LAMPU AUTOMATIS

LAMPU AUTOMATIS

Rangkaian lampu automatis

1.      TUJUAN

a.       Mahasiswa mampu membuat rangkaian aplikasi LDR untuk lampu automatis

b.      Mahasiswa mampu membuat silmulasi LDR sebagai sensor lampu automatis

2.      ALAT DAN BAHAN

1. Alat

• Power supply               1 buah
• Senter                          1 buah
•  Solder                         1 buah
•  Amplas                        Secukupnya
• Bor tangan                   1 buah
• Gergaji                         1 buah

2. Bahan

•  LDR                          1 buah
•  IC LM 324                1 buah
•  Resistor 330              1 buah
•  Resistor 1K               1 buah
•  VR 100K                  1 buah
•   Dioda 1N 4002         1 buah
•  Transistor BD 139    1 buah
•  Elko 10 uf / 16 V      1 buah
•  Relay SPDT 12 V     1 buah
•  LED                          2 buah
•  Spiser 2 pin               1 buah
•  Timah                        secukupnya
•  PCB blank                secukupnya
•  FeriClorid                 secukupnya

3.      DASAR TEORI

a.      Light dependent resistor (LDR)

Light dependent resistor (LDR) adalah suatu komponen elektronik yang resistansinya tergantung pada intensitas cahaya. LDR dibuat dari bahan Cadium Sulfida yang peka terhadat cahaya. LDR akan mempunyai hambatan yang sangat besar saat tidak ada cahaya yang mengenainya ( gelap ), dalam kondisi ini hambatan LDR mampu mencapai 1M Ohm. Tetapi jika LDR mendapat cahaya, maka hambatannya akan turun menjadi beberapa puluh saja.

LDR merupakan sebuah bahan semikonduktor yang terbuat dari komponen Cadmium Sulfida atau Silicon. Prinsip kerja LDR adalah jika ada sebuah cahaya yang mengenai bahan semikonduktor pada LDR maka cahaya tersebut akan memberikan energi pada semikonduktor yang akan diserap oleh ikatan elektron. Energi ini memutuskan ikatan antara atom-atom sehingga elektron menjadi lepas dari ikatan dan bebas untuk bergerak dalam LDR. Hal ini mengakibatkan sejumlah arus besar mengalir dalam semikonduktor. Dengan demikian resistansi dari Light Dependent Resistor akan berkurang dengan bertambahnya intensitas cahaya.

karakteristik LDR

Karakteristik LDR terdiri dari dua macam, yaitu Laju Recovery dan Respon Spektral.

1.      Laju Recovery

Bila sebuah LDR dibawa dari suatu ruangan dengan level kekuatan cahaya tertentu kedalam suatu ruangan yang gelap, maka bisa kita amati bahwa nilai resistansi dari LDR tidak akan segera berubah resistansinya pada keadaan ruangan gelap tersebut. Namun LDR tersebut hanya akan bisa mencapai harga di kegelapan setelah mengalami selang waktu tertentu. Laju recovery merupakan suatu ukuaran praktis dan suatu kenaikan nilai resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini ditulis dalam K/detik, untuk LDR type arus harganya lebih besar dari 200 K/detik (selama 20 menit pertama mulai dari level cahaya 100 lux), kecepatan tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke tempat terang yang memerlukan waktu kurang dari 10 ms untuk mencapai resistansi yang sesuai dengan level cahaya 400 lux.

2.      Respon Spektral

LDR tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga, alumunium, baja, emas, dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak digunakan karena mempunyai daya hantar yang baik.

Pada keadaan gelap tanpa cahaya sama sekali, LDR memiliki nilai resistansi yang besar (sekitar beberapa Mega ohm). Nilai resistansinya ini akan semakin kecil jika cahaya yang jatuh ke permukaannya semakin terang. Pada keadaan terang benderang (siang hari) nilai resistansinya dapat mengecil , lebih kecil dari 1 KOhm. Dengan sifat LDR yang demikian maka LDR biasa digunakan sebagai sensor cahaya. Contoh penggunaannya adalah pada lampu taman dan lampu di jalan yang bisa menyala di malam hari dan padam di siang hari secara otomatis

b.      Relay SPDT

Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat mengimplementasikan logika switching.

  • Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup (atau membuka) kontak saklar.

• Saklar yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik.

Relay adalah komponen yang terdiri dari sebuah kumparan berinti besi yang akan menghasilkan elektromagnet ketika kumparannya dialiri oleh arus listrik. Elektromagnet ini kemudian menarik mekanisme kontak yang akan menghubungkan kontak Normally-Open (NO) dan membuka kontak Normally-Closed (NC). Sedikit menjelaskan, kata Normally disini berarti relay dalam keadaan non-aktif ataunon-energized, atau gamblangnya kumparan relay tidak dialiri arus. Jadi kontak Normally-Open (NO) adalah kontak yang pada saat Normal tidak terhubung, dan kontak Normally-Closed (NC) adalah kontak yang pada saat Normal terhubung.
komponen relay SPDT (Single-Pole Dual-Totem) yang berarti memiliki sebuah kontak NO dan sebuah kontak NC dengan sebuah COMMON. Pada saat kumparan tidak dialiri arus, maka kontak NC akan terhubung dengan COM. Jika kumparan dialiri arus, maka kontak akan bergerak dari NC ke NO, sehingga NO akan terhubung dengan COM.

4.      GAMBAR RANGKAIAN

Gambar Rangkaian lampu automatis

           
Rangkaian diatas merupakan rangkaian automatis untuk ON / OFF lampu dengan menggunakan LDR sebagai pemicu atau sensornya.relay yang berfungsi untuk merespon inputan dari LDR untuk mematikan atau menghidupkan lampu dengan intensitas tertentu yang diterima LDR. Potensio berguna untuk mengubah atau menyesuaikan seberapa besar intensitas yang ditentukan untuk ON / OFF lampu.

5.    LANGKAH KERJA

a.       Buatlah simulasi rangkaian lampu automatis menggunakan  sirkuit wizard

b.      Setelah bekerja dengan baik dalam simulasi, print hasil simulasinya pada kertas mika menggunakan print laser.

c.       Bersihkan PCB blank dengan amplas, kemudian setrika hasil print rangkaian pada PCB

d.      Setelah print rangkaian menempel pada PCB, lepaskan mika kemudian siapkan Fericlorid dengan air secukupnya.

e.       Masukan PCB yang telah terdapat gambar rangkaian kedalam air yang sudah bercampur dengan fericlorid

f.       Goyang-goyangkan PCB sampai plat tembaganya membentuk gambar rangkaian yang telah ditempelkan.

g.      Bersihkan sisa gambar rangkaian yang masih dengan PCb menggunakan bensin

h.      Borlah titik – titik penempatan kaki komponen sesuai dengan gambar rangkaian

i.        Pasanglah komponen-komponen pada PCB yang telah dibor sesui dengan gambar rangkaian

j.        Solder kaki komponen pada PCB menggunakan solder dan timah

k.      Cobalah hasil rangkain, sesuaikanlah intensitas cahaya yang diterima dengan mengatur potensio.

6.   ANALISA DATA

      Jika LDR tidak ada cahaya ( gelap ) maka hambatannya akan besar, kemudian tegangan dari Vcc masuk ke LM 324 dan akan menghasilkan outputan yang dikuatkan oleh rangkaian penguat kemudian akan menggerakkan relay menjadi tertutup dan LED menyala.

     Pada saat ada cahaya masuk ke LDR maka tegangan langsung masuk ke ground dan inputan yang masuk ke LM 324 sangat kecil dan tidak akan memicu relay. Dioda berfungsi untuk menutup tegangan dari Vcc supaya melewati relay terlebih dahulu. Tegangan Vcc yang masuk langsung melewati relay akan membuka relay, LED pun menjadi OFF.

7.  KESIMPULAN

     Dari praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :

a.       Jika LDR tidak mendapat cahaya maka LED akan ON.

b.      Jika LDR mendapat cahaya maka LED akan OFF.

c.       Pengaturan seberapa besar  tegangan yang diperlukan untuk memicu relay untuk menyalakan atau mematikan LED  yaitu dengan VR 100K dan VR 50K.