Tugas kuliah: Elektronika II, Tahun: 2010, Semester: SP 2010 Hal: 1 dari 4

Abstrak — Lampu lalu lintas sangat diperlukan untuk mengatur lalu lintas di persimpangan jalan. Di semua

persimpangan jalan raya diseluruh dunia telah menggunakan lampu lalu lintas untuk mengatur pergerakan kendaraan

dan pengguna jalan lainnya. Banyak orang yang telah merasakan manfaat dari lampu lalu lintas tetapi belum

mengetahui bagaimana prinsip kerja dari sistem lampu lalu lintas. Sistem lampu lalu lintas dapat dipelajari dengan

membuat rangkaian miniatur lampu lalu lintas. Rangkaian miniatur lampu lalu lintas ini hanya dapat mengatur lalu

lintas pada simpang empat, misalnya jalan dengan arah utara, timur, selatan, dan barat. Alat ini juga tidak dilengkapi

dengan lampu lalu lintas yang mengatur kendaraan yang berbelok ke kanan. Miniatur lampu lalu lintas yang dapat

digunakan sebagai simulasi lampu lalu lintas ini dikendalikan oleh IC CD4017 sebagai decade counter dan IC NE555

sebagai timer. Lampu lalu lintas pada miniatur ini menggunakan LED merah, kuning, dan hijau. Ketika lampu lalu

lintas pada jalan arah utara menyala merah maka lampu lalu lintas pada jalan dari selatan juga akan menyala warna

merah, dan lampu lalu lintas pada jalan arah timur dan barat berwarna hijau, begitu juga sebaliknya jika lampu-lampu

lalu lintasnya berubah warna dari merah menjadi hijau dan yang hijau menjadi warna merah. Pada pergantian lampu

dari merah menjadi hijau dan sebaliknya ada transisi lampu kuning yang akan menyala, lamanya lampu kuning menyala

hanya seperempat kali dari lampu yang menyala merah maupun hijau. Lampu-lampu LED ini diatur oleh IC CD4017

yang menghasilkan gelombang keluaran yang akan membuat lampu menyala secara bergantian.

Kata kunci — miniatur, lalu lintas, simpang empat, IC, decade counter, timer

I. PENDAHULUAN

Perkembangan teknologi saat ini semakin pesat

dalam kehidupan manusia. Banyaknya aktifitas manusia

menyebabkan banyaknya sarana yang digunakan untuk

mempermudah kegiatan manusia. Salah satunya adalah

sarana transportasi darat, seperti mobil, sepeda motor,

serta angkutan darat lainnya. Kondisi ini kadang

menyebabkan kemacetan terutama di daerah perkotaan

yang banyak aktifitasnya. Lampu lalu lintas sangat

berperan mencegah terjadinya kemacetan, karena

pemakai jalan menjadi tertib untuk mengikuti hidup-

matinya lampu tersebut.

Lampu lalu lintas adalah adalah lampu yang

mengendalikan arus lalu lintas yang terpasang di

persimpangan jalan, tempat penyeberangan pejalan kaki

(zebra cross), dan tempat arus lalu lintas lainnya. Lampu

ini yang menandakan kapan kendaraan harus berjalan dan

berhenti secara bergantian dari berbagai arah. Pengaturan

lalu lintas di persimpangan jalan dimaksudkan untuk

mengatur pergerakan kendaraan pada masing-masing

kelompok pergerakan kendaraan agar dapat bergerak

secara bergantian sehingga tidak saling mengganggu

antar-arus yang ada.

Lampu lalu lintas telah diadopsi di hampir semua kota

di dunia ini. Lampu ini menggunakan warna yang diakui

secara universal; untuk menandakan berhenti adalah

warna merah, hati-hati yang ditandai dengan warna

kuning, dan hijau yang berarti dapat berjalan.

Kita mengetahui padatnya lalu lintas terutama dijalan

raya, itu sebabnya rangkaian lampu lalulintas sangat

dibutuhkan sebagai pengatur kendaraan dijalan, agar

tidak terjadi kecelakaan lalulintas. lampu lalulintas bukan

hanya mengatur kendaraan tetapi juga membantu pejalan

kaki untuk meyeberangi jalan,itu sebabnya didekat tiang

lampu lalulintas disediakan zebra cross.[1]

Dari bentuk pengerjaan dalam rangkaian elektronika

sebuah lampu lalulintas dalam bentuk proyek dapat kita

buat secara sederhana dan mudah untuk dipahami. Telah

kita ketahui bahwa lampu lalu lintas sering kita lihat

namun prinsip kerjanya belum kita ketahui secara

mendalam, diharapkan dari hasil pengerjaan rangkaian

miniatur lampu lalu lintas ini kita mampu

mengaplikasikannya dalam kehidupan kita sehari-hari.

Agar kita dapat lebih memahami cara kerja dari sistem

lampu lalu lintas, rangkaian miniatur lampu lalu lintas ini

hanya dibuat untuk jalan dengan simpang empat.

Rangkaian miniatur lampu lalu lintas ini mengontrol 6

buah LED(merah,kuning hijau) untuk arah utara,selatan

dan arah timur,barat yang selanjutnya dihubungkan ke 12

buah LED yang terdapat pada miniatur jalan raya

simpang empat.

Dengan percobaan ini diharapkan kita dapat

memahami sistem lampu lalu lintas yang selalu kita

patuhi di jalan raya. Dan juga agar kita dapat memelajari

tentang bagaimana cara pengembangan sistem lampu lalu

lintas yang biasa menjadi lampu lalu lintas yang lebih

baik lagi agar lalu lintas di jalan raya dapat lebih lancar

dan tingkat kecelakaan dapat dikurangi.

Miniatur Lampu Lalu Lintas

Arya Gamma Aditia – 0906529615

Departemen Fisika, Universitas Indonesia

Tugas kuliah: Elektronika II, Tahun: 2010, Semester: SP 2010 Hal: 2 dari 4

II. METODA

Rangkaian miniatur lampu lalu lintas ini

mengandalkan IC CD4017 sebagai decade counter dan

IC NE555 sebagai timer. Selain kedua komponen IC

tersebut, pada rangkaian ini juga menggunakan

komponen-komponen elektronika lainnya, seperti resistor

dioda zener 4148, transistor C9016, dan kapasitor 10μF

50V. Ada tiga besaran resistor yang berbeda yang

digunakan dalam rangkaian miniatur lampu lalu lintas

ini, antara lain dua buah resistor 180 KΩ, satu buah

resistor 47 KΩ, dan satu buah resistor 220 KΩ. Resistor

yang dapat mengubah lamanya waktu pergantian lampu

adalah resistor dengan besaran 220 KΩ , jika resistor ini

diganti dengan nilai besaran yang lebih tinggi maka

waktu pergantian lampu akan semakin lama, begitu juga

sebaliknya jika resistor 220 KΩ diganti dengan yang

lebih kecil maka waktu pergantian lampu akan semakin

cepat. Dan sebagai lampu lalu lintas pada miniatur

digunakan LED merah, kuning, dan hijau. PCB yang

digunakan pada rangkaian lalu lintas ini berjenis pertinak

dan berukuran 10cm x19,5cm.

Sebagaimana yang terlihat pada Gambar 1. Urutan

pemilihan waktu dilanjutkan IC CMOS CD4017 sebagai

decade counter dan IC NE555 timer. IC NE555 berfungsi

membangkitkan sinyal timer/clock(time delay) atau

sinyal osilasi.[3] Penghitung keluaran 1 sampai 4

menggunakan 4 dioda sehingga (merah- utara/selatan)

dan (hijau-timur/barat) 4 LED ini penghitung

pertama.penghitung ke 5(kaki 10) menghidupkan (kuning

arah timur/barat) dan (merah arah utara/selatan).

Penghitung 6 sampai 9 juga dikontrol oleh 4 dioda

(merah- timur/barat)dan (kuning-utara/selatan). Periode

waktu untuk LED merah dan hijau 4 kali lebih lama

dibandingkan dengan LED kuning dan untuk mengatur

kecepatan dengan mengubah-ubah nilai resistor 47K

ohm. kedelapan dioda zener 4148dibagi menjadi dua

bagian dan masing masing mendapat 4 input gerbang OR

dari IC CD 4017.[2]

Rangkaian miniatur lampu lalu lintas ini hanya dapat

mengatur lalu lintas pada persimpangan jalan simpang

empat. Pada rangkaian ini hanya ada dua paket lampu

yang bergantian menyala. Jadi agar dapat menjadi lampu

lalu lintas simpang empat pada miniatur caranya dengan

menghubungkan lampu lalu lintas yang berseberangan

pada miniatur ke satu lampu yang terdapat pada

rangkaian. Sebagai contoh, jika lampu lalu lintas arah

barat menyala merah maka lampu lalu lintas arah timur

pun menyala merah lalu lampu lalu lintas arah barat

menyala hijau begitu juga dengan lampu lalu lintas arah

timur pasti akan menyala hijau. Jadi lampu yang menyala

dengan warna yang sama adalah lampu lalu lintas arah

barat dengan lampu lalu lintas arah timur dan lampu lalu

lintas arah utara dengan lampu lalu lintas arah selatan.

Sedangkan pada transisi dari lampu merah ke lampu

hijau dan lampu hijau ke lampu merah lampu kuning

akan menyala secara bersamaan pada keempat arah

Gambar 1. Skema rangkaian miniatur lampu lalu lintas

jalan.

Miniatur persimpangan jalan raya untuk simulator

rangkaian miniatur lampu lalu lintas berbentuk persegi

yang dibuat dari kardus bekas yang disusun dan dibentuk

sedemikian rupa sehingga terbentuk persimpangan jalan

raya simpang empat yang memadais sebagai realisasi

dari alat yang telah dibuat. Ukuran miniatur

persimpangan jalan ini adalah 21cm x 21cm.

Untuk sumber tegangan yang digunakan yaitu sebesar

9V. Bisa juga jika ingin menggunakan sumber tegangan

sebesar 18V namun tidak berpengaruh terhadap output

dari rangkaian lampu lalu lintas ini, seperti yang telah

saya coba pada eksperimen dan pada EWB. Pada kedua

percobaan ini lamanya waktu perubahan lampu lalu lintas

tetap sama pada tegangan sebesar 9V maupun 18V.

III. HASIL

Adapun tampilan perangkat keras yang sudah di

kemas sedemikian rupa sehingga menjadi miniatur lampu

lalu lintas lengkap dengan realisasi jalan rayanya seperti

tampak pada Gambar 2.

Dari Gambar 2, dapat dijelaskan fungsi-fungsi dari

sistem miniatur sistem lampu lalu lintas yang dibuat

sebagai berikut:

1. Rangkaian lampu lalu lintas yang terdiri dari

komponen-komponen elektronika seperti IC

CD4017, IC NE555, resistor, kapasitor, transistor,

dan dioda zener sebagai rangkaian pengatur nyala

lampu lalu lalu lintas pada miniatur.

2. Baterai 9V sebagai sumber tegangan.

3. Saklar sebagai on/off rangkaian lampu lalu lintas.

4. Kabel-kabel yang menghubungkan antara rangkaian

dengan miniatur lampu lalu lintas.

Gambar 2. Hasil Realisasi Miniatur Lampu Lalu Lintas

Tugas kuliah: Elektronika II, Tahun: 2010, Semester: SP 2010 Hal: 3 dari 4

5. Miniatur persimpangan jalan raya untuk realisasi

lampu lalu lintas.

6. Lampu lalu lintas yang digunakan adalah LED

merah, kuning, dan hijau sebagai simulasi tampilan.

Dari pengamatan yang dilakukan pada eksperimen dan

EWB lamanya lampu merah dan hijau empat kali lebih

lama dibandingkan nyalanya lampu kuning. Dan pada

Gambar 3, dapat dilihat grafik output dari IC CD 4017

yang membuat nyala lampu berganti-gantian. Dapat

dilihat bahwa ketika grafik sedang berada di atas itu

menunjukkan bahwa lampu lalu lintas warna merah dan

lampu lalu lintas warna hijau yang berada pada sisi yang

berlainan sedang menyala, ketika grafik berada di

tengah-tengah antara titik tertinggi dan terendah itu

menunjukkan bahwa lampu lalu lintas sedang berwarna

kuning.

IV. PEMBAHASAN

Pada dasarnya rangkaian miniatur lalu luntas ini

merupakan pengembangan dari rangkaian flip-flop.

Rangkaian flip-flop dapat mempertahankan suatu

keadaan biner dalam waktu yang tak terbatas sampai

suatu sinyal masukkan baru datang untuk mengubah

keadaan itu.[4] Rangkaian yang sederhana ini dapat

menjadi sebuah rangkaian miniatur lampu lalu lintas

yang berguna bagi masyarakat khususnya bidang

transportasi jalan raya. Rangkaian ini mengatur

pergantian lampu lalu lintas yang pada miniatur ini

disimulasikan dengan LED yang berwarna sama dengan

lampu lalu lintas, yaitu LED yang berwarna merah,

kuning, dan hijau.

Untuk percobaan membuat miniatur lampu lalu lintas

ini dilakukan percobaan pada EWB dan eksperimen.

Pada dasarnya tidak ada perbedaan yang berarti antara

EWB dengan eksperimen. Waktu pergantian lampu

merah ke hijau dan dari hijau ke merah pun sama antara

eksperimen dengan EWB. Besarnya tegangan sumberpun

sama yaitu sebesar 9V. Pada awalnya ada masalah pada

percobaan di EWB, yaitu tidak berfungsinya rangkaian

jika sumber teganagannya diberikan sebesar 9V,

rangkaian lampu lalu lintas di EWB baru dapat berfungsi

jika diberikan sumber tegangan sebesar 18V. Ini menjadi

masalah ketika pada saat dicoba pada eksperimen,

rangkaian dapat befungsi ketika diberikan sumber

tegangan sebesar 9V, ini berbeda dengan percobaan di

EWB yang baru dapat berfungsi hanya jika diberikan

tegangan sebesar 18V. Namun setelah dicoba lagi di

EWB dengan sumber tegangan sebesar 9V rangkaian

lampu lalu lintas dapat berfungsi. Dengan berfungsinya

rangkaian lampu lalu lintas di EWB dengan sumber

tegangan sebesar 9V dapat di asumsikan bahwa

rangkaian miniatur lampu lalu lintas pada percobaan di

EWB dengan percobaan pada eksperiment cocok dan

dapat dikatakan sama dari input maupun outputnya.

Gambar 3. Sinyal output keluaran rangkaian lampu lalu lintas

Pada rangkaian miniatur lampu lalu lintas ini memang

dapat juga digunakan sumber tegangan sebesar 18V

namun sumber tegangan 18V ini tidak berpengaruh

terhadap lamanya waktu pergantian lampu, jadi dengan

diberikannya sumber tegangan sebesar 9V maupun 18V.

Variasi input ini tidak mengubah output dari rangkaian

miniatur lampu lalu lintas ini. Digunakannya variasi

tegangan sebesar 9V dan 18V karena pada eksperimen

sumber tegangan yang digunakan hanya baterai kotak

yang memiliki tegangan sebesar 9V, jadi variasi sumber

tegangan hanya 9V dan 18V.

Lampu lalu lintas yang menyala hijau dan merah

menyala empat kali lebih lama dibandingkan dengan

lampu kuning dikarenakan pada kedua arah lampu hijau

masing-masing diberikan masukkan empat kaki dari IC

CD4017 yang masing-masing diberikan dioda zener,

diberikaanya dioda zener bertujuan agar arus tegangan

tidak berbalik ke arah IC CD4017 karena ada empat kaki

yang akan disatukan. Sedangkan untuk lampu kuning

hanya mendapat masukan satu kaki dari IC CD 4017,

tidak diberikannya dioda zener pada jalur ini karena jalur

ini hanya berasal dari satu kaki IC CD 4017.

V. KESIMPULAN

Dari hasil teori dan eksperimen dapat dilihat bahwa

rangkaian miniatur lampu lalu lintas menyala senyala

bergantian dengan teratur, hal ini sangat sesuai dengan

sistem lampu lalu lintas yang dipasang di persimpangan

jalan raya yang mengatur arus kendaraan dan pengguna

jalan lainnya.

Merah(Utara-Selatan)

Hijau(Barat-Timur) Kuning(Semua arah saat transisi)

Merah(Utara-Selatan)

Hijau(Barat-Timur) Kuning(Semua arah saat transisi)

Merah(Utara-Selatan)

Hijau(Barat-Timur) Kuning(Semua arah saat transisi)

Merah(Utara-Selatan)

Hijau(Barat-Timur) Kuning(Semua arah saat transisi)

Tugas kuliah: Elektronika II, Tahun: 2010, Semester: SP 2010 Hal: 4 dari 4

Namun proyek ini hanya sebagai

miniatur/permodelan dari lampu lalu lintas, masih belum

sempurna jika untuk rambu-rambu lalu lintas, dan masih

perlu banyak pengembangan lagi jika ingin menjadikan

alat ini menjadi rambu-rambu lalu lintas yang dipasang di

persimpangan jalan raya.

Dalam pengembangannya rangkaian miniatur lampu

lalu lintas dapat diatur lamanya pergantian lampu merah

dan hijau berdasarkan kepadatan lalu lintas pada waktu-

waktu tertentu yang dapat disimulasikan dengan

peralatan yang dikendalikan oleh mikrokontroler

AT89S52. Mikrokontroler yang difungsikan sebagai

sistem kontrol lampu lalu lintas dilengkapi dengan real

time clock (RTC) DS1307, dimana RTC ini akan

digunakan sebagai acuan waktu yang akan disesuaikan

dengan kondisi di lapangan. RTC berisikan data berupa

jam, menit, detik, tanggal, bulan dan tahun, yang

nantinya digunakan sebagai masukan ke mikrokontroler

untuk mengontrol lampu lalu lintas sesuai dengan

kondisi. Data waktu yang didapat dari perhitungan

dimasukan ke EEPROM eksternal AT24C04 melalui

tombol edit waktu dan tanggal yang nilainya bisa diubah-

ubah sesuai dengan kondisi di lapangan dan juga

ditampilkan pada display LCD 16x2. Display lampu

lalulintas berupa 12 led dan dilengkapi juga dengan

tombol pengaturan darurat yang diatur secara manual.

Dari data volume lalu lintas yang diperoleh dapat

diklasifikasikan waktu dan kondisinya yaitu kondisi

padat 1 (pukul 07.00-09.00), padat 2 (pukul 11.00-

14.00), padat 3 (pukul 16.00-19.00), lengang (pukul

00.00-05.00) dan normal (selain waktu padat dan

lengang).[5]

REFERENSI

[1] www.id.wikipedia.org/wiki/Lampu_lalulintas

[2] www.elektroindonesia.blogspot.com

[3] Budiharto, W., & Firmansyah, S. (2004).

Elektronika Digital dan Mikroprosesor.

Yogyakarta: Penerbit Andi.

[4] Mismail, B. (1997). Dasar-Dasar Rangkaian

Logika Digital. Malang: Penerbit ITB.

[5] Agung, R. (2009, Juli-Desember). Simulator

Pengatur Lampu Lalu Lintas Berdasarkan Waktu

Dan Kepadatan Kendaraan Berbasis

Mikrokontroler AT89S52. Bukit Jimbaran, Bali,

Indonesia.