SISTEM PENERANGAN JALAN OTOMATIS HEMAT ENERGI
Fatmawati1, Nuril Anwar2, Samuel
BETA3
Prodi Teknik
Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H.
Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275
ABSTRAK
Perkembangan era globalisasi saat ini
berdampak pada kebutuhan konsumsi energi listrik yang semakin meningkatan.
Sangat diperlukan penghematan energi listrik dalam penerangan jalan yang dapat
dilakukan dengan memanfaatkan solar cell dan lampu LED yang dioperasikan dengan
sistem kontrol. Menggunakan sebuah ARM sebagai alat pemrosesnya. Masukan dari
alat ini menggunakan modul infrared sebagai pendeteksi objek. Alat ini juga
menggunakan inverter untuk mengubah tegangan DC ke AC dari solar cell. Tegangan
tersebut digunakan untuk menyalakan lampu LED 220V melalui relay. Menggunakan
tambahan sensor LDR untuk mengendalikan lampu LED 220V.
Kata Kunci : ARM, Modul Infrared,
Inverter, Solar cell, Relay, LDR, Lampu LED 220V
ABSTRACT
The development of the current era of
globalization has an impact on the need for increasing electricity consumption.
It is necessary to save electricity in street lighting that can be done by
using solar cells and LED lights that are operated with a control system. Using
an ARM as a processing tool. Input from this tool uses an infrared module as an
object detector. This tool also uses an inverter to convert DC to AC voltage
from the solar cell to turn on the 220V LED light through a relay.
Keywords: ARM, Infrared Module, Inverter, Solar cell,
Relay, LDR, 220V LED Light
I.
PENDAHULUAN
1.1
Latar
Belakang
Di Indonesia banyak terdapat sumber
energi alternatif yang dapat dijadikan sebagai pembangkit listrik namun selama
ini Indonesia masih terpaku dan bergantung pada bahan bakar fosil untuk
dijadikan sumber daya pembangkit listrik. Sangat diperlukan sumber energi
alternatif terbarukan untuk memenuhi kebutuhan listrik saat ini salah satunya
menggunakan energi matahari. Solar cell yang berfungsi untuk mengkonversi
energi matahari menjadi energi listrik. Lampu penerangan jalan, umumnya
menggunakan lampu yang tergolong tidak hemat energi, makan diperlukan lampu LED
dan solar cell sebagai sumber energi. Lampu penerangan jalan masih banyak
dikendalikan secara manual, maka diperlukan sensor LDR untuk mengendalikan
secara otomatis.
1.2
Rumusan
Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat dirumuskan
permasalahan sebagai berikut :
1. Bagaimana membuat dan merancang Sistem Penerangan Jalan
Otomatis Hemat Energi
2. Bagaimana cara menyalakan lampu LED 220V sesuai dengan
masukkan modul infrared
3. Bagaimana cara memprogram arm agar dapat menyalakan
lampu LED 220V
1.3
Ruang Lingkup
Berdasarkan rumusan masalah diatas, agar pembahasan
terfokus pada perumusan masalah yang akan dibahas pada alat ini sebagai berikut
:
1. Sensor Infrared menghasilkan pulsa yang selanjutkan
digunakan untuk menyalakan relay
2. Sensor LDR digunakan untuk pengendalian otomatis pada
lampu LED 220V
1.4
Tujuan
Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan Proyek
Arm ini adalah sebagai berikut :
1. Dapat membantu menghemat energi dalam penerangan jalan
menggunakan solar cell
2. Menyalakan lampu tanpa harus dikendalikan secara manual
3. Menyalakan lampu sesuai dengan kebutuhan
II. TINJAUAN PUSTAKA
Penjelasan
dan uraian teori penunjang yang digunakan dalam membuat alat ini diperlukan
dalam membuat alat ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman tentang cara
kerja rangkaian maupun dasar - dasar perencanaan pembuatan alat. Teori - teori
yang akan dijelaskan dalam bab ini meliputi : ARM, Modul infrared, LDR, Relay,
solar cell, dan lampu LED 220V.
1. NUC120RD2BN
DT-ARM NUC120 Board merupakan modul pengembangan mikrokontroler NUC120RD2BN yang berbasis CPU ARM Cortex-M0 dari Nuvoton. Modul ini dapat bekerja dengan kecepatan CPU sampai dengan 48 MHz. Modul ini juga telah dilengkapi dengan bootloader internal, sehingga tidak diperlukan lagi device programmer eksternal. Pemrograman melalui bootloader bisa dilakukan dengan menggunakan koneksi USB.
Gambar
2.1 ARM NUC120RD2BN
2. Modul Infrared
LED Infra merah adalah sebuah benda padat penghasil cahaya, yang mendekati/menghasilkan spectrum cahaya infra merah. LED (diode cahaya)Infra merah menghasilkan panjang gelombang yang sama dengan yang biasa diterima oleh photodetektor silikon. Oleh karena itu LED infra merah bisa dipasangkan dengan foto transistor dan foto diode. LED inframerah sama seperti LED biasa hanya saja output cahayanya tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Untuk melihat cahaya LED inframerah, kita dapat menyalakannya dengan baterai dan menambahkan resistor, kemudian melihatnya menggunakan sebuah kamera ponsel.
Gambar
2.2 Modul Infrared
3. LDR
Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) adalah salah satu jenis resistor yang dapat mengalami perubahan resistansinya apabila mengalami perubahan penerimaan cahaya. Besarnya nilai hambatan pada Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri. LDR sering disebut dengan alat atau sensor yang berupa resistor yang peka terhadap cahaya. Biasanya LDR terbuat dari cadmium sulfida yaitu merupakan bahan semikonduktor yang resistansnya berupah-ubah menurut banyaknya cahaya (sinar) yang mengenainya.
Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) adalah salah satu jenis resistor yang dapat mengalami perubahan resistansinya apabila mengalami perubahan penerimaan cahaya. Besarnya nilai hambatan pada Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri. LDR sering disebut dengan alat atau sensor yang berupa resistor yang peka terhadap cahaya. Biasanya LDR terbuat dari cadmium sulfida yaitu merupakan bahan semikonduktor yang resistansnya berupah-ubah menurut banyaknya cahaya (sinar) yang mengenainya.
Gambar
2.3 Modul LDR
4. Relay
Relay adalah suatu peranti yang bekerja berdasarkan
elektromagnetik untuk menggerakan sejumlah kontaktor yang tersusun atau sebuah
saklar elektronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya
dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya.
Gambar
2.4 Relay
5. Solar
cell
Solar Cell adalah suatu
perangkat atau komponen yang dapat mengubah energi cahaya matahari menjadi
energi listrik dengan menggunakan prinsip efek Photovoltaic. Yang dimaksud
dengan Efek Photovoltaic adalah suatu fenomena dimana munculnya tegangan
listrik karena adanya hubungan atau kontak dua
Gambar
2.5 Solar Cell
6. Lampu
LED 220V
Lampu LED adalah
produk diode pancaran cahaya (LED) yang disusun menjadi
sebuah lampu. Lampu LED memiliki usia pakai dan efisiensi
listrik beberapa kali lipat lebih balik daripada lampu pijar dan
lampu neon.
Gambar
2.6 Lampu LED 220V
III.
METODOLOGI PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam pembuatan Sistem Penerangan Jalan
Otomatis Hemat Energi sebagai berikut :
1. Metode Persiapan
Berisikan tentang pemilihan materi serta jurnal yang akan
dijadikan dasar atau literatur dalam pembuatan Sistem Penerangan Jalan Otomatis
Hemat Energi.
2. Metode Perencanaan
Menentukan rancangan sistem, alat, serta program yang akan
digunakan dalam pembuatan Sistem Penerangan Jalan Otomatis Hemat Energi.
3. Metode Perancangan
Proses pembuatan Sistem Penerangan Jalan Otomatis Hemat
Energi. Pembuatan program sensor infrared sebagai masukan dan Lampu LED 220V
sebagai luaran pada ARM.
4. Pengujian Alat
Melakukan pengujian, pemantauan Sistem Penerangan Jalan
Otomatis Hemat Energi. Apakah sudah sesuai rencana atau belum.
5. Tahap Penyusunan Laporan
Menyusun laporan hasil dari pembuatan alat dalam bentuk
laporan penelitian.
IV.
PERANCANGAN ALAT
Bab ini akan dibahas tenang Sistem Penerangan Jalan Otomatis
Hemat Energi. Perancangan sistem ini meliputi perancangan perangkat lunak
(software) dan perangkat keras (hardware).
4.1 Perangkat keras dan Rangkaian Elektronika
Adapun komponen yang digunakan adalah :
1. Modul Infrared
2. Modul LDR
3. Solar cell
4. Relay
5. Lampu LED 220V
4.2 Perancangan Diagram Blok
Blok diagram Sistem Penerangan Jalan Otomatis Hemat Energi.
Luaran dari modul ini berupa lampu LED 220V. Berikut ini adalah blok diagram
Sistem Penerangan Jalan Otomatis Hemat Energi.
Gambar 4.1 Diagram Blok
4.3 Cara Kerja Alat
Masukan dari sistem ini adalah sensor infrared dan sensor
LDR. Alat ini akan bekerja jika sensor infared mendeteksi objek. Dan sensor LDR
akan otomatis bekerja menghidupkan lampu LED 220V jika cahaya sedikit, dan
lampu akan otomatis mati jika cahaya terang. Alat ini juga menggunakan solar
cell sebagai pengganti listrik AC/220V jika terjadi pemadaman.
4.4 Perancangan Perangkat Keras
Membuat rancangan perangkat keras meliputi pembuatan
rangkaian elektornik untuk sistem secara keseluruhan. Berikut ini adalah gambar
rangkaian yang dibuat.
1. Rangkaian Alat
Pada gambar di bawah ini ditunjukkan keseluruhan rangkaian
yang dilengkapi dengan pengawatan yang menunjukkan terletak di pin mana saja
masukan dan luaran alat.
Gambar 4.2 Rangkaian Alat
Pada gambar dibawah ini ditunjukkan pengawatan pin ARM dengan
komponen lainnya.
Gambar 4.3 Pengawatan Dalam
Gambar 4.4 Pengawatan Luar
4.5 Perancangan Perangkat Lunak
Perangkat lunak ini berfungsi untuk mengatur kinerja secara
keseluruhan dari sistem. Perangkat lunak untuk alat ini menggunakan software
CooCox CoIDE. Untuk memberikan gambaran umum jalannya program dan memudahkan
pembuatan perangkat lunak maka dibuatlah diagram alir sebagai berikut :
Gambar 4.5 Diagram Alir
IV. PENGUJIAN ALAT
Pengujian alat ini
bertujuan untuk mengetahui apakah modul lampu ini dapat bekerja atau tidak.
Pada perancangan alat "Sistem Penerangan Jalan Otomatis Hemat Energi".
Keadaan
saat sensor infrared 1 mendeteksi
Keadaan
saat sensor infrared 2 mendeteksi
Keadaan
saat sensor infrared 3 mendeteksi
V. KESIMPULAN
Setelah dilakukan
perancangan, pembuatan, serta pengujian dan analisis pada Proyek Arm ini, maka
dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Sistem
Penerangan Jalan Otomatis Hemat Energi ini sangat berguna apabila ingin
menghemat penggunaan daya listrik.
2. Lampu yang
menyala sesuai dengan sensor yang mendeteksi
REFERENSI
BIODATA
Nama penulis :
Fatmawati. Penulis dilahirkan di Klaten, 11 Juni 1998. Penulis telah menempuh
pendidikan formal di SD N Jetis, SMP N 1 Karangnongko, SMK N 1 Klaten. Pada
tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima
menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang
(Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro.
Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.16.2.09. Apabila ada kritik, saran, dan
pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email : fatmaw1998@gmail.com
Nama penulis :
Nuril Anwar. Penulis dilahirkan di Jati Baru, 14 September 1997. Penulis telah
menempuh pendidikan formal di SD N 1 Jati Baru, SMP N 1 Tanjung Bintang, SMK
Muhammadiyah 2 Semarang. Pada tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa
baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus
Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik
Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.16.2.20.
Apabila ada kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa
menghubungi melalui email : uliltokk8@gmail.com
0 komentar:
Posting Komentar