Perancangan Kontrol Pencahayaan Pada Ruang Baca Berbasis Arduino dan Sensor Cahaya
1
PERANCANGAN KONTROL PENCAHAYAAN PADA RUANG
BACA BERBASIS ARDUINO DAN SENSOR CAHAYA
SKRIPSI
DIAN HERMAYA
140821021
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
2
PERANCANGAN KONTROL PENCAHAYAAN PADA RUANG
BACA BERBASIS ARDUINO DAN SENSOR CAHAYA
SKRIPSI
Diajukan Untuk Melengkapai Tugas dan Memenuhi Syarat
Mencapai Gelar Sarjana Sains
DIAN HERMAYA
140821021
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
3
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Perancangan Kontrol Pencahayaan Pada Ruang Baca
Berbasis Arduino dan Sensor Cahaya
: Skripsi
: Dian Hermaya
: 140821021
: Sarjana (S1) Fisika
: Fisika
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, 31 Oktober 2016
Pembimbing
Dr.Marhaposan Situmorang
NIP.195510301980031003
Diketahui/disetuji oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Dr.Marhaposan Situmorang
NIP.195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
4
PERNYATAAN
PERANCANGAN KONTROL PENCAHAYAAN PADA RUANG BACA
BERBASIS ARDUINO DAN SENSOR CAHAYA
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan
ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 31 Oktober 2016
Dian Hermaya
140821021
Universitas Sumatera Utara
5
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirabbil’alamiin, puji dan syukur kepada Allah SWT, atas segala nikmat,
karunia dan kesempatan yang telah diberikan sehingga penulis mampu menyelesaikan
skripsi ini dengan judul Perancangan Kontrol Pencahayaan Pada Ruang Baca
Berbasis Arduino Dan Sensor Cahaya. Shalawat dan salam kepada junjungan kita
Rasulullah Muhammad SAW, semoga kita mendapatkan syafa’atnya dikemudian hari
kelak. Aamiin.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan rasa hormat maupun ucapan terimakasih
yang sebesar-besarnya kepada pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya
skripsi ini. Terimakasih penulis ucapkan terkhusus untuk kedua orang tua tercinta
Ayahanda Suherman dan Ibunda Esti Maharani, atas do’a, kepercayaan,
dukungan, semangat, dan materi yang telah diberikan kepada penulis selama penulis
mengenyam pendidikan di bangku perkuliahan hingga terselesaikannya skripsi ini.
Kepada adik-adik tersayang Paranita Herdian, Yuni Adinda dan Handika
Rahman, atas do’a, dukungan dan semangat yang telah diberikan kepada penulis
selama penulis menyelesaikan skripsi ini. Dan tak lupa pula penulis ingin
mnegucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang, sebagai dosen pembimbing yang telah
memberikan kritik dan masukkannya kepada penulis selama penulis mengerjakan
skripsi ini
2. Bapak dosen penguji, Drs.Kurnia Brahmana,M.Si, Junedi Ginting,S.Si,M.Si,
Drs.Syahrul Humaidi,M.Sc atas kritik dan masukkannya kepada penulis
3. Ibu Dr.Susilawati,M.Si, selaku dosen di Departmen Fisika FMIPA USU yang
telah memberikan saran dan masukkan kepada penulis selama ini
4. Bang Johaiddin Saragih, S.Si,M.Si, selaku staf pegawai departemen Fisika
FMIPA USU yang telah memberikan saran dan masukkan kepada penulis dalam
penyelesaian skripsi ini
5. Bang Oki Handinata,S.Si, yang telah membantu penulis dalam mengerjakan
skripsi ini
Universitas Sumatera Utara
6
6. Teman-teman sejawat dan seperjuangan Faqih Harseno Sabil, Jepri
Purwanto, Nuril Akhyar, M.Irsan,Abdullah Nasution, Juli suhartika, Russell
Ong, Septia, Anie, Nisa, Yuni, Hamdan, Raihan, Nadira, Astrid, Wana, Iki, Desy
Annisa, Mestika
7. Teman-teman UKM Robotik Sikonek USU twin ana ani, eka, puja, novita, mida,
intan, dolly, Samuel, yetsun, ibnu, royansyah, doni, dan teman-teman lainnya
8. Lingkaran Halaqoh Hafizhotunnisaa, kak Titin sebagai Murabbi tercinta,
terimakasih banyak kak atas nasihat-nasihat dan dukungannya selama penulis
mengerjakan skripsi ini. Dian, Septia, Aida, Ilin, Sisy terimakasih atas semangat
dan dukunganya.
9. Serta pihak-pihak lain yang telah ikut serta membantu penulis yang tidak bisa
disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan skripsi ini masih jauh dari
kesempurnaan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis
harapkan dari para pembaca.Semoga hasil skripsi ini menjadi Ibadah bagi penulis dan
bermanfaat bagi pembaca.
Aamiin Ya Rabbal’alamin.
Medan, 31 Oktober 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
7
PERANCANGAN KONTROL PENCAHAYAAN PADA RUANG BACA
BERBASIS ARDUINO DAN SENSOR CAHAYA
ABSTRAK
Dalam penelitian ini telah dibuat suatu sistem untuk mengontrol besarnya
iluminasi pada ruang baca.Sistem ini dibangun bebasis pada Arduino Uno
sebagai pengolah data dan sensor cahaya LDR sebagai pendektesi
cahaya.Selanjutnya hasil pengukuran ditampilkan pada sebuah layar LCD
karakter 16x2.Tegangan analog LDR diolah oleh Arduino Uno untuk
mengontrol
Lampu
Pijar
Soft
Tone
100W
sebagai
sumber
penerangan.Pengujian dilakukan dengan membandingkan hasil pengukuran
pada alat yang dirancang dengan Lux Meter Standar Merk Milwauke Seri
SM700.Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem dapat bekerja dalam
kondisi ruangan yang berbeda dengan rentang iluminasi 300 lux. Dan saat
iluminasi ruangan lebih dari 300 lux sistem akan mati secara otomatis, dan akan
bekerja kembali apabila iluminasi ruangan kurang dari 300 lux.
Kata kunci : Arduino, Liquid Crystal Display, Light Dependent Resistor, Dimmer,
Iluminasi
Universitas Sumatera Utara
8
DESIGN LIGHTING CONTROL READING ROOM BASED ON ARDUINO
AND LIGHT SENSOR
ABSTRACT
In this research has created a system to control the amount of illumination in the
reading room. The system is built with Arduino Uno as a data processor and a light
sensor LDR as light detector. Furthermore, the measurement results displayed on a
16x2 character LCD display.An analog voltage LDR is processed by the Arduino
Uno to controll Incandescent lamps 100W soft tone as lighting source. Testing is
done by comparing the results of measurements on a tool designed by Lux Meter
Standard Brands Milwauke SM700 Series. The results showed that the system can
work in conditions different room with a range of illumination of 300 lux. And when
the room illumination of 300 lux over the system will shut off automatically, and it
will work again when the room illumination is less than 300 lux.
Keywords: Arduino, Liquid Crystal Display, Light Dependent Resistor, Dimmer,
illumination
Universitas Sumatera Utara
9
DAFTAR ISI
Persetujuan .......................................................................................................
Pernyataan ........................................................................................................
Penghargaan .....................................................................................................
Abstrak ..............................................................................................................
Abstract ..............................................................................................................
Daftar Isi ...........................................................................................................
Daftar Tabel ......................................................................................................
Daftar Gambar .................................................................................................
Daftar Singkatan ..............................................................................................
i
ii
iii
v
vi
vii
ix
x
xii
Bab 1 Pendahuluan ..........................................................................................
1.1. Latar Belakang .....................................................................................
1.2. Rumusan Masalah ................................................................................
1.3. Tujuan Penelitian .................................................................................
1.4. Batasan Masalah ..................................................................................
1.5. Manfaat Penelitian ...............................................................................
1.6. Sistematika Penulisan ..........................................................................
1
1
3
3
3
4
4
Bab 2 Tinjauan Pustaka ..................................................................................
2.1. Pencahayaan ..........................................................................................
2.2. Istilah-iistilah dan Pengertian Dalam Pencahayaan ...............................
2.3. Arduino .................................................................................................
2.3.1. Sekilas Tentang Arduino ............................................................
2.3.2. Papan/Board Arduino Uno ..........................................................
2.3.3. Fitur AVR ATMega328 ..............................................................
2.3.4. Kelebihan Arduino .....................................................................
2.3.5. Catu Daya ....................................................................................
2.3.6. Input danOutput .........................................................................
2.3.7. Bahasa Pemrograman .................................................................
2.4. Sensor Cahaya .......................................................................................
2.4.1. LDR (Light Dependent Resistor) ................................................
2.4.2. Photo Diode ................................................................................
2.4.3. Photo Transistor .........................................................................
2.4.4. Solar Cell ....................................................................................
2.5.LCD (Liquid Crystal Display) ...............................................................
2.6. PWM (Pulse Width Modulation) ..........................................................
6
6
8
11
11
12
13
17
18
18
19
25
25
27
27
29
29
30
Universitas Sumatera Utara
10
2.7. TRIAC (TRIode forAlternating Current) .............................................. 32
2.8. Optocoupler ........................................................................................... 33
Bab 3 Perancangan Alat ..................................................................................
3.1. Diagram Blok ..........................................................................................
3.2. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................
3.3. Perancangan Rangkaian Elektronik ........................................................
3.3.1. Rangkaian Sensor .......................................................................
3.3.2. Display LCD ..............................................................................
3.3.3. Power Suplay Arduino ...............................................................
3.3.4. Dimmer Lampu ..........................................................................
3.3.5. Rangkaian Zero Crossing Detector .............................................
3.4.Flowchart Program ..................................................................................
35
35
36
36
36
38
38
39
41
43
Bab 4 Hasil Pengujian dan Pembahasan .......................................................
4.1. Pengujian Arduino dan LCD ...........................................................
4.2. Pengujian sensor ..............................................................................
4.3. Pengujian Dimmer Lampu ..............................................................
4.4. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan ............................................
45
45
46
51
53
Bab 5 Kesimpulan dan Saran ......................................................................... 54
5.1. Kesimpulan ...................................................................................... 55
5.2. Saran ................................................................................................ 55
Daftar Pustaka .................................................................................................. 56
Lampiran .......................................................................................................... 57
Universitas Sumatera Utara
11
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Simbol dan Satuan Dalam Cahaya ....................................................
Tabel 2.2. Fungsi Kaki/Pin LCD 16x2 ...............................................................
Tabel 4.1. Data Iluminasi (lux) dan Resistansi LDR .........................................
Tabel 4.2. Data Pengujian Iluminasi Terhadap Alat Standar .............................
Tabel 4.3. Pengujian Dimmer Lampu ................................................................
Tabel 4.4. Data Pengujian Keseluruhan Alat Kondisi Ruangan Terang ............
Tabel 4.5. Data Pengujian Keseluruhan Alat Kondisi Ruangan Gelap ..............
9
30
47
50
53
53
53
Universitas Sumatera Utara
12
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Penggambaran Intensitas Cahaya ..................................................
Gambar 2.2. Penggambaran Fluk Cahaya ..........................................................
Gambar 2.3. Penggambaran Iluminasi ...............................................................
Gambar 2.4. Penggambaran Luminansi .............................................................
Gambar 2.5. Papan Board Arduino Uno ............................................................
Gambar 2.6. Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega 328 .............................
Gambar 2.7. Konfigurasi Port B ........................................................................
Gambar 2.8. Konfigurasi Port C ........................................................................
Gambar 2.9. Konfigurasi Port D ........................................................................
Gambar 2.10. Architecture ATMega 328 ..........................................................
Gambar 2.11. Tampilan Pemrograman Arduino Dengan Software Arduino
IDE .............................................................................................
Gambar 2.12. (a) Bentuk Sensor LDR, (b) Simbol LDR ....................................
Gambar 2.13. Grafik Resistansi dengan Iluminasi Berbanding Terbalik ..........
Gambar 2.14. Simbol Photodiode ......................................................................
Gambar 2.15. Simbol Phototransistor ................................................................
Gambar 2.16. Simbol Solar Cell ........................................................................
Gambar 2.17. LCD (Liquid Crystal Display) ....................................................
Gambar 2.18. Grafik Sinyal PWM .....................................................................
Gambar 2.19. Grafik perbandingan antara sinyal PWM Dengan Tegangan
Ekuvialen Linear .........................................................................
Gambar 2.20.TRIode forAlternating Current......................................................
Gambar 2.21. Rangkaian Internal Komponen Optocoupler ...............................
Gambar 2.22.Optocoupler IC .............................................................................
Gambar 3.1. Diagram Blok Alat Dalam Proses Pengukuran .............................
Gambar 3.2. Skematik Rangkaian LDR Terhubung Ke Arduino ......................
Gambar 3.3. Skematik Rangkaian LCD .............................................................
Gambar 3.4. Adaptor Yang Digunakan Sebagai Power Suplay Arduino ..........
Gambar 3.5. Skematik Rangkaian Dimmer Lampu ...........................................
Gambar 3.6. Skematik Rangkaian Zero Crossing Detector ................................
Gambar 3.7. Skematik Rangkaian Keseluruhan ................................................
Gambar 3.8. Flwchart Algoritma Program Pada Arduino .................................
Gambar 4.1. Program Pengujian Blok LCD ......................................................
Gambar 4.2. Pengujian Blok LCD .....................................................................
Gambar 4.3. Grafik Perubahan Resistansi LDR dan Iluminasi Yang Tidak
Liniear ...........................................................................................
8
8
9
9
13
15
15
16
16
17
18
26
26
27
28
29
30
31
32
33
34
34
35
37
38
39
41
42
42
44
45
46
48
Universitas Sumatera Utara
13
Gambar 4.4. Grafik Perubahan Resistansi dan Iluminasi Yang Linear ............. 49
Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Pengujian Iluminasi Alat Terhadap Alat
Standar .......................................................................................... 51
Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Nilai V/AC Dengan Nilai PWM ................. 52
Universitas Sumatera Utara
14
DAFTAR SINGKATAN
LDR = Light Dependent Resistor
LCD = Liquid Criystal Display
PWM = Pulse Width Modulation
TRIAC = TRIode forAlternating Current
LED = Light Emitting Diode
AC = Alternating Current
DC = Direct Current
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN KONTROL PENCAHAYAAN PADA RUANG
BACA BERBASIS ARDUINO DAN SENSOR CAHAYA
SKRIPSI
DIAN HERMAYA
140821021
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
2
PERANCANGAN KONTROL PENCAHAYAAN PADA RUANG
BACA BERBASIS ARDUINO DAN SENSOR CAHAYA
SKRIPSI
Diajukan Untuk Melengkapai Tugas dan Memenuhi Syarat
Mencapai Gelar Sarjana Sains
DIAN HERMAYA
140821021
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
3
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Perancangan Kontrol Pencahayaan Pada Ruang Baca
Berbasis Arduino dan Sensor Cahaya
: Skripsi
: Dian Hermaya
: 140821021
: Sarjana (S1) Fisika
: Fisika
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, 31 Oktober 2016
Pembimbing
Dr.Marhaposan Situmorang
NIP.195510301980031003
Diketahui/disetuji oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Dr.Marhaposan Situmorang
NIP.195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
4
PERNYATAAN
PERANCANGAN KONTROL PENCAHAYAAN PADA RUANG BACA
BERBASIS ARDUINO DAN SENSOR CAHAYA
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan
ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 31 Oktober 2016
Dian Hermaya
140821021
Universitas Sumatera Utara
5
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirabbil’alamiin, puji dan syukur kepada Allah SWT, atas segala nikmat,
karunia dan kesempatan yang telah diberikan sehingga penulis mampu menyelesaikan
skripsi ini dengan judul Perancangan Kontrol Pencahayaan Pada Ruang Baca
Berbasis Arduino Dan Sensor Cahaya. Shalawat dan salam kepada junjungan kita
Rasulullah Muhammad SAW, semoga kita mendapatkan syafa’atnya dikemudian hari
kelak. Aamiin.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan rasa hormat maupun ucapan terimakasih
yang sebesar-besarnya kepada pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya
skripsi ini. Terimakasih penulis ucapkan terkhusus untuk kedua orang tua tercinta
Ayahanda Suherman dan Ibunda Esti Maharani, atas do’a, kepercayaan,
dukungan, semangat, dan materi yang telah diberikan kepada penulis selama penulis
mengenyam pendidikan di bangku perkuliahan hingga terselesaikannya skripsi ini.
Kepada adik-adik tersayang Paranita Herdian, Yuni Adinda dan Handika
Rahman, atas do’a, dukungan dan semangat yang telah diberikan kepada penulis
selama penulis menyelesaikan skripsi ini. Dan tak lupa pula penulis ingin
mnegucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang, sebagai dosen pembimbing yang telah
memberikan kritik dan masukkannya kepada penulis selama penulis mengerjakan
skripsi ini
2. Bapak dosen penguji, Drs.Kurnia Brahmana,M.Si, Junedi Ginting,S.Si,M.Si,
Drs.Syahrul Humaidi,M.Sc atas kritik dan masukkannya kepada penulis
3. Ibu Dr.Susilawati,M.Si, selaku dosen di Departmen Fisika FMIPA USU yang
telah memberikan saran dan masukkan kepada penulis selama ini
4. Bang Johaiddin Saragih, S.Si,M.Si, selaku staf pegawai departemen Fisika
FMIPA USU yang telah memberikan saran dan masukkan kepada penulis dalam
penyelesaian skripsi ini
5. Bang Oki Handinata,S.Si, yang telah membantu penulis dalam mengerjakan
skripsi ini
Universitas Sumatera Utara
6
6. Teman-teman sejawat dan seperjuangan Faqih Harseno Sabil, Jepri
Purwanto, Nuril Akhyar, M.Irsan,Abdullah Nasution, Juli suhartika, Russell
Ong, Septia, Anie, Nisa, Yuni, Hamdan, Raihan, Nadira, Astrid, Wana, Iki, Desy
Annisa, Mestika
7. Teman-teman UKM Robotik Sikonek USU twin ana ani, eka, puja, novita, mida,
intan, dolly, Samuel, yetsun, ibnu, royansyah, doni, dan teman-teman lainnya
8. Lingkaran Halaqoh Hafizhotunnisaa, kak Titin sebagai Murabbi tercinta,
terimakasih banyak kak atas nasihat-nasihat dan dukungannya selama penulis
mengerjakan skripsi ini. Dian, Septia, Aida, Ilin, Sisy terimakasih atas semangat
dan dukunganya.
9. Serta pihak-pihak lain yang telah ikut serta membantu penulis yang tidak bisa
disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan skripsi ini masih jauh dari
kesempurnaan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis
harapkan dari para pembaca.Semoga hasil skripsi ini menjadi Ibadah bagi penulis dan
bermanfaat bagi pembaca.
Aamiin Ya Rabbal’alamin.
Medan, 31 Oktober 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
7
PERANCANGAN KONTROL PENCAHAYAAN PADA RUANG BACA
BERBASIS ARDUINO DAN SENSOR CAHAYA
ABSTRAK
Dalam penelitian ini telah dibuat suatu sistem untuk mengontrol besarnya
iluminasi pada ruang baca.Sistem ini dibangun bebasis pada Arduino Uno
sebagai pengolah data dan sensor cahaya LDR sebagai pendektesi
cahaya.Selanjutnya hasil pengukuran ditampilkan pada sebuah layar LCD
karakter 16x2.Tegangan analog LDR diolah oleh Arduino Uno untuk
mengontrol
Lampu
Pijar
Soft
Tone
100W
sebagai
sumber
penerangan.Pengujian dilakukan dengan membandingkan hasil pengukuran
pada alat yang dirancang dengan Lux Meter Standar Merk Milwauke Seri
SM700.Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem dapat bekerja dalam
kondisi ruangan yang berbeda dengan rentang iluminasi 300 lux. Dan saat
iluminasi ruangan lebih dari 300 lux sistem akan mati secara otomatis, dan akan
bekerja kembali apabila iluminasi ruangan kurang dari 300 lux.
Kata kunci : Arduino, Liquid Crystal Display, Light Dependent Resistor, Dimmer,
Iluminasi
Universitas Sumatera Utara
8
DESIGN LIGHTING CONTROL READING ROOM BASED ON ARDUINO
AND LIGHT SENSOR
ABSTRACT
In this research has created a system to control the amount of illumination in the
reading room. The system is built with Arduino Uno as a data processor and a light
sensor LDR as light detector. Furthermore, the measurement results displayed on a
16x2 character LCD display.An analog voltage LDR is processed by the Arduino
Uno to controll Incandescent lamps 100W soft tone as lighting source. Testing is
done by comparing the results of measurements on a tool designed by Lux Meter
Standard Brands Milwauke SM700 Series. The results showed that the system can
work in conditions different room with a range of illumination of 300 lux. And when
the room illumination of 300 lux over the system will shut off automatically, and it
will work again when the room illumination is less than 300 lux.
Keywords: Arduino, Liquid Crystal Display, Light Dependent Resistor, Dimmer,
illumination
Universitas Sumatera Utara
9
DAFTAR ISI
Persetujuan .......................................................................................................
Pernyataan ........................................................................................................
Penghargaan .....................................................................................................
Abstrak ..............................................................................................................
Abstract ..............................................................................................................
Daftar Isi ...........................................................................................................
Daftar Tabel ......................................................................................................
Daftar Gambar .................................................................................................
Daftar Singkatan ..............................................................................................
i
ii
iii
v
vi
vii
ix
x
xii
Bab 1 Pendahuluan ..........................................................................................
1.1. Latar Belakang .....................................................................................
1.2. Rumusan Masalah ................................................................................
1.3. Tujuan Penelitian .................................................................................
1.4. Batasan Masalah ..................................................................................
1.5. Manfaat Penelitian ...............................................................................
1.6. Sistematika Penulisan ..........................................................................
1
1
3
3
3
4
4
Bab 2 Tinjauan Pustaka ..................................................................................
2.1. Pencahayaan ..........................................................................................
2.2. Istilah-iistilah dan Pengertian Dalam Pencahayaan ...............................
2.3. Arduino .................................................................................................
2.3.1. Sekilas Tentang Arduino ............................................................
2.3.2. Papan/Board Arduino Uno ..........................................................
2.3.3. Fitur AVR ATMega328 ..............................................................
2.3.4. Kelebihan Arduino .....................................................................
2.3.5. Catu Daya ....................................................................................
2.3.6. Input danOutput .........................................................................
2.3.7. Bahasa Pemrograman .................................................................
2.4. Sensor Cahaya .......................................................................................
2.4.1. LDR (Light Dependent Resistor) ................................................
2.4.2. Photo Diode ................................................................................
2.4.3. Photo Transistor .........................................................................
2.4.4. Solar Cell ....................................................................................
2.5.LCD (Liquid Crystal Display) ...............................................................
2.6. PWM (Pulse Width Modulation) ..........................................................
6
6
8
11
11
12
13
17
18
18
19
25
25
27
27
29
29
30
Universitas Sumatera Utara
10
2.7. TRIAC (TRIode forAlternating Current) .............................................. 32
2.8. Optocoupler ........................................................................................... 33
Bab 3 Perancangan Alat ..................................................................................
3.1. Diagram Blok ..........................................................................................
3.2. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................
3.3. Perancangan Rangkaian Elektronik ........................................................
3.3.1. Rangkaian Sensor .......................................................................
3.3.2. Display LCD ..............................................................................
3.3.3. Power Suplay Arduino ...............................................................
3.3.4. Dimmer Lampu ..........................................................................
3.3.5. Rangkaian Zero Crossing Detector .............................................
3.4.Flowchart Program ..................................................................................
35
35
36
36
36
38
38
39
41
43
Bab 4 Hasil Pengujian dan Pembahasan .......................................................
4.1. Pengujian Arduino dan LCD ...........................................................
4.2. Pengujian sensor ..............................................................................
4.3. Pengujian Dimmer Lampu ..............................................................
4.4. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan ............................................
45
45
46
51
53
Bab 5 Kesimpulan dan Saran ......................................................................... 54
5.1. Kesimpulan ...................................................................................... 55
5.2. Saran ................................................................................................ 55
Daftar Pustaka .................................................................................................. 56
Lampiran .......................................................................................................... 57
Universitas Sumatera Utara
11
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Simbol dan Satuan Dalam Cahaya ....................................................
Tabel 2.2. Fungsi Kaki/Pin LCD 16x2 ...............................................................
Tabel 4.1. Data Iluminasi (lux) dan Resistansi LDR .........................................
Tabel 4.2. Data Pengujian Iluminasi Terhadap Alat Standar .............................
Tabel 4.3. Pengujian Dimmer Lampu ................................................................
Tabel 4.4. Data Pengujian Keseluruhan Alat Kondisi Ruangan Terang ............
Tabel 4.5. Data Pengujian Keseluruhan Alat Kondisi Ruangan Gelap ..............
9
30
47
50
53
53
53
Universitas Sumatera Utara
12
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Penggambaran Intensitas Cahaya ..................................................
Gambar 2.2. Penggambaran Fluk Cahaya ..........................................................
Gambar 2.3. Penggambaran Iluminasi ...............................................................
Gambar 2.4. Penggambaran Luminansi .............................................................
Gambar 2.5. Papan Board Arduino Uno ............................................................
Gambar 2.6. Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega 328 .............................
Gambar 2.7. Konfigurasi Port B ........................................................................
Gambar 2.8. Konfigurasi Port C ........................................................................
Gambar 2.9. Konfigurasi Port D ........................................................................
Gambar 2.10. Architecture ATMega 328 ..........................................................
Gambar 2.11. Tampilan Pemrograman Arduino Dengan Software Arduino
IDE .............................................................................................
Gambar 2.12. (a) Bentuk Sensor LDR, (b) Simbol LDR ....................................
Gambar 2.13. Grafik Resistansi dengan Iluminasi Berbanding Terbalik ..........
Gambar 2.14. Simbol Photodiode ......................................................................
Gambar 2.15. Simbol Phototransistor ................................................................
Gambar 2.16. Simbol Solar Cell ........................................................................
Gambar 2.17. LCD (Liquid Crystal Display) ....................................................
Gambar 2.18. Grafik Sinyal PWM .....................................................................
Gambar 2.19. Grafik perbandingan antara sinyal PWM Dengan Tegangan
Ekuvialen Linear .........................................................................
Gambar 2.20.TRIode forAlternating Current......................................................
Gambar 2.21. Rangkaian Internal Komponen Optocoupler ...............................
Gambar 2.22.Optocoupler IC .............................................................................
Gambar 3.1. Diagram Blok Alat Dalam Proses Pengukuran .............................
Gambar 3.2. Skematik Rangkaian LDR Terhubung Ke Arduino ......................
Gambar 3.3. Skematik Rangkaian LCD .............................................................
Gambar 3.4. Adaptor Yang Digunakan Sebagai Power Suplay Arduino ..........
Gambar 3.5. Skematik Rangkaian Dimmer Lampu ...........................................
Gambar 3.6. Skematik Rangkaian Zero Crossing Detector ................................
Gambar 3.7. Skematik Rangkaian Keseluruhan ................................................
Gambar 3.8. Flwchart Algoritma Program Pada Arduino .................................
Gambar 4.1. Program Pengujian Blok LCD ......................................................
Gambar 4.2. Pengujian Blok LCD .....................................................................
Gambar 4.3. Grafik Perubahan Resistansi LDR dan Iluminasi Yang Tidak
Liniear ...........................................................................................
8
8
9
9
13
15
15
16
16
17
18
26
26
27
28
29
30
31
32
33
34
34
35
37
38
39
41
42
42
44
45
46
48
Universitas Sumatera Utara
13
Gambar 4.4. Grafik Perubahan Resistansi dan Iluminasi Yang Linear ............. 49
Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Pengujian Iluminasi Alat Terhadap Alat
Standar .......................................................................................... 51
Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Nilai V/AC Dengan Nilai PWM ................. 52
Universitas Sumatera Utara
14
DAFTAR SINGKATAN
LDR = Light Dependent Resistor
LCD = Liquid Criystal Display
PWM = Pulse Width Modulation
TRIAC = TRIode forAlternating Current
LED = Light Emitting Diode
AC = Alternating Current
DC = Direct Current
Universitas Sumatera Utara