedule yang ditentukan.







Komponen elektronika jenis Relay yang dibutuhkan sulit untuk dicari.







Kerusakan komponen-komponen elektronika.







Kecerobohan.



12



BAB IV PENUTUP A. Kesimpulan Alat lampu beajar ini, sebenarnya didasarai oleh beberapa rangkaian. Rangkaian-rangkaian tersebut adalah rangkaian adaptor, rangkaian peredup lampu (dimmer) dan rangkaian lampu (LED) nya. Lampu belajar yang dibuat, intensitas cahaya atau tingkat keterangannya bisa diatur sesuai kebutuhan pengguna yang sedang belajar ataupun bekerja. Yaitu dengan komponen elektronika potensiometer yang mana sebagai tuas yang bisa diubah untuk mengatur tegangan yang berpengaruh pada intensitas cahaya lampu.



B. Saran Penulis menyadari jika makalah ini masih jauh dari sempurna. Kesalahan ejaan, metodologi penulisan dan pemilihan kata serta cakupan masalahnya yang masih kurang adalah antara kekurangan dalam makalah ini. Karena hal itu, saran dan kritik membangun sangat kami butuhkan dalam penyempurnaan laporan ini. Dan dalam pembuatan alat lampu belajar ini, agar berjalan dengan baik dan lancar penulis memiliki beberapa saran yaitu, menerima pendapat, kritik, masukan, dan arahan dari guru pembimbing dalam proses pembuatan alat.



.



13



DAFTAR PUSTAKA



https://teknikelektronika.com/jenis-jenis-dioda-diode-pengertian-dioda/ https://teknikelektronika.com/pengertian-fungsi-potensiometer/ https://teknikelektronika.com/pengertian-transistor-jenis-jenis-transistor/ https://teknikelektronika.com/simbol-fungsi-kapasitor-beserta-jenis-jeniskapasitor/



14



LAMPIRAN



Membuat proposal pembuatan alat



15



Melakukan percobaan rangkaian dengan simulasi menggunakan komponen elektronika yang diperlukan pada project-board



Perencanaan rangkaian dan pembuatan layout PCB rangkaian.



16



Proses membuat layout PCB, yaitu memotong PCB agar sesuai ukuran, menempelkan (mencetak) gambar layout PCB pada PCB. Sekaligus memotong bahan alat yang akan digunakan.



Melarutkan PCB (hasil cetakkan) layout dengan menggunakan larutan ferri-clorida



17



Melakukan pengeboran pada titik-titik layout PCB, dengan menggunakan mesin bor listrik kecil



18



19