Senin, 15 Februari 2016

Lampu Taman Otomatis Bervariasi Dengan ARM NUC120

Posted by Elektronika Polines on 11:37 AM , Tidak ada komentar


Achmad Trisna Yudanto1, Alfi Fahala1, Bayu Triatmono1, Samuel BETA.2
1Mahasiswa dan 2Dosen Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro,
Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia
E-mail : @gmail.com, alfifahala@gmail.com, @gmail.com, sambetak2@gmail.com

LAMPU TAMAN OTOMATIS BERVARIASI



Intisari -- Dalam dunia yang semakin berkembang dibutuhkan suatu kreatifitas dan inovasi agar dapat menarik minat orang terhadap sesuatu hal, misal pada sebuah taman dibutuhkannya inovasi seperti variasi pada lampu. Maka dalam penelitian ini dibuatlah prototype Lampu Taman Otomatis Bervariasi berbasis ARM NUC120 dengan menggunakan masukan LDR dan LED sebagai sumber pencahayaan serta luaran lampu RGB AC. Dengan menggunakan LDR nantinya bisa mempermudah pekerja dan mengurangi penggunaan daya listrik. Serta dengan ditambahkan rangkaian zero crossing pada lampu RGB AC, maka nantinya nyala lampu bisa di atur sesuai keinginan ataupun kebutuhan taman.
Kata Kunci : ARM NUC120, LDR, LED, RGB AC, Zero Crossing.
Abstract— In the world's growing need for a creativity and innovation in order to attract people about something, eg in a garden need for innovation as a variation on the lights So in this study made a prototype Variable Automatic Garden Lights ARM-based NUC 120 using input LDR and LED as a lighting source as well as RGB light output AC. By using the LDR will be easier for workers and reduce power usage. As well as the added zero crossing circuit for lamps AC RGB, the lights will be set as desired or garden needs.


Keywords : ARM NUC120, LDR, LED, RGB AC, Zero Crossing.
1.     PENDAHULUAN
1.1      Latar Belakang
Untuk menambah daya tarik pengunjung dan efektifitas pada sebuah taman, perlu adanya inovasi-inovasi baru. Inovasi yang dapat menambah daya tarik pengunjung dan dapat menambah keefektifan sebuah taman. Sehingga pengunjung merasa tertarik untuk pergi ke sebuah taman dan menimbulkan rasa senang. Saat ini sebagian besar pengelola taman masih bertugas untuk menghidupkan dan mematikan lampu sebuah taman. Untuk itu dengan memanfaatkan penerapan elektronika sebagai solusi dalam permasalahan sehari-hari kami dapat membuat sebuah alat yang dapat menghidupkan dan mematikan lampu taman secara otomatis juga lampu dapat menyala bervariasi memanfaatkan sensor LDR dengan mikrokontroler.
1.2      Tujuan
Tujuan di buatnya alat ini adalah :
1.       Mampu membuat alat Lampu Taman Otomatis Bervariasi
2.       Mampu membuat sistem dengan masukan LDR dengan LED dan luaran lampu RGB AC
3.       Dapat memprogram alat ‘Lampu Taman Otomatis Bervariasi’ agar memberikan kesan inovatif dan efisiensi pengggunaan daya listrik.
1.3      Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang, akan ditentukan beberapa rumusan masalah, yaitu :
1.       Bagaimana cara membuat alat Lampu Taman Otomatis Bervariasi ?
2.       Bagaimana cara membuat system dengan masukan LDR degan LED dan luaran lampu RGB AC ?
3.       Bagaimana cara memprogram alat ‘Lampu Taman Otomatis Bervariasi’ agar memberikan kesan inovatif dan efisiensi pengggunaan daya listrik ?
1.4      Pembatasan Masalah
Adapun yang membatasi alat ini adalah :
1.       LDR bergantung pada itensitas cahaya yang diberikan LED.
2.       Kombinasi warna pada ketiga bohlam tidak bisa menyerupai lampu RGB secara sempurna karena menggunakan tiga buah bohlam tersendiri.
1.5      Metodologi
Target proyek ini menjalankan program yang dapat diimplementasikan langsung terhadap alat. Langkah -  langkah pembuatan Proyek ARM dapat didefinisikan sebagai berikut :
1.       Studi pustaka alat dan bahan
2.       Perancangan perangkat lunak dan program
3.       Implementasi program
4.       Pengujian perangkat lunak dan perangkat keras
5.       Analisa
6.       Laporan
2.     TINJAUAN PUSTAKA
Penjelasan dan uraian teori penunjang yang digunakan dalam membuat alat ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman tentang cara kerja rangkaian maupun dasar-dasar perencanaan pembuatan alat.
2.1      ARM NUC120





           Gambar 2.1 Papan ARM NUC120
ARM adalah arsitektur prosesor 32 bit yang dibuat oleh ARM Holding dan dilisensikan untuk diproduksi oleh berbagai vendor di dunia termasuk AMD, Atmel, Freescale, Nuvoton, Nvidia, NXP, Samsung, ST Micro, dan TI.
Prosesor ARM digunakan pada perangkat smartphone, tablet, dan embedded system. Kini ARM menjadi arsitektur prosesor yang paling banyak diproduksi di dunia.
Seri arsitektur ARM terbaru terdiri dari 3 lini kelas penggunaan yaitu:
1.       ARM CORTEX A untuk prosesor aplikasi umum
2.       ARM CORTEX R untuk prosesor real time
3.       ARM CORTEX M untuk prosesor mikrokontroler
Spesifikasi :
-            NuMicro ARM Cortex M0 12 MHz
-            8KB RAM
-            64KB memori program (APROM)
-            4KB memori data (DataFlash)
-            45 pin General Purpose I/O (GPIO)
-            8 channel ADC 12 bit
-            3 serial UART dg 1 USB & 1 RS485
-            3.3V & 5V compatible
-            Programmable via USB
2.2      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.
Naik turunnya nilai Hambatan akan sebanding dengan jumlah cahaya yang diterimanya. Pada umumnya, Nilai Hambatan LDR akan mencapai 200 Kilo Ohm (kΩ) pada kondisi gelap dan menurun menjadi 500 Ohm (Ω) pada Kondisi Cahaya Terang.
LDR (Light Dependent Resistor) yang merupakan Komponen Elektronika peka cahaya ini sering digunakan atau diaplikasikan dalam Rangkaian Elektronika sebagai sensor pada Lampu Penerang Jalan, Lampu Kamar Tidur, Rangkaian Anti Maling, Shutter Kamera, Alarm dan lain sebagainya.
Gambar 2.2 LDR
2.3      LED
Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.
Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya.  Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.
Gambar 2.3 LED
Prinsip kerja LED :
Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). 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 dan N. Yang 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 (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.
2.4      Lampu RGB AC
Pada proyek ARM ini, digunakan lampu RGB AC sebagai luaran. Lampu bohlam AC berkapasitas 2.5 watt. Lampu bohlam yang digunakan berwarna merah, hijau dan biru. Ketiga bohlam disatukan pada wadah tertentu sehingga nantinya dapat membentuk kombinasi warna dari RGB. Kombinasi warna pada ketiga bohlam tidak bisa menyerupai lampu RGB secara sempurna karena menggunakan tiga buah bohlam tersendiri.
Gambar 2.4 Lampu RGB AC
3.     PERANCANGAN ALAT
Dalam perancangan dalam pembuatan penelitian ini yaitu alat pembaca warna, terdiri atas perancangan mekanik (hardware) yang meliputi perancangan elektrik, dan perancangan perangkat lunak(software). Perancangan ini mempunyai gambaran perancangan hardware, yang didalamnya ada beberapa rangkaian elektrik yang medukung alat ini.


Gambar 3.1 Perancangan alat
1.       Perancangan hardware
Perancangan dan pembuatan elektrik ini meliputi pembuatan rangkaian LDR dan LED. LED digunakan sebagai sumber pencahayaan dengan sumber sebesar 5V.
2.       Perancangan software
Untuk diagram alir, program aplikasi ARM NUC120 menggunakan masukan LDR dan LED serta luaran lampu RGB AC. 
Gambar 3.2 Diagram Alir
4.     PENGUJIAN ALAT
LED sebagai sumber pencahayaan memancarkan cahaya mengenai pola garis permukaan LDR, lalu menghasilkan suatu nilai ADC, kemudian data yang dihasilkan akan di olah pada mikrokontroller ARM NUC120 yang akan ditampilkan hasilnya pada lampu RGB AC, nyala variasi warnanya sesuai nilai konversi ADC yang telah ditentukan.
5.     KESIMPULAN
1.       LDR berfungsi sebagai masukan yang menerima datangnya cahaya dari LED
2.       Penggunaan LDR sebagai masukan menghasilkan suatu nilai ADC yang dikonversikan
3.       Hasil yang akan ditampilkan lampu RGB AC bervariasi sesuai konversi nilai ADC yang ditentukan .



6.     DAFTAR PUSTAKA
[1]PEMROGRAMAN MIKROKONTROLER | Syamsul Arifin - Academia.edu
[2] Pengertian LDR (Light Dependent Resistor) dan Cara Mengukur LDR
[3] Pengertian LED (Light Emitting Diode) dan Cara Kerja LED
7.     BIODATA
Nama penulis:
Alfi Fahala. Penulis dilahirkan di Grobogan, tanggal 19 Juni 1994. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK  Pertiwi Gubug Grobogan, SD N 1 Gubug Grobogan, SMP N 1 GUbug Grobogan, SMK N 7 Semarang Jurusan Teknik Komputer Dan Jaringan. Tahun 2013 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2013 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines). Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.13.2.02. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email: alfifahala@gmail.com


Nama penulis,
Achmad Trisna Yudanto.
Penulis dilahirkan di Semarang, 3 Juni 1993. Tahun 2013 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK N 7 Semarang. Pada tahun 2013 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. 3.32.13.0.01.

Bayu Triatmono,  dilahirkan di Sragen pada tanggal 3 Juni 1992. Merupakan anak terakhir dari tiga bersaudara. Lulusan SMKN 2 Sragen 2010 sebelum melajutkan kuliah di POLINES tahun 2013. Pernah berkarier di selama 2 tahun di perusahaan multinasional bidang otomotif PT Kayaba Indonesia. Email: bayu_tria21@yahoo.com



Tidak ada komentar :

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar ( Atom )