Laporan Rangkaian Lampu Otomatis Menggunakan Photocell [PDF]

Citation preview

RANGKAIAN LAMPU OTOMATIS MENGGUNAKAN PHOTO CELL TUGAS PERANGKAT ELEKTRONIKA



LISTRIK 1A M. ZAKY PERMANA . S



(32119010)



MOH. IRSYAM ATMOJO (32119012) PROGRAM STUDI D3 TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG TAHUN 2020



i



KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT, atas segala limpahan rahmat serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan rangkaian perangkat elektronika yang berjudul “RANGKAIAN LAMPU OTOMATIS MENGGUNAKAN PHOTO CELL” dapat terselesaikan. Kami menyadari bahwa laporan rangkaian ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, kami mengharapkan saran dan kritik yang membangun sebagai bahan pertimbangan untuk praktek selanjutnya.



Makassar, 16 Januari 2020



Kelompok 4



ii



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR............................................................................................ii DAFTAR ISI.........................................................................................................iii DAFTAR GAMBAR.............................................................................................iv BAB I TEORI DASAR A. LATAR BELAKANG..........................................................................1 B. TUJUAN................................................................................................1 BAB II RANGKAIAN A. PRINSIP KERJA.................................................................................2 B. MENDESIGN ( PROJECT )...............................................................3 BAB III PENUTUP A. KESIMPULAN.....................................................................................8 B. SARAN..................................................................................................8 C. LAMPIRAN..........................................................................................9



iii



DAFTAR GAMBAR GAMBAR 2.1..........................................................................................................2 GAMBAR 2.2..........................................................................................................3 GAMBAR 2.3..........................................................................................................3 GAMBAR 2.4..........................................................................................................4 GAMBAR 2.5..........................................................................................................4 GAMBAR 2.6..........................................................................................................5 GAMBAR 2.7..........................................................................................................6 GAMBAR 3.1..........................................................................................................9 GAMBAR 3.2..........................................................................................................9 GAMBAR 3.3..........................................................................................................9 GAMBAR 3.4..........................................................................................................9



iv



BAB I TEORI DASAR A. Latar Belakang Perkembangan teknologi dewasa ini begitu pesat hampir di seluruh aspek kehidupan, salah satunya di bidang teknologi elektronika. Kemajuan teknologi elektronika dan aplikasinya telah memberi banyak keuntungan bagi kehidupan manusia. Sistem Otomatis saat ini sudah menjadi kebutuhan dalam kehidupan sehari-hari. Dengan perkembangan peralatan menggunakan sistem otomatis diharapkan mampu memberikan berbagai kemudahan khususnya di bidang bisnis. Dalam usaha peningkatan mutu pelayanan para pelaku bisnis di berbagai aspek memberikan media peralatan untuk memberikan kemudahan bagi konsumennya, terutama diaplikasikan pada bidang bisnis properti. Dengan adanya photocell sebagai saklar lampu otomatis, diharapkan memberikan nilai lebih bagi para konsumen. Sesuai dengan namanya, alat ini berfungsi untuk menerangi dalam ruang dengan sistem otomatis. Sehingga diharapkan alat ini dapat mempermudah konsumen dalam menyalakan lampu tanpa harus menekan tombol on atau off pada saklar. Saklar otomatis ini bersifat effisien karena kita hanya perlu menekan sekali saklar yaitu pada saat pengoperasian pertama. Karena selanjutnya Saklar akan otomatis menyala jika cahaya tidak ada/dalam keadaan gelap. Saklar otomatis ini menggunakan prinsip sensor cahaya pada photocell/LDR. Saat ada cahaya/dalam keadaan terang maka arus tidak teraliri karena terhambat pada LDR, maka jika cahaya tidak ada/dalam keadaan gelap maka arus akan teraliri karena tidak ada hambatan pada LDR saat gelap. B. Tujuan Tujuan yang akan dicapai dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah : 1. Merancang dan membuat suatu rangkaian elektronika agar saklar dapat bekerja secara otomatis. 2. Membuat alat yang dapat membantu manusia dalam menyalakan lampu dan mematikan lampu dengan sekali sentuh 3. Memberdayakan saklar konvensional dengan menambahkan alat kontrol untuk mengendalikan saklar.



1



BAB II RANGKAIAN



Gambar 2.1 Rangkaian Lampu Otomatis Menggunakan Photo Cell A. Cara Kerja Rangkaian : Ketika ada cahaya maka Hambatan LDR tinggi sehingga arus lewat tapi dalam skala kecil sehingga tidak dapat memicu relay bekerja, dan pada saat tidak ada cahaya maka Hambatan LDR rendah sehingga arus lewat sepenuhnya dan memicu coil bekerja, hingga mengubah saklar dari NC ke NO. Fungsi uA741 disini hanya sebagai komponen pengikut tegangan, dan uA741 ini fleksibel pada rangkaian apa saja, serta ketahanannya pada korsleting rangkaian. Fungsi Dioda disini adalah sebagai penyearah. Fungsi Transistor disni adalah sebagai penguat tegangan dan daya, serta sebagai switch, karena jika pemasangannya terbalik maka rangkaian tidak bekerja.



2



B. Mendesign ( Project ) Daftar Komponen : Berikut adalah komponen yang digunakan pada rangkaian : 1. Resistor



Gambar 2.2 Resistor Resistor merupakan salah satu komponen yang paling sering ditemukan dalam Rangkaian Elektronika. Hampir setiap peralatan Elektronika menggunakannya. Pada dasarnya Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika Resistor atau dalam bahasa Indonesia sering disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan biasanya disingkat dengan Huruf “R”. Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah OHM (Ω). Sebutan “OHM” ini diambil dari nama penemunya yaitu Georg Simon Ohm yang juga merupakan seorang Fisikawan Jerman. 2. Transistor



Gambar 2.3. Simbol transistor Transistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator dan lain sebagainya.



3



Transistor merupakan salah satu komponen semikonduktor yang paling banyak ditemukan dalam rangkaian-rangkaian elektronika. Boleh dikatakan bahwa hampir semua perangkat elektronik menggunakan Transistor untuk berbagai kebutuhan dalam rangkaiannya. Perangkat-perangkat elektronik yang dimaksud tersebut seperti Televisi, Komputer, Ponsel, Audio Amplifier, Audio Player, Video Player, konsol Game, Power Supply dan lain-lainnya. 3. Dioda



Gambar 2.4. Simbol Dioda. Dioda (Diode) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Oleh karena itu, Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika. Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya. 4. IC ( Integrated Circuit )



4



Gambar 2.5 IC uA741 Integrated Circuit atau disingkat dengan IC adalah Komponen Elektronika Aktif yang terdiri dari gabungan ratusan, ribuan bahkan jutaan Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang diintegrasikan menjadi suatu Rangkaian Elektronika dalam sebuah kemasan kecil. Bahan utama yang membentuk sebuah Integrated Circuit (IC) adalah Bahan Semikonduktor. Silicon merupakan bahan semikonduktor yang paling sering digunakan dalam Teknologi Fabrikasi Integrated Circuit (IC). Dalam bahasa Indonesia, Integrated Circuit atau IC ini sering diterjemahkan menjadi Sirkuit Terpadu. IC UA 741 adalah Op-amp (penguat operasional) tujuan umum dan dianggap sempurna dalam aplikasi pengikut tegangan karena tidak ada fungsi latch-up. Tegangan operasi rentang luas serta gain tinggi memberikan kinerja yang lebih baik dalam aplikasi seperti integrator, umpan balik (feedback) umum, dan aplikasi summing amplifier. Jaringan pembalasan dalam memastikan kekonstanan dalam rangkaian loop tertutup. 5. Relay



Gambar 2.6 Relay Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.



5



6. LDR ( Light Dependent Resistor )



Gambar 2.7 LDR Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis Resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai Hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai Hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap. Dengan kata lain, fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap. Langkah Kerja : 



Siapkan Alat dan Bahan.







Berdoa sebelum memulai pekerjaan.







Mengutamakan Keselamatan saat bekerja.







Bekerja pada meja kerja.







Memasang komponen pada PCB sesuai keinginan.







Menyambung komponen dengan Kabel.







Lalu di beri timah dengan cara di solder agar lebih kuat.







Menyambung baterai ke rangkaian.







Menyambung rangkaian ke Relay.







Menyambung Relay Ke sumber 220 V.







Menyambung Relay ke lampu.



6







Memperhatikan kondisi timah pada rangkaian dan Relay, ada yg bersentuhan atau tidak.







Mengutamakan keamanan penyambungan pada sumber 220 V.







Mengetes Rangkaian.







Memperbaiki bila ada masalah pada rangkaian.







Bila telah selesai, dokumentasikan praktek untuk laporan.







Membersihkan meja kerja.







Merapikan alat dan bahan yang tersisa.



Rincian Biaya : 



Resistor 10 K (3) = Rp. 2100







Resistor 270 K = Rp. 1000







Resistor 4.7 K = Rp. 600







Resistor 1 K = Rp. 400







Trimpot 1 M = Rp. 1500







LDR = Rp. 6.500







uA741 = Rp. 4000







Transistor BC 109 = Rp. 5000







Relay 9V = Rp. 6000







Dioda = Rp. 400







Baterai + Socket = Rp. 11.000







Total Biaya : Rp. 38.500



7



BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Dari hasil uji coba diketahui bahwa rangkaian switch dapat membuat saklar bekerja secara otomatis. Mengalirkan arus sehingga mengeluarkan cahaya saat dibutuhkan dan berhenti ketika tidak dibutuhkan. Dengan demikian merupakan suatu penghematan energi listrik. Kita dapat menyalakan lampu dengan hanya sekali tekan pada saat awal pengoperasian. Setelah cahaya yang dikeluarkan untuk ruangan tersebut mencukupi dan tidak di butuhkan lagi seperti ketika pagi hari kita tidak perlu menekan tombol off pada saklar tetapi ldr akan menangkap cahaya dan relay akan berpindah ke posisi NC kembali setelah pada saat lampu on berasa di posisi NO. Masalah yang sering terjadi saat penyambungan : 



Timah pada jalur A bersentuhan dengan Timah pada jalur B







Penyolderan timah yang kurang rapi







Pemasangan pada kaki uA741 yang terbalik







Pemasangan Pada kaki Transistor yang terbalik







Pemasangan pada Relay yang Kurang Rapat



Masalah yang sering Terjadi saat Pengetesan : 



Rangkaian tidak berfungsi akibat Baterai soak yang berakibat pada tidak bekerjanya relay







Rangkaian tidak berfungsi akibat kaki uA741 yang terbalik







Rangkaian tidak berfungsi akibat kaki Transistor yang Terbalik



B. Saran Jika ada kekurangan dalam penulisan makalah ini, penulis bersedia menerima kritik dan saran dari pembaca. Karena Sensor cahaya sebagai saklar lampu otomatis ini merupakan sistem yang sederhana tentunya sistem ini mempunyai beberapa keunggulan. 8



Tapi tidak menutup kemungkinan jika dikemudian hari ingin lebih dikembangkan. Pengembangan – pengembangan yang bisa dilakukan yaitu diantaranya: 1. Membuat Rangkaian Lebih Memakan sedikit tempat dengan Arduino. C. Lampiran



Gambar 3.1 Layout PCB Bawah



Gambar 3.2 Layout PCB Atas



Gambar 3.3 Lampu Menyala



Gambar 3.4 Lampu Mati



saat gelap



saat terang



9