[Tanpa judul]

RANGKAIAN SENSOR CAHAYA LDR DAN KALIBRASI KECERAHAN
 (Laporan Praktikum Kelompok Instrumentasi)

Oleh :
Kelompok 1

Alfian Rivalga                         1714071053

Annas Setia Bekti Nugroho    1714071051

Debby Wahyu Kristanto         1714071049

Deva Ayu Aisyah                    1714071069

Riri Megasepta                        1714071065

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2018

I.       PENDAHULUAN

1.1.       Latar Belakang

Di era globalisaasi sekarang ini, semakin pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di dunia. Ilmu pengetahuan dan teknologi ini dimanfaatkan dan dikembangkan oleh manusia untuk membantu pekerjaan mereka sehingga dapat menyelesaikan pekerjaan dengan leih mudah dan efisien. Oleh karena itu, setiap manusia terutama mahasiswa dituntut agar mampu beradaptasi dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi tersebuat. 

Rangkaian ini menggunakan sensor cahaya menggunakan LDR dengan tujuan mendapat pembelajaran mandiri mengenai rangkaian elektronika. Rangkaian sensor cahaya ini menggunakan LDR sebagai sensornya. LDR bekerja saat keadaan gelap dan berhenti pada keadaan terang. Penggunaan berbagai macam sensor bisa diatur sesuai kebutuhan.

Karakteristik LDR ini adalah LDR akan merubah resistansinya/tahanan ketika terjadi perubahan cahaya yang dideteksinya. Dengan karakteristik seperti itu, dengan menggunakan prinsip membagi tegangan dalam merancang suatu sensor sederhana. LDR sering disebut dengan alat atau sensor yang berupa resistor yang peka terhadap cahaya. Biasanya LDR terbuat dari cadmium sulfirda yang merupakan bahan semi konduktor yang resistansinya berubah-ubah menurut banyalnya cahaya yang mengenainya. Resistensi pada tempat gelap biasanya mencapai sekitar 10 ohm .

 

1.2.       Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah sebagai berikut :

1.                  Mampu merangkai sensor cahaya LDR dengan mikrokontroler pada arduino.

2.                  Mampu mengkalibrasi sensor LDR dengan lux meter.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1   Arduino

Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Saat ini Arduino sangat populer di seluruh dunia. Banyak pemula yang belajar mengenal robotika dan elektronika lewat Arduino karena mudah dipelajari. Tapi tidak hanya pemula,  para hobbyist atau profesional pun ikut senang mengembangkan aplikasi elektronik menggunakan Arduino. Bahasa yang dipakai dalam Arduino bukan assembler yang relative sulit, tetapi bahasa C yang disederhanakan dengan bantuan pustaka-pustaka (libraries) Arduino. Arduino juga menyederhanakan  proses bekerja dengan mikrokontroler, sekaligus menawarkan berbagai macam kelebihan antara lain:

1. Murah

Papan (perangkat keras) Arduino biasanya dijual relative murah (antara 125 ribu hingga 400 ribuan rupiah saja) dibandingkan dengan  platform mikrokontroler pro lainnya. Jika ingin lebih murah lagi, tentu bisa dibuat sendiri dan itu sangat mungkin sekali karena semua sumberdaya untuk membuat sendiri Arduino tersedia lengkap di website Arduino bahkan di website-website komunitas Arduino lainnya. Tidak hanya cocok untuk Windows, namun juga cocok bekerja di  Linux.

2. Sederhana dan mudah pemrogramannya

Perlu diketahui bahwa lingkungan pemrograman di Arduino mudah digunakan untuk pemula, dan cukup fleksibel bagi mereka yang sudah tingkat lanjut. Untuk guru/dosen, Arduino berbasis pada lingkungan pemrograman Processing,

sehingga jika mahasiswa atau murid-murid terbiasa menggunakan Processing tentu saja akan mudah menggunakan Arduino.

3. Perangkat lunaknya Open Source

Perangkat lunak Arduino IDE dipublikasikan sebagai Open Source, tersedia bagi para pemrogram berpengalaman untuk pengembangan lebih lanjut. Bahasanya bias dikembangkan lebih lanjut melalui pustaka-pustaka C++ yang berbasis pada Bahasa C untuk AVR.

4. Perangkat kerasnya Open Source

Perangkat keras Arduino berbasis mikrokontroler ATMEGA8, ATMEGA168, ATMEGA328 dan ATMEGA1280 (yang terbaru ATMEGA2560). Dengan demikian siapa saja bisa membuatnya (dan kemudian bisa menjualnya) perangkat keras Arduino ini, apalagi boot loader tersedia langsung dari perangkat lunak Arduino IDE-nya. Bisa juga menggunakan breadboard untuk membuat perangkat Arduino beserta periferal-periferal lain yang dibutuhkan (.

Kelebihan Arduino

Tidak perlu perangkat chip programmer karena didalamnya sudaha daboot loadder yang akan menangani upload program dari komputer. Sudah memiliki sarana komunikasi USB, Sehingga pengguna laptop yang tidak memiliki port serial/RS323 bisa menggunakannya. Memiliki modul siap pakai ( Shield ) yang bisa ditancapkan pada board arduino .

2.2   Lampu LED

Lampu LED (Light Emittig Diode) adalah suatu lampu indikator dalam  perangkat elektronika yag biasanya memiliki fungsi menunjukan status dari  perangkat elektrionik tersebut. Misalnya pada komputer, terdapat lampu LED untuk indikator power, indikator prosessor dan power dan power saving pada monitor. Lampu LED terbuat dari plastic dan diode semikonduktor yang dapat menyala bila dialiri listrik bertenganan rendah (sekitar 1,5Volt DC). Lampu LED memiliki  beraneka ragam bentuk dan warna yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan  pemakaian.l

2.3    LCD

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu komponen yang berfungsi menampilkan suatu data, baik berbentuk huruf, karakter maupun grafik. LCD dibuat dengan menggunakan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekitarnya terhadap front lit atau mentransmisikan cahaya dari back lit .

2.4    LM35

Adalah sebuah IC yang diproduksi oleh National Semi conductor yang  berfungsi mengetahui temperature suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik.  Atau dapat juga didefinisikan sebagai komponen elektronika yang berfungsi merubah perubahan suhu atau temperature yang diterima menjadi besaran elektrik. Sensor LM35 dapat merubah perubahan besaran suhu atau temperature menjadi perubahan tegangan pada outputnya, sensor suhu LM35 membutuhkan tegangan DC sebesar 5 volt dan konsumsi arus sebesar 60 mikro Ampere .

2.5    Sensor LDR

LDR (Light Dependent Resistor), ialah jenis resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil. LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor yang biasa digunakan sebagai detector cahaya atau pengukur besaran konversi cahaya. Light Dependent Resistor, terdiri dari sebuah cakram semikonduktor yang mempunyai dua buah elekrtroda pada permukaannya. Resistansi LDR berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10 M dan dalam keadaan terang sebesar 1 k atau kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti cadmium sulfide. Dengan bahan ini energy dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan. LDR digunakan untuk mengubah energy cahaya menjadi energy listrik. Saklar cahaya otomatis dan alarm pencuri adalah beberapa contoh alat yang menggunakan LDR. Akan tetapi karena responnya terhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak digunakan pada situasi di mana intensitas cahaya berubah secara drastis. Sensor ini akan berubah nilai hambatannya apabila ada  perubahan tingkat kecerahan cahaya .

III.  METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat

Waktu praktikum sensor cahaya LDR dan kalibrasi kecerahan  dilakukan pada hari senin, 29 Oktober 2018 pukul 17.00 WIB.

Tempat dilakukannya praktikum ini di  Ruang TEP1, Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.

3.2 Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam prakikum kali ini yaitu, sensor cahaya LDR, dua buah resistor, resistor variabel, voltmeter, baterai, papan rangkaian, konduktor penghubung, kabel.

3.3 Prosedur Kerja

1. Siapkan sensor cahaya LDR dan alat lainnya;

2. Rangkai lah rangkaian LDR sesuai dengan gambar rangkaian pada modul;

3. Masukan syntax sesuai rangkaian yang telah ada pada modul;

4. Siapkan voltmeter dan sistem catu daya

5. Ukur sensor menggunakan cahaya

6. Dan kalibrasikn kecerahaannya

7. Sambungkan rangkaian dengan syntax lalu lihat di lcd apakah ada  

    Perubahan

8. HASIL

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Setelah melakukan praktikum tersebut didapatkan hasil yaitu sebagai berikut :

Ganbar 1. Rangkaian Arduino yang berhasil

Gambar 2. Rangkaian Arduino yang baru di rangakai

4.2 Pembahasan

Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Saat ini Arduino sangat populer di seluruh dunia.  Banyak pemula yang belajarmengenal robotika dan elektronika lewat Arduino karena mudah dipelajari. Tapi tidak hanya pemula, para hobbyist atau profesional pun ikut senang mengembangkan aplikasi elektronikmenggunakan Arduino. Bahasa yang dipakai dalam Arduino bukan assembler yang relatif sulit, tetapi bahasa C  yang disederhanakan dengan bantuan pustaka-pustaka (libraries) Arduino .

Arduino juga menyederhanakan proses bekerja dengan mikrokontroler.Arduino adalah salah satu mikrokontroller yang banyak digunakan pada rangkaian elektronik. Arduino mampu membaca input seperti keluaran dari sensor, input berupa button dan menghasilkan output. Arduino memiliki banyak jenis, seperti Arduino Uno, Arduino Due, Arduino Mega, Arduino Leonardo, Arduino Fio, Arduino Nano, dan masih banyak lagi. Namun, yang paling banyak digunakan adalah Arduino Uno. Untuk menghubungkan Arduino board ke PC untuk proses pemrograman menggunakan software Arduino, dapat digunakan koneksi USB tipe A ke B seperti kabel printer yang akan memberikan daya 5 V ke papan. Selain dari USB, daya dapat diberikan menggunakan DC Power Jack .

Arduino adalah suatu board instrumen elektronika yang tersusun dari perangkat-perangkat pendukung chip (mikrokontroler) yang akan ditanamkan sebuah program di dalamnya. Otak utama dari arduino ini adalah mikrokontroler yang ditanam pada setiap serinya, setiap seri arduino menggunakanmikrokontroler yangberbeda sesuai dengan kebutuhan, misal untuk arduino uno biasanya yaitu mikrokontroler yang dipakai adalah ATMega 328 dan bahasa pemrograman yang dipakai untuk memprogram arduino adalah C. Intinya adalah mengambil data input dari pin yang diatur untuk menerima data dan data input yang diterima dikirim ke mikrokontroler untuk diproses sesuai kebutuhan dan hasil prosesnya disalurkan kembali ke pin outputnya. Aplikasi yang digunakan untuk memprogram arduino adalah Arduio IDE .

Rangkai semua komponen arduino, jika komponen-komponen telah terhubung buatlah programnya dengan membuka aplikasi arduino di laptop, lalu masukkan kode pada void setup dan void loop Sambungkan Arduino dengan komputer melalui kabel USB, lalu unggah (upload) kode tersebut ke Arduino. Caranya ada 3, silakan pilih salah satu: (1) tekan tombol Upload (tombol berbentuk lingkaran dengan tanda panah menunjuk ke kanan), (2) melalui menu File → Upload, atau (3) tekan kombinasi tombol Ctrl+U. Bila kode berhasil diunggah, akan terdengar suara seperti sirine dimana dua buah nada dengan pitch berbeda (yang satu lebih rendah dibanding yang lainnya) akan dimainkan bergantian masing-masing selama setengah detik (500 milliseconds). Jika kode salah maka akanada garis bewarna merah yang tandanya salah dan harus diperbaiki (.

Syntax biasa juga disebut sebagai sintaks, dapat diartikan sebagai aturan yang harus dipenuhi demi tercapainya tujuan seorang programmer. Maksud adanya sintaks atau aturan ini adalah agar kode atau script yang ditulis dapat dibenarkan dan dimengerti oleh komputer. Aturan – aturan ini sudah diatur secara baku dan terdapat di setiap bahasa pemrograman mulai dari Java, PHP, C, C++ dan masih banyak lagi. Pada intinya dalam pembuatan program diperlukan script atau kode yang harus ditulis sebagai perintah dalam program yang dibuat, baik itu desktop programming ataupun web. Pada saat file program dijalankan atau dicompile maka setiap baris script akan diperiksa oleh sistem komputer dan harus dipastikan dapat dimengerti. Disinilah peran vital dari syntax itu sendiri untuk memberikan aturan khusus agar program dapat berjalan semestinya. Bisa disimpulkan bahwa script dan syntax sama – sama penting dalam dunia pemrograman.

Sebuah Sensor Cahaya menghasilkan sinyal output yang menunjukkan intensitas cahaya dengan mengukur energi radiasi yang ada dalam rentang yang sangat sempit frekuensi dasarnya disebut “cahaya”, dan yang berkisar di frekuensi dari “Infra-merah” untuk “Terlihat” hingga “ Ultraviolet "spektrum cahaya. Sensor Cahaya adalah perangkat pasif yang mengubah "energi cahaya" ini baik yang terlihat atau di bagian infra merah dari spektrum menjadi keluaran sinyal listrik. Sensor cahaya lebih dikenal sebagai "Perangkat Fotoelektrik" atau "Foto Sensor" karena energi cahaya yang dikonversi (foton) menjadi listrik (elektron) (.

Syntax untuk sensor cahaya tersebut yaitu

 void setup(){

  pinMode(led, OUTPUT);

  Serial.begin(9600);

}

 void loop(){

  nilai= analogRead(ldr);

  Serial.print("Nilai LDR: ");

  Serial.println(nilai);

   if(nilai < 500){

    digitalWrite(led, HIGH);

  }

  else{

    digitalWrite(led, LOW)

} (Rahmat, 2004)

V. KESIMPULAN

Berdasarkan praktikum light intensity meter yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan bahwa :

1.        Sensor suhu LM35 berfungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan.

2.        Sesuai dengan gambar rangkaian, untuk pemilihan pin yang terhubung dengan LDR pada bagian inputan analog arduino harus disesuaikan juga hardware dan software atau coding arduino. kita hubungkan pada pin analog 0 arduino.

3.        Kalibrasi kecerahan dilakukan dengan cara dengan membandingkan pengukuran dari kedua alat ukur, yaitu alat ukur yang diuji dan alat standar pengukuran dilakukan secara serempak dan pengkondisian semua parameter harus seragam.

P

LAMPIRAN

Gambar 2. Rangkaian sensor cahaya LDR.

Gambar 4. Kalibrasi kecerahan sensor cahaya LDR.

Gambar 3. Pengujian rangkaian sensor cahaya LDR.

.