Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Alat Ukur Intensitas Cahaya dan Suara Portabel T1 612005084 BAB I
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Tujuan
Merancang dan merealisasikan sebuah alat ukur intensitas cahaya dan suara
portabel berbasiskan mikrokontroler ATMega8535.
1.2. Latar Belakang Masalah
Proses pendidikan yang terjadi di ruang kelas harus memperhatikan beberapa
aspek, antara lain intensitas pencahayaan dan suara. Ketidaksesuaian salah satu aspek
akan mengakibatkan ketidaknyamanan serta proses pendidikan menjadi terganggu.
Sedangkan efektivitas proses pendidikan didasarkan pada beberapa hal seperti
kenyamanan penghuni (pengajar dan siswa), konsentrasi belajar serta pencapaian hasil
belajar. Hal ini menunjukkan bahwa intensitas cahaya dan suara harus diperhatikan.
Pencahayaan terdiri dari pencahayaan alamiah siang hari (PASH) dan
pencahayaan buatan (artificial lighting). Pencahayaan di ruang kelas harus
memperhatikan beberapa aspek, yaitu:
a. Menciptakan lingkungan visual yang nyaman, sehingga segala kegiatan di
dalam ruang kelas bisa berjalan dengan baik.
b. Penggunaan energi yang sesuai dengan fungsi ruang kelas.
Kawasan sekolah memerlukan lingkungan yang tenang dan jauh dari kebisingan.
Tetapi pada kenyataannya untuk daerah perkotaan sulit untuk mendapatkan lokasi
sekolah yang tenang, karena padatnya lalu lintas. Selain itu kebisingan juga bisa
disebabkan adanya gangguan dari ruang kelas yang ada disebelahnya. Apabila
1
kebisingan tidak segera ditanggulangi maka dapat menyebabkan menurunnya
konsentrasi.
Dalam upaya mendapatkan kenyamanan, ketenangan dan efisiensi energi listrik,
ruang kelas perlu mendapatkan sistem penerangan yang sesuai dengan fungsi ruangan
dan jauh dari gangguan kebisingan. Berdasarkan data dari Badan Standarisasi Nasional
(BSN), intensitas cahaya di ruang kelas minimal sebesar 250 lux dengan nilai toleransi
maksimal hingga 20%, dan daya pencahayaan maksimum per meter persegi sebesar 15
watt/m2, sesuai dengan SNI 03-6197-2000 [3, h.4]. Berdasarkan Keputusan Menteri
Negara Lingkungan Hidup Nomor : Kep-48/MENLH/11/1996 tentang Baku Tingkat
Kebisingan, tingkat kebisingan di ruang kelas tidak boleh melebihi 55 dB(A) [4, h.5].
Untuk mengetahui kondisi tersebut, maka diperlukan suatu alat yang bisa
mengukur intensitas cahaya dan suara. Pada umumnya alat ukur intensitas cahaya dan
suara yang sudah ada merupakan dua alat yang terpisah. Hal ini tentu akan
membutuhkan biaya yang lebih jika ingin mengukur intensitas cahaya dan suara.
Berawal dari kasus tersebut muncul ide untuk merancang dan mengembangkan alat
yang berfungsi untuk mengetahui dan mengukur intensitas cahaya dan suara dalam
suatu ruangan. Dengan alat ini kita akan mendapatkan satu alat yang mempunyai dua
fungsi, praktis, dan mudah digunakan.
Berikut perbandingan spesifikasi alat yang akan dibuat dengan alat yang sudah
ada:
2
Tabel 1.1. Tabel perbandingan alat yang akan dibuat
dengan alat yang sudah ada
Pembanding
Luxmeter
Lutron LX-100
Amprobe SM-10
Fungsi
Alat untuk
mengukur
intensitas cahaya
Alat untuk mengukur
intensitas suara
Alat untuk mengukur
intensitas cahaya dan
suara
Jangkauan
pengukuran
0-20.000 lux
35-130 dB
Intensitas cahaya 0-500
lux dan intensitas suara
35-130 dB
Sumber
tegangan
DC
DC
Sama-sama
menggunakan DC
Alat yang akan dibuat
1.3. Batasan Masalah
Alat yang akan dibuat berbentuk kotak dengan fungsi mengukur intensitas
cahaya dan suara. Jangkauan pengukuran intensitas cahaya 0-500 lux dan intensitas
suara 35-130 dB.
1.4. Spesifikasi Tugas Akhir
Spesifikasi dari alat yang dibuat sesuai dengan Surat Tugas Skripsi tertanggal 01
April 2011 nomor 09/I.3/FTEK/IV/2011, adalah sebagai berikut:
1.
Menggunakan sebuah mikrokontroler ATmega 8535 sebagai pengendali
pada seluruh sistem.
2.
Nilai pengukuran untuk intensitas cahaya antara 0-500 lux.
3.
Ralat/ketelitian pengukuran intensitas cahaya ± 5%.
4.
Waktu pengukuran intensitas cahaya adalah 1 detik.
5.
Nilai pengukuran untuk intensitas suara antara 35-130 dB.
6.
Ketelitian pengukuran intensitas suara ± 2 dB.
7.
Jangkauan frekuensi suara yang di ukur antara 31 Hz – 8 KHz.
8.
Data nilai pengukuran di simpan di dalam media penyimpan (MMC).
9.
Menggunakan seven segment sebagai media penampil. Nilai intensitas
cahaya (lux) 3 digit dan nilai intensitas suara (dBA/dBC) 3 digit.
3
10. Menggunakan sumber tegangan DC berupa baterai 9V.
11. Alat bersifat portabel.
1.5. Sistematika Penulisan
Penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi lima bab, dimana sistematika
penulisannya sebagai berikut:
Bab I pendahuluan membahas tentang tujuan, latar belakang masalah, spesifikasi
alat yang dibuat, batasan masalah, dan sistematika penulisan.
Bab II dasar teori yang diperlukan untuk merancang sistem yaitu dasar akustika
dan pendengaran manusia, tapis pembobot A dan C, penguat operasional sebagai
pengkondisi sinyal. Pada bagian pengendali akan dijelaskan dasar mikrokontroler AVR
ATmega 8535.
Bab III perancangan dan realisasi perangkat keras dan perangkat lunak yang
digunakan.
Bab IV pengujian terhadap alat yang dibuat sehingga dapat mengetahui apakah
alat tersebut dapat memenuhi spesifikasi yang ditentukan.
Bab V penutup berisikan kesimpulan dan saran-saran pengembangan sistem yang
sudah direalisasikan.
4
PENDAHULUAN
1.1. Tujuan
Merancang dan merealisasikan sebuah alat ukur intensitas cahaya dan suara
portabel berbasiskan mikrokontroler ATMega8535.
1.2. Latar Belakang Masalah
Proses pendidikan yang terjadi di ruang kelas harus memperhatikan beberapa
aspek, antara lain intensitas pencahayaan dan suara. Ketidaksesuaian salah satu aspek
akan mengakibatkan ketidaknyamanan serta proses pendidikan menjadi terganggu.
Sedangkan efektivitas proses pendidikan didasarkan pada beberapa hal seperti
kenyamanan penghuni (pengajar dan siswa), konsentrasi belajar serta pencapaian hasil
belajar. Hal ini menunjukkan bahwa intensitas cahaya dan suara harus diperhatikan.
Pencahayaan terdiri dari pencahayaan alamiah siang hari (PASH) dan
pencahayaan buatan (artificial lighting). Pencahayaan di ruang kelas harus
memperhatikan beberapa aspek, yaitu:
a. Menciptakan lingkungan visual yang nyaman, sehingga segala kegiatan di
dalam ruang kelas bisa berjalan dengan baik.
b. Penggunaan energi yang sesuai dengan fungsi ruang kelas.
Kawasan sekolah memerlukan lingkungan yang tenang dan jauh dari kebisingan.
Tetapi pada kenyataannya untuk daerah perkotaan sulit untuk mendapatkan lokasi
sekolah yang tenang, karena padatnya lalu lintas. Selain itu kebisingan juga bisa
disebabkan adanya gangguan dari ruang kelas yang ada disebelahnya. Apabila
1
kebisingan tidak segera ditanggulangi maka dapat menyebabkan menurunnya
konsentrasi.
Dalam upaya mendapatkan kenyamanan, ketenangan dan efisiensi energi listrik,
ruang kelas perlu mendapatkan sistem penerangan yang sesuai dengan fungsi ruangan
dan jauh dari gangguan kebisingan. Berdasarkan data dari Badan Standarisasi Nasional
(BSN), intensitas cahaya di ruang kelas minimal sebesar 250 lux dengan nilai toleransi
maksimal hingga 20%, dan daya pencahayaan maksimum per meter persegi sebesar 15
watt/m2, sesuai dengan SNI 03-6197-2000 [3, h.4]. Berdasarkan Keputusan Menteri
Negara Lingkungan Hidup Nomor : Kep-48/MENLH/11/1996 tentang Baku Tingkat
Kebisingan, tingkat kebisingan di ruang kelas tidak boleh melebihi 55 dB(A) [4, h.5].
Untuk mengetahui kondisi tersebut, maka diperlukan suatu alat yang bisa
mengukur intensitas cahaya dan suara. Pada umumnya alat ukur intensitas cahaya dan
suara yang sudah ada merupakan dua alat yang terpisah. Hal ini tentu akan
membutuhkan biaya yang lebih jika ingin mengukur intensitas cahaya dan suara.
Berawal dari kasus tersebut muncul ide untuk merancang dan mengembangkan alat
yang berfungsi untuk mengetahui dan mengukur intensitas cahaya dan suara dalam
suatu ruangan. Dengan alat ini kita akan mendapatkan satu alat yang mempunyai dua
fungsi, praktis, dan mudah digunakan.
Berikut perbandingan spesifikasi alat yang akan dibuat dengan alat yang sudah
ada:
2
Tabel 1.1. Tabel perbandingan alat yang akan dibuat
dengan alat yang sudah ada
Pembanding
Luxmeter
Lutron LX-100
Amprobe SM-10
Fungsi
Alat untuk
mengukur
intensitas cahaya
Alat untuk mengukur
intensitas suara
Alat untuk mengukur
intensitas cahaya dan
suara
Jangkauan
pengukuran
0-20.000 lux
35-130 dB
Intensitas cahaya 0-500
lux dan intensitas suara
35-130 dB
Sumber
tegangan
DC
DC
Sama-sama
menggunakan DC
Alat yang akan dibuat
1.3. Batasan Masalah
Alat yang akan dibuat berbentuk kotak dengan fungsi mengukur intensitas
cahaya dan suara. Jangkauan pengukuran intensitas cahaya 0-500 lux dan intensitas
suara 35-130 dB.
1.4. Spesifikasi Tugas Akhir
Spesifikasi dari alat yang dibuat sesuai dengan Surat Tugas Skripsi tertanggal 01
April 2011 nomor 09/I.3/FTEK/IV/2011, adalah sebagai berikut:
1.
Menggunakan sebuah mikrokontroler ATmega 8535 sebagai pengendali
pada seluruh sistem.
2.
Nilai pengukuran untuk intensitas cahaya antara 0-500 lux.
3.
Ralat/ketelitian pengukuran intensitas cahaya ± 5%.
4.
Waktu pengukuran intensitas cahaya adalah 1 detik.
5.
Nilai pengukuran untuk intensitas suara antara 35-130 dB.
6.
Ketelitian pengukuran intensitas suara ± 2 dB.
7.
Jangkauan frekuensi suara yang di ukur antara 31 Hz – 8 KHz.
8.
Data nilai pengukuran di simpan di dalam media penyimpan (MMC).
9.
Menggunakan seven segment sebagai media penampil. Nilai intensitas
cahaya (lux) 3 digit dan nilai intensitas suara (dBA/dBC) 3 digit.
3
10. Menggunakan sumber tegangan DC berupa baterai 9V.
11. Alat bersifat portabel.
1.5. Sistematika Penulisan
Penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi lima bab, dimana sistematika
penulisannya sebagai berikut:
Bab I pendahuluan membahas tentang tujuan, latar belakang masalah, spesifikasi
alat yang dibuat, batasan masalah, dan sistematika penulisan.
Bab II dasar teori yang diperlukan untuk merancang sistem yaitu dasar akustika
dan pendengaran manusia, tapis pembobot A dan C, penguat operasional sebagai
pengkondisi sinyal. Pada bagian pengendali akan dijelaskan dasar mikrokontroler AVR
ATmega 8535.
Bab III perancangan dan realisasi perangkat keras dan perangkat lunak yang
digunakan.
Bab IV pengujian terhadap alat yang dibuat sehingga dapat mengetahui apakah
alat tersebut dapat memenuhi spesifikasi yang ditentukan.
Bab V penutup berisikan kesimpulan dan saran-saran pengembangan sistem yang
sudah direalisasikan.
4