31
BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG Intensitas radiasi matahari akan berkurang oleh penyerapan dan pemantulan atsmofer saat sebelum mencapai permukaan bumi. Ozon di atsmofer menyerap radiasi dengan panjang gelombang pendek (ultraviolet) sedangkan karbondioksida dan uap air menyerap sebagian radiasi dengan panjang gelombang yang lebih panjang (inframerah). Selain pengurangan radiasi bumi langsung (sorotan) oleh penyerapan tersebut, masih ada radiasi yang dipancarkan oleh molekul – molekul gas, debu dan uap air dalam atsmofer. Yang pada dasarnya cahaya itu penting untuk kita manusia. Bagaimana kita memahami konsep cahaya itu? Tentu kita banyak mengetahui apa yang telah dikemukakan oleh para ilmuwan di abad yang lalu tentang konsep cahaya. Sekarang kita juga banyak mendengar tentang LDR. LDR (Light Dependent Resistor) adalah salah satu alat yang berhubungan dengan cahaya . Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk memberikan hambatan terhadap aliran arus listrik. Dalam rangkaian listrik dibutuhkan resistor dengan spesifikasi tertentu, seperti besar hambatan, arus maksimum yang boleh dilewatkan dan karakteristik hambatan terhadap 1

Makalah LDR

Embed Size (px)

DESCRIPTION

bahan listrik

Citation preview

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANGIntensitas radiasi matahari akan berkurang oleh penyerapan dan pemantulan atsmofer saat sebelum mencapai permukaan bumi. Ozon di atsmofer menyerap radiasi dengan panjang gelombang pendek (ultraviolet) sedangkan karbondioksida dan uap air menyerap sebagian radiasi dengan panjang gelombang yang lebih panjang (inframerah). Selain pengurangan radiasi bumi langsung (sorotan) oleh penyerapan tersebut, masih ada radiasi yang dipancarkan oleh molekul molekul gas, debu dan uap air dalam atsmofer. Yang pada dasarnya cahaya itu penting untuk kita manusia. Bagaimana kita memahami konsep cahaya itu? Tentu kita banyak mengetahui apa yang telah dikemukakan oleh para ilmuwan di abad yang lalu tentang konsep cahaya. Sekarang kita juga banyak mendengar tentang LDR. LDR (Light Dependent Resistor) adalah salah satu alat yang berhubungan dengan cahaya .

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk memberikan hambatan terhadap aliran arus listrik. Dalam rangkaian listrik dibutuhkan resistor dengan spesifikasi tertentu, seperti besar hambatan, arus maksimum yang boleh dilewatkan dan karakteristik hambatan terhadap suhu dan panas. Resistor memberikan hambatan agar komponen yang diberi tegangan tidak dialiri dengan arus yang besar, serta dapat digunakan sebagai pembagi tegangan.

Dengan adanya LDR ini dapat membantu kinerja manusia untuk menjalankan aktifitas dan sebagai bentuk penghematan atas energi. Bila tidak ada sistem / alat LDR makan energi menjadi terbuang tak berguna dan bisa menyebabkan energi dalam bumi cepat habis. Bila energi sekarang habis bagaimana kah anak cucu kita dalam menikmati energi tersebut dan LDR juga berfungsi Otomatis on / off lampu, sebagai alarm pada pengisian air bak, dan lain lain.1.2. RUMUSAN MASALAHAdapun rumusan masalahnya adalah

a. Bagaimana prinsip kerja LDR ?b. Bagaimana pengaplikasiaan dari LDR ?1.3. TUJUAN

Tujuan dari makalah ini adalah supaya mahasiswa dapat mengetahui tentang LDR,pengertian LDR, dan cara pengaplikasiaannya di kehidupan sehari-hari.

1.4. MANFAAT

Manfaat dari makalah ini ialah agar mahasiswa bisa lebih memehami LDR, komponen-komponen yang menyusun LDR tersebut, dan sebagai bahan pertimbangan apabila menemukan masalah disaat menggunakan LDR ini disebuah rangkaian sederhana.

BAB II

TINJAUAN UMUM

2.1. SEJARAH LDR

Foto-resistor, sangat banyak digunakan selama bertahun-tahun. Foto-resistor telah terlihat di bentuk awal sejak abad kesembilan belas ketika foto-konduktivitas dari selenium ditemukan oleh Smith pada tahun 1873. Sejak itu banyak varian perangkat foto-konduktif telah dibuat.

Banyak pekerjaan yang berguna telah dilakukan oleh T. W. Case pada tahun 1920, ketika ia menerbitkan sebuah makalah berjudul Thalofide Cell a new photo-electric cell.

Zat-zat lainnya termasuk PbS, PbSe, dan PbTe dipelajari di tahun 1930-an dan 1940-an, dan kemudian pada tahun 1952, Rollin dan Simmons mengembangkan foto-konductor menggunakan silikon dan germanium.

2.2. PENGERTIAN LDR

Berdasarkan penggunaannya, resistor dapat dibagi :

1. Resistor Biasa (tetap nilainya), ialah sebuah resistor penghambat gerak arus, yang nilainya tidak dapat berubah, jadi selalu tetap (konstan). Resistor ini biasanya dibuat dari nikelin atau karbon.

2. Resistor Berubah (variable), ialah sebuah resistor yang nilainya dapat berubah ubah dengan jalan menggeser atau memutar (toggle) pada alat tersebut. Sehingga nilai resistor dapat kita tetapkan sesuai dengan kebutuhan. Berdasarkan jenis ini kita menjadi dua, Potensiometer, Rheostat, dan Trimpot (Trimmer Potensiometer) yang biasanya menempel pada papan rangkaian (Printed Circuit Board, PCB).3. Resistor NTC dan PTS, NTC (Negative Temperature Coefficient), ialah resistor yang nilainnya akan bertambah besar bila temperature menjadi dingin.

4. 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 dugunakan sebagai detector cahaya atau pengukur besaran konversi cahaya. Light Dependent Resistor, terdiri dari sebuah cakram semikonduktor yang mempunyai dua buah elekrtroda pada permukaannya.

LDR (Light Dependent Resistor), ialah jenis resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan bila cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil.

LDR (Light Depend ent 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.

Gambar 2.0 LDRResistansi 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 tterhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak digunakan pada situasi di mana intensitas cahaya berubah secara drastic. Sensor ini akan berubabh nilai hambatannya apabila ada perubahan tingkat kecerahan cahaya.2.3. RANGKAIAN ELEKTRONIK LDRRangkaian elektronik yang dapat digunakan untuk Foto-resistor atau LDR adalah rangkaian yang dapat mengukur nilai resistansi dari Foto-resistor / LDR tersebut. Dari hukum ohm, diketahui bahwa:

Dengan V adalah beda potensial antara dua titik, I adalah arus yang mengalir di antara-nya, dan R adalah resistansi di antara-nya. Lebih lanjut dikatakan pula bahwa nilai R tidak bergantung dari V ataupun I. Sehingga, jika ada perubahan nilai resistansi dari R, maka nilai tegangan V-nya pun akan berubah. Jika beda potensial di-set tetap, maka perubahan resistansi hanya akan mempengaruhi besar arusnya. Dan persamaan tersebut akan menjadi:

Kedua persamaan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai rangkaian yang dapat mendeteksi perubahan resistansi dari Foto-resistor atau LDR. Pada persamaan pertama, nilai V akan berubah jika resistansi berubah, sedangkan pada persamaan kedua, nilai I yang akan berubah. Namun, pada banyak mikrokontroler, telah ter-integrasi rangkaian ADC yang dapat membaca tegangan (V) analog dengan baik. Sehingga pada pembahasan, rangkaian pembacaan nilai resistansi dari Foto-resistor atau LDR adalah yang berdasar pada persamaan pertama.

Gambar 2.2 LDR Secara umum

Dengan rangkaian sederhana seperti di atas, intesitas cahaya dapat diukur dengan mengukur nilai tegangan VLDR (dalam volt). Karena intensitas cahaya akan mempengaruhi nilai resistansi LDR yang dengan demikian akan mempengaruhi pula nilai VLDR.

Gambar 2.3 Rangkaian LDR dengan menabahkan kapasitorSelanjutnya tambahkan kapasitor pada LDR seperti pada gambar di atas. Dengan penambahan kapasitor, nilai VLDR tidak akan berubah secara signifikan. Tetapi respon terhadap perubahan intensitas memang sedikit lebih lambat. Namun, dengan kapasitor tersebut, tegangan VLDR akan lebih stabil. Dengan pemilihan nilai kapasitor yang tepat (0.1 uF 1 uF), respon terhadap perubahan tetap baik, dan akan didapatkan tegangan VLDR yang stabil2.4. KARAKTERISTIK LDRLDR adalah suatu bentuk komponen yang mempunyai perubahan resistansi yang besarnya tergantung pada cahaya. Karak teristik LDR terdiri dari dua macam yaitu Laju Recovery dan Respon Spektral:a. Laju Recovery

Bila sebuah LDR dibawa dari suatu ruangan dengan level kekuatan cahaya tertentu ke dalam 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 ukuran praktis dan suatu kenaikan nilai resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini ditulis dalam K/detik, untuk LDR tipe arus harganya lebih besar dari 200K/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. b. 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, aluminium, baja, emas dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak, digunakan karena mempunyai daya hantar yang baik (TEDC,1998)

Gambar 2.4 Tingkat luminasi dengan resistensi yang dihasilkan dalam proses LDR

Pada karakteristik diatas dapat dilihat bila cahaya mengenai sensor itu maka harga tahanan akan berkurang. Perubahan yang dihasilkan ini tergantung dari bahan yang digunakan serta kekuatan cahaya yang mengenainyaPada 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 otomatisII.5. STRUKTUR DASAR FOTO RESISTOR

Meskipun ada banyak cara di mana resistor bergantung cahaya, atau resistor foto dapat diproduksi, ada secara alami merupakan metode yang lebih umum beberapa yang terlihat. Pada dasarnya photoresisitor atau fotosel terdiri dari bahan resistif sensitif terhadap cahaya yang terkena cahaya. Unsur resistif foto terdiri dari bagian bahan dengan kontak di kedua ujung.

Struktur khas untuk resistor bergantung atau foto cahaya menggunakan lapisan semikonduktor aktif yang diendapkan pada substrat isolasi. Semikonduktor biasanya ringan diolah untuk memungkinkannya untuk memiliki tingkat yang diperlukan konduktivitas. Kontak kemudian ditempatkan kedua sisi area yang terkenaDalam struktur photoresistor atau fotosel dasar, ketahanan bahan itu sendiri merupakan isu utama. Untuk memastikan perubahan resistensi yang dihasilkan dari cahaya mendominasi, resistansi kontak diminimalkan. Untuk mencapai hal ini, daerah sekitar kontak biasanya banyak doped untuk mengurangi perlawanan di wilayah ini.Gambar 2.6 Komponen komponen LDR

Dalam banyak kasus daerah antara kontak adalah dalam bentuk pola zig zag, atau interdigital. Ini memaksimalkan area yang terkena dan dengan menjaga jarak antara kontak kecil mengurangi tingkat resistensi palsu dan meningkatkan keuntungan.BAB III

PEMBAHASAN3.1. PRINSIP KERJA LDR

Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram tersebut menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relative kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya redup, LDR menjadi konduktor yang buruk, atau bida disebut juga LDR memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup.

Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari atom bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya terang, LDR menjadi konduktor yang baik, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi kecil pada saat cahaya terang. Penerapan lain dari sensor LDR ini ialah alarm Pencuri.

Misalnya untuk rangkaian system alarm cahaya (menggunakan LDR) yang aktif ketika terdapat cahaya. Ketika kita akan mengatur kepekaan LDR (Light Dependent Resistor) dalam suatu rangkaian maka kita perlu menggunakan potensiometer. Kita atur letaknya agar ketika mendapat cahaya maka potensiometer akan berbunyi dan ketika tidak mendapat cahaya maka potensiometer tidak akan berbunyi.

Gambar 2.1 Rangkaian LDR

Rangkaian sensordi bawah ini menggunakan LDR sebagai sensor perubahan intensitas cahaya. LDR(Light Dependent Resistor) adalah komponen elektronika yang pada dasarnya mempunyai sifat yang sama dengan resistor, hanya saja nilai resistansi dari LDR berubah-ubah sesuai dengan tingkat intensitascahayayang diterimanya.Prinsip kerja darirangkaian sensor cahayadiatas sebenarya sangat sederhana. Pembagian tegangan antara VR1 dan LDR merupakan inti dari rangkaian sensor cahaya diatas. Kenaikan tegangan pada VR1 akan mengurangi tegangan yang jatuh pada LDR, begitupun sebaliknya kenaikan tegangan pada LDR akan mengurangi tegangan jatuh pada VR1. Pembagian tegangan sesuai dengan rumus pembagi tegangan yang berlaku pada rangkaian seri, tegangan supply 9 volt sama dengan jumlah tegangan pada VR1 dan LDR. VR1 digunakan untuk memposisikan tegangan pada LDR supaya berada pada titik kritis dan tidak sampai membuat transistor Q1 menjadi aktif. Sehingga pada saat kedaancahayasemakin gelap tegangan pada LDR akan membuat transistor Q1 menjadi aktif. Hal ini dikarenakan nilai resistansi LDR akan naik apabila intensitascahayasemakingelap. Jika kita ingin membuat rangkaian sensoryang aktif pada saatcahayasemakinterangmaka kita tinggal menukar posisi antara LDR dengan potensio VR1. Untuk prinsip kerjanya pada dasarnya sama dengan rangkaiansensor cahayaaktif gelap diatas. Ke semua rangkaian memanfaatkan hukum pembagi tegangan atau pengaturan arus ke basis transistor yang digunakan sebagai saklar.Sensor cahaya yang menggunakan LDR mempunyai respon yang relatif lambat. Sehingga jika ingin membangun rangkaian yang mempunyai respon yang cepat seperti untuk penghitungan pada rangkaian counter maka LDR tidak cocok untuk digunakan. Alternatif alin adalah dengan memanfaatkan sensor infra merah atau komponen sensor yang lain. Cahaya infra merah bisa didapat dengan membuat rangkaian pemancar infra merah yang terdiri dari led infra merah yang berfungsi sebagai pengahasil cahaya infra merahnya.3.2. PENGAPLIKASIAN DI MASYARAKATPengaplikasian LDR ( Light Dependent Resistor ) sangatlah banyak terjadi di masyarakat, ini adalah contoh-contoh Study Kasus yang sudah pernah dikerjakan :a. LDR sebagai Pengontrol Lampu JalanRepublik Rakyat Bangladesh adalah sebua negara yang termasuk bagian dari asia selatan. Negara ini terletak antara 23(34(N dan 26(38(N lintang dan 88(01(E dan 92(41(E bujur. India menyatakan Bengal Barat, Meghalaya, Assam, dan Tripura berada di sebelah barat, utara dan timur perbatasan masing-masing (Hossain dan Badr, 2007; BBS, 2008), berbagi 3715,18 km dari perbatasan bersama (Islam et al, 2008.). Bangladesh juga berbagi perbatasan dengan Myanmar di sudut tenggara. Di selatan, negara ini memiliki pantai yang panjang di sepanjang Teluk Benggala (Hossain dan Badr, 2007; BBS, 2008). Selama 5 tahun terakhir, Bangladesh rata-rata lebih dari 5% pertumbuhan dalam PDB (Hossain dan Badr, 2007; EIA, 2007 ). Mata uang nasional negara tersebut adalah Taka (Tk.), tingkat perubahan adalah US $ 1 = Taka 69.04 (seperti pada 20/08/2009).

Bangladesh adalah sebuah negara berkembang. Jadi kehilangan energi dalam sistem distribusi terutama di lampu jalan di Bangladesh, haruslah dikhawatirkan. Tapi sangat sering terlihat bahwa sebagian besar lampu Jalanan di Bangladesh, tetap dalam posisi ON pada siang hari juga. Ini adalah salah satu pemborosan sumber daya bagi negara tersebut. Oleh karena itu tujuan utama dari pekerjaan ini adalah untuk merancang dan membuat suatu sistem kontrol otomatis untuk lampu jalan untuk menghindari daya yang hilang tersebut. Selain itu, merancang peringatan dan sirkuit perlindungan dan analisis biaya termasuk dalam artikel ini. Akhirnya fungsi dan kehandalan sistem ini diuji dengan menerapkannya dalam lampu jalan melalui sistem distribusi dari Chittagong Universitas Teknik & Teknologi (CUET), Chittagong 4349, Bangladesh.DESAIN & KONSTRUKSISistem kontrol terdiri dari sensor cahaya, operasional amplifier, switching element, 220V (AC) jalan jalur sistem distribusi, sirkuit perlindungan dan sistem peringatan untuk kesalahan. Diagram blok dari sistem kontrol ditunjukkan dalam Gambar 3.

Gambar 3.3 Blok diagram otomatisasi lampu jalan Transduser adalah sebuah alat yang mengubah energi dari satu bentuk, ke bentuk yang lainnya. Dalam sistem kontrol sel fotokonduktif digunakan sebagai transduser. Electrical conduction dalam bahan semikonduktor terjadi ketika bebas biaya operator, misalnya elektron, tersedia di material dan medan listrik diterapkan. Dalam semikonduktor tertentu, ketika energi cahaya menerangi mereka dalam ukuran besar, maka mereka akan melepaskan pembawa muatan. Ini meningkatkan aliran arus yang dihasilkan oleh tegangan. Peningkatan arus dengan meningkatnya Intensitas cahaya dan tegangan konstan. Ini berarti bahwa ketahanan semikonduktor menurun dengan meningkatkan intensitas cahaya. Oleh karena itu, semikonduktor sering disebut sel fotokonduktif atau foto resistor atau Light Dependent Resistor (LDR). Dalam cahaya terang resistansi dari sel dapat serendah 80 ohm. Ketika sel disimpan dalam kegelapan resistansinya, maka ia disebut dark resistance. Pada 50 LUX (Kegelapan) resistansinya meningkat menjadi lebih dari 1M ohm. Dark Resistancenya itu, mungkin setinggi 10 1.012 . Sensitivitas photo resistive cell didefinisikan sebagai (Eq.1). Sebuah fotokonduktor memiliki area sensitif yang relatif besar. Sebuah perubahan kecil dalam intensitas cahaya menyebabkan perubahan besar dalam resistansi. Umum bagi elemen fotokonduktif untuk menunjukkan perubahan resistansi 1000:1 untuk sebuah kegelapan menuju perubahan radiasi cahaya dari 5 10-3 W/m2 sampai 50 W/m2. Ini merupakan hubungan antara radiasi dan resistansi, namun, tidak linear. Hal ini erat dengan Hubungan eksponen (Persamaan 2). Sel fotokonduktif mengalami kerugian yang besar saat suhu perubahan menyebabkan substantial resistance besar berubah untuk sebuah particular light intensity. Oleh karena itu, jenis fotokonduktor ini tidak cocok untuk aplikasi analog.

Gambar 3.4 Light Dependent Resistors (LDR)Dimana, R = perubahan resistensi; , dan H = perubahan di iradiasi; W/m2, Rf = dark resistance, ; Ri = akhir resistensi setelah aplikasi balok, , Rt = hambatan pada setiap saat.Dalam penelitian ini penulis menggunakan dua jenis switching elemen, yaitu, saklar listrik dan mekanik. Disaklar listrik, Bipolar Junction Transistor 2N2219A yang digunakan. 2N2219A adalah silikon planar NPN epitaxial transistor dalam metal case. Hal ini dirancang untuk switching berkecepatan tinggi di kolektor arus sampai 500mA, kebocoran arus yang rendah dan tegangan saturasi rendah. Sekarang dibangun dengan tiga daerah semikonduktor, diolah dan dipisahkan oleh dua p-n persimpangan. Persimpangan p-n bergabung daerah basis dan daerah emitor disebut basis-emitor dan penyatuan persimpangan dasar wilayah dan daerah kolektor disebut basis-kolektor persimpangan (Gambar 9). Dalam rangka untuk transistor untuk bekerja dengan baik seperti saklar, dua pn persimpangan harus benar bias dengan dc eksternal tegangan. Dalam saklar mekanik, relay digunakan untuk beralih. Relay adalah sebuah saklar elektrik dioperasikan. Arus mengalir melalui koil relay menciptakan magnet lapangan yang menarik tuas dan mengubah saklar kontak. Tidak ada sambungan listrik di dalam relay antara kedua sirkuit, link magnet dan mekanik. Sebuah relay khas dan simbol yang ditampilkan dalam Gambar 10.Kumparan relay melewati arus yang relatif besar, biasanya 30mA untuk 12V relay, tetapi bisa sebanyak 100mA untuk relay dirancang untuk beroperasi dari bawah 31 tegangan. Kebanyakan IC (chip) tidak dapat memberikan ini saat ini dan transistor biasanya digunakan untuk menguatkan IC kecil saat ini ke nilai yang lebih besar dibutuhkan untuk kumparan relay. Arus maksimum output untuk timer 555 yang populer IC adalah 200mA. Jadi perangkat ini dapat memasok ke kumparan relay langsung tanpa amplifikasi. Relay biasanya SPDT atau DPDT tetapi mereka dapat memiliki lebih banyak set switch kontak, untuk relay misalnya dengan 4 set changeover kontak sudah tersedia. Kebanyakan relay dirancang untuk PCB pemasangan. Sebuah perlindungan dioda di relay koil harus terhubung untuk mencegah. Relay beralih koneksi biasanya diberi label COM, NC dan NO (COM = umum, selalu terhubung ke ini, ini adalah bergerak bagian dari saklar; NC = Biasanya Tertutup, COM terhubung ke ini ketika kumparan relay tidak aktif; NO = Biasanya Buka, COM terhubung ke ini ketika kumparan relay aktif).

Berdasarkan sistem magnetik dan operasi, berbagai jenis relay: Relay Mekanik, Padat State Relay, Relay Netral, Relay Bias, Polarized Relay, Relay Tongkat Magnetic atau Perm terpolarisasi Relay, Relay Rilis Lambat dan Relay untuk AC. Memilih relay yang cocok untuk tujuan tertentu tergantung pada ukuran fisik dan susunan pin, koil tegangan dan resistensi, beralih Peringkat (tegangan dan saat ini) dan pengaturan saklar kontak (SPDT, DPDT dll). Para penulis menggunakan solid state relay untuk penelitian ini untuk alasan: i) mengambil daya yang sangat sedikit untuk beroperasi, ii) menghidupkan dan mematikan hampir seketika, iii) tidak memiliki mekanik kontak yang kotor atau rusak, iv) diam, v) mampu beban berat beralih dllDalam sistem distribusi lampu jalan, arus pendek dapat terjadi dalam banyak hal seperti badai, jatuhnya tiang lampu dll Dalam kondisi sirkuit pendek, arus yang sangat tinggi melalui relay dan relay menjadi panas. Itu rangkaian kontrol dapat terpengaruh oleh arus tinggi. Jadi untuk keamanan rangkaian kontrol, perlindungan hubung singkat dibutuhkan. Sebuah sekering digunakan untuk perlindungan terhadap singkat sirkuit. Pemutus sirkuit, kontaktor magnetik, dll dapat digunakan untuk perlindungan terhadap kesalahan tersebut. Ketika tinggi aliran arus melalui sekering, kabel sekering mendapatkan dipanaskan, dan panas ini melebihi titik leleh. Kawat sekering membakar dan menjaga sirkuit kontrol aman. Transistor dan IC harus dilindungi dari tegangan tinggi dihasilkan ketika koil relay dimatikan. Diagram (Gambar 11) menunjukkan bagaimana dioda sinyal (eg.1N4148) adalah terhubung 'mundur' di kumparan relay untuk memberikanb. Memanfaatkan LDR untuk Alarm CahayaRangkaian alarm ini sangat sederhana namun mempunyai kemampuan yang cukup baik dalam mencegah terbukanya lemari/laci yang seharusnya tertutup. Alarm ini aktif ketika terdapat cahaya. Rangkaian alarm ini cara kerjanya sangat mudah dan pembuatannya juga tidak terlalu rumit, sederhana. Dari namanya sudah dapat diketahui bahwa alarm ini akan bekerja ketika terdeteksi adanya cahaya. Dengan fungsi tersebut maka rangkaian in dapat digunakan sebagai alarm pencuri atau alarm terbukanya lemari/laci yang seharusnya tertutup. Alarm ini dikatifkan ketika adanya cahaya yang datang pada sensor dengan taraf keterangan tertentu. Pengaturan taraf terang redup ini dapat dilakukan dengan mengatur potensiometer R12. Sistem ini mempunyai 2 keunggulan yaitu dilengkapi dengan waktu tunda pengaktifan alarm, pengaturan bunyi buzzer dan detektor baterai.

Gambar 3.8 Rangkaian Tunda(dapat digunakan dalam rangkaian alarm, dll)Rangkaian alarm cahaya ini menggunakan sumber tenaga berupa baterai 9V agar dapat dibawa-bawa, tetapi tidak menutup kemungkinan untuk diberikan sumber tenaga dari sebuah power suplai 12V. Rangkaian pada gambar 1 merupakan bagian dari rangkaian lengkap alarm cahaya. Pada gambar 1 merupakan rangkaian yang menunda aktifnya alarm ketika tombol SW1 di ON-kan/di tekan.

Dengan adanya rangkaian ini maka memungkinkan user untuk meletakkan alarm ini di dalam sebuah lemari/laci sebelum alarm aktif. Rangkaian in dibentuk dari rangkaian C1, R1, R2, Q1 dan D1. Pada saat tombol SW1 maka kapasitor C1 akan mengisi muatan melalui R1 sehingga tegangan basis menjadi turun mendekati 0 volt. Kondisi ini akan menyebabkan transistor Q1 akan aktif dan memaksa tegangan di pin 1 IC 1A akan high.

IC 1 merupakan gerbang inverter dengan schimtt trigger sebanya 6 buah. IC in merupakan IC CMOS sehingga tegangan suplainya maksimal adalah 18 volt sehingga dengan tegangan suplai saat ini (9 V dari baterai atau 12V dari power suplai eksternal) masih dapat bekerja dengan baik. Kondisi pin 1 pada IC1 yang high ini akan menyebabkan berapapun tegangan yang dihasilkan oleh pembagian tegangan R3, R12 dan R11 (LDR) tidak berubah yaitu mendekati 5 volt.

Beberapa saat setelah muatan kapasitor telah penuh maka tegangan basis Q1 sudah cukup untuk membuat Q1 untuk OFF sehingga tegangan di pin 1 benar-benar dikendalikan oleh pembagian tegangan antara R3, R12 (potensiometer) dan R11 (LDR). Jadi ketika Q1 ON maka tegangan di titik pin 1 IC1 akan ditahan tetap sekitar 5 volt dan tegangan pembagian antara R3, R11, dan R12 akan diabaikan. Sebaliknya ketika Q1 OFF maka tegangan di titik pin 1 IC1 akan ditentukan oleh pembagian tegangan antara ketiga tahanan tersebut. Oleh sebab itu ketika Q1 ON maka apa pun kondisi cahaya lampu (terang/redup) tidak akan mempengaruhi sistem sehingga buzzer akan selalu OFF. Jika diperlukan waktu tunda yang lebih lama maka nilai kapasitor C1 dapat diganti dengan yang sedikit lebih besar. Semakin besar nilai kapasitor C1 akan menyebabkan waktu tunda keaktifan sistem akan semakin lama.C. Menggunakan Sensor LDR dan Lampu dengan MicrocontrolerPengontrolan lampu pada dasarnya hanya menggerakkan relay yang dipasang pada lampu agar lampu dapat menyala. Rangkaian Lampu Taman Otomatis ini dapat juga dipergunakan sebagai lampu otomatis luar rumah, dengan menambah sedikit rang-kaian yang sangat sederhana dan memanfaatkan LDR sebagai sensor cahaya dapat membuat lampu taman menyala secara otomatis tanpa harus mematikan atau menghidupkan lampu secara manual, dimana lampu menyala berdasarkan cahaya matahari yang diterima oleh sensor LDR.

Apabila cahaya matahari mengenai sensor LDR maka nilai tahanan pada LDR berubah secara sendiri, perubahan nilai tahanan inilah yang kemudian dikirimkan ke basis transistor C9013 untuk menggerakan relay. Dimana penggunaan relay disini berfungsi untuk menghidupkan lampu taman yang berdaya besar. Dari rangkaian lampu taman diatas disupplay dengan tegangan DC, dimana tegangan DC diperoleh dari penyearah transformator dan dioda bridge, sekilas prinsip kerja rangkaian pada saat LDR mendapatkan cahaya maka nilai tahanan pada LDR menjadi kecil sehingga basis transistor C9013 mendapat tegangan positif, karena transistor C9013 merupakan transistor type NPN maka pin colector dan emitor seolah-olah terhubung dan pada saat LDR mendapat cahaya dari luar dan relay tidak bekerja, pada saat LDR tidak mendapat cahaya dari luar maka tran-sistor C9013 terputus, dan melewatkan tegangan positif atau logika high dari resistor yang ada pada pin colector transistor C9013 sehingga relay mendapat tegangan dan relay menjadi aktif dan memindahkan point kontak yang ada di dalam relay dari Posisi NC menjadi ON yang kemudian lampu yang terhubung ke pin P0.0 dan tegangan sumbar maka lampu menyala. Selama LDR mendapat cahaya maka lampu akan mati, dan sebaliknya jika LDR tidak mendapat cahaya dari luar maka Lampu akan menyala secara otomatis. 3.3. METODE ILMIAH

Hasil Percobaan Tingkat Resistensi dan tegangan yang dikeluarkanNoTerangRedupGelap

Hambatan LDRVoHambatan LDRVoHambatan LDRVo

1102 0,04 V1,80 k0,82 V1,07 M4,85 V

2140 0,06 V1,98 k0,89 V1,11 M4,88 V

3244 0,12 V4,10 k0,96 V1,54 M4,81 V

4816 0,29 V2,04 k1,12 V1,03 M4,83 V

5535 0,25 V2,18 k1,03 V1,09 M4,91 V

Tabel 3.1 Pengukuran Hambatan dan Tegangan pada proses Foto ResistorNoIntensitas cahaya (Lux)Voltage

1054.89 V

2242.56 V

3391.74 V

4721.38 V

54050.42 V

67490.28 V

713950.19 V

854600.1 V

9165400.06 V

10211000.00 V

Percobaan menentukan tegangan output LDR dengan intensitas cahaya yang berbeda-beda.Tabel 3.2 Pengukuran Intensitas cahaya yang masuk dan TeganganTampak bahwa semakin besar intensitas cahaya yang diberikan pada LDR maka semakin kecil tegangan outputnya.

CahayaIntensitas (Lux)Voltage

LED Merah2230.72

LED Hijau18490.30

Biru1260.86

Infrared801.68

Laser5320.36

Tabel 3.3 Perbedaan Cahaya yang dihasil pada teganganDari percobaan dibuktikan bahwa semakin tinggi intensitas cahayanya maka semakin kecil tegangan outputnya.

Berikut tabel jam pada saat lampu jalan menyala dan mati.Tabel 3.4 Penggunaan LDR di kota BangladeshBAB IV

PENUTUP4.1. KESIMPULAN

1. 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 kecil2. Karakteristik LDR terdiri dari dua macam yaitu :Laju Recovery : Bila sebuah LDR dibawa dari suatu ruangan dengan level kekuatan cahaya tertentu ke dalam suatu ruangan yang gelap, maka bisa kita amati bahwa nilai resistansi dari LDR tidak akan segera berubah resistansinya pada keadaan ruangan gelap tersebut.. Respon Spektral :LDR tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu warna).3. Prinsip kerja LDR :

4. Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari atom bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya terang, LDR menjadi konduktor yang baik. Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram tersebut menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relative kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya redup, LDR menjadi konduktor yang buruk.5. Penerapan LDR di Masyarakat LDR sebagai Pengontrol Lampu Jalan

Memanfaatkan LDR untuk Alarm Cahaya4.2. SARANDengan pengontrolan lampu menggunakan sensor LDR dibantu dengan mikrokontroler, maka kita dapat memperoleh kemudahan dalam desain dan implementasi pengontrolan lampu, yaitu penentuan gelap dan terangnya cahaya yang bisa diterima oleh LDR sehingga lampu bisa ON atau OFF secara otomatis. Tingkat kepekaan sensor LDR dapat diatur dengan mengatur besar kecil-nya tahanan atau resistor VR. Jika cahaya yang didapatkan terang maka resistornya mengecil membuat cahaya lampu padam akibat tegangan dari PLN lepas dan sebaliknya bila cahaya yang didapatkan kecil maka resistor pun ikut bertambah besar membuat tegangan masuk ke beban sehingga mengasilkan cahaya pada lampu jalan. LDR ini juga membantu kita sebagai salah satu penghematan daya listrik di negeri kita. Demikian yang dapat kami paparkan mengenai materi Light Dependent Resistor yang menjadi pokok bahasan dalam makalah ini, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahannya, kerena terbatasnya pengetahuan dan kurangnya rujukan atau referensi yang ada hubungannya dengan judul makalah ini.

LUX

Gambar 2.5 Komponen Komponen pada LDR

Gambar 3.0

Rangkaian pengontrol Lampu Taman menggunakan sensor LDR secara keseluruhan

Gambar 3.1

Rangkaian sensor cahaya sebagai pengontrol lampu taman

Gambar 3.2

Rangkaian penyaklar lampu taman automatis

Light Sensor

Operation amplifier

Switching Element

Street Light Distribution system

Protection circuit

Alert system

Gambar 3.5

2N2219A BJT Construction

Gambar 3.6

6V DC Relay (b) Circuit symbol for relay

Gambar 3.7

Protcetion for relay

17

_1139814982.vsd0,1 K

1 K

10 K

100 K

Resistansi

10 L

100 L

1000 L

Illuminasi

LUX

_1415535328.xlsChart1

4.89

2.56

1.74

1.39

0.42

0.28

0.19

0.1

0.06

0

Voltage

Sheet1

LuxVoltage

54.89

242.56

391.74

721.39

4050.42

7490.28

13950.19

54600.1

165400.06

211000

2.492.452.522.4866666667