instalasi listrik - lampu dengan sensor suara dan sensor cahaya

10
LAPORAN HASIL PROJEK INSTALASI LISTRIK “ LAMPU ON DENGAN SENSOR SUARA DAN OFF DENGAN SENSOR CAHAYA” DOSEN PEMBIMBING : SINGGIH YUDHA SETIAWAN SST Nama Kelompok : 1. Hanif Zakki (P27838113031) 2. Arif Rachman H (P27838113027) 3. Pramitha Galuh A.P (P27838113035) 4. Desy Yeniar Ekawati (P27838113028)

Upload: pramitha-galuh

Post on 28-Nov-2014

365 views

Category:

Engineering


14 download

DESCRIPTION

ELECTRICAL INSTALLATION

TRANSCRIPT

Page 1: INSTALASI LISTRIK - LAMPU DENGAN SENSOR SUARA DAN SENSOR CAHAYA

LAPORAN HASIL PROJEK INSTALASI LISTRIK

“ LAMPU ON DENGAN SENSOR SUARA DAN OFF DENGAN SENSOR CAHAYA”

DOSEN PEMBIMBING :

SINGGIH YUDHA SETIAWAN SST

Nama Kelompok :

1. Hanif Zakki (P27838113031)2. Arif Rachman H (P27838113027)3. Pramitha Galuh A.P (P27838113035)4.Desy Yeniar Ekawati (P27838113028)

POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES SURABAYA

JURUSAN TEKNIK ELEKTROMEDIK

2013-2014

Page 2: INSTALASI LISTRIK - LAMPU DENGAN SENSOR SUARA DAN SENSOR CAHAYA

I. PENDAHULUAN

Di era globalisasi sekarang ini, semakin pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di dunia. Ilmu pengetahuan dan teknologi ini dimanfaatkan dan dikembangkan oleh manusia untuk dapat membantu pekerjaan mereka sehingga dapat menyelesaikan pekerjaan dengan lebih mudah dan efesien. Oleh karena itu, setiap manusia terutama mahasiswa dituntut agar mampu beradaptasi dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi tersebut. Sebenarnya intansi pendidikan di Indonesia dan negara lainnya telah menerapkan perkembangan iptek tersebut, salah satunya seperti adanya pembelajaran mengenai rangkaian elektronika pada jurusan teknikal diberbagai intansi pendidikan Sensor adalah alat untuk mendeteksi/mengukur sesuatu, yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Dalam lingkungan sistem pengendali dan robotika, sensor memberikan kesamaan yang menyerupai mata, pendengaran, hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh kontroler sebagai otaknya (Petruzella, 2001). Sensor dalam teknik pengukuran dan pengaturan secara elektronik berfungsi mengubah besaran fisik (misalnya : temperatur, gaya, kecepatan putaran) menjadi besaran listrik yang proposional. Sensor merupakan komponen utama dari suatu tranduser, sedangkan tranduser merupakan sistem yang melengkapi agar sensor tersebut mempunyai keluaran sesuai yang kita inginkan dan dapat langsung dibaca pada keluarannya. Ada berbagai macam sensor yang ada dipasaran, namun berhubung aplikasi yang akan diwujudkan pada perancangan kali ini adalah sistem pendeteksi dan pengaman kebakaran, maka penulis hanya akan membahas sensor suhu dan sensor asap, mengingat aplikasi dan perancangan yang akan dibahas nanti berhubungan dengan kedua sensor ini.

Klasifikasi Sensor

Terdapat beberapa tipe sensor yang berdasar pada :

Keperluan Power Suplaynya

1. Pasif, sensor yang tidak memerlukan power supply pada saat bekerja, outputnya muncul akibat adanya rangsangan atau dikatakan sensor pasif apabila energi yang dikeluarkannya diperoleh seluruhnya dari sinyal masukan. Misalnya: Termocouple, piezoelectric, microphone.

2. Aktif, sensor yang memerlukan power supply dari luar agar sensor tersebut dapat berfungsi atau memiliki sumber energi tambahan yang digunakan untuk output sinyalnya, adapun sinyal input hanya memberikan kontribusi yang kecil terhadap daya keluaran. Pada percobaan kali ini kami merakit sebuah alat yang bernama Saklar Lampu Dengan Sensor Suara (Tepuk). Cara kerja dari saklar lampu ini adalah,apabila mic condenser sebagai sensor suara menangkap suara (tepuk), maka ia akan merubahnya menjadi sinyal listrik. sinyal listrik tersebut besar kecilnya tergantung dari suara yang ditangkap. sehingga diperlukan IC komparator LM358 sebagai pembanding, terbaca logika 1 atau logika 0 sesuai input sinyal suara tadi. kemudian akan direspon oleh relay yang akan mengaktifkan saklar ON dan OFF.

II. DASAR TEORI

II.1Sensor Suara

Sensor suara adalah sensor yang memiliki cara kerja merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Pada dasarnya prinsip kerja pada alat ini hampir mirip dengan cara kerja sensor sentuh pada perangkat seperti telepon genggam, laptop, dan notebook. Sensor ini bekerja berdasarkan besar kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang memiliki kumparan kecil dibalik membran tersebut naik dan turun. Kecepatan gerak kumparan tersebut menentukan kuat lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya. Salah satu komponen yang termasuk dalam sensor ini adalah Microphone atau

Page 3: INSTALASI LISTRIK - LAMPU DENGAN SENSOR SUARA DAN SENSOR CAHAYA

Mic. Mic adalah komponen eletronika dimana cara kerjanya yaitu membran yang digetarkan oleh gelombang suara akan menghasilkan sinyal listrik.

Gambar 3.1 Sensor Suara

Mic dapat diklarifikasikan menjadi beberapa jenis dasar antara lain; dinamis, piezoelektrik, dan elektrostatik. Mic dinamis adalah contoh alat yang memiliki sensor suara dengan peran yang besar dalam dunia industri musik. Sedangkan untuk Mic piezoelektrik digunakan secara luas untuk mic dengan meter rendah tingkat frekuensi suara. Untuk masalah pengukuran, mic elektrostatik adalah yang paling populer karena mereka dapat dirampingkan, memiliki ffrekuensi respon konsekuensi rata selama rentang frekuensi yang luas, dan menyediakan nyata stabilitas yang tinggi dibandingkan dengan mic jenis lain. Intensitas suara mic ini dirancang untuk menangkap intensitas suara bersama dengan unit arah aliran sebagai besaran vektor. Bila dilihat dari intensitas bunyi, mic dibagi menjadi dua jenis, yaitu arang dan capasitor. Diperlukan bebrapa komponen dalam pembuatan sensor suara. Komponen yang diperlukan sangat mudah ditemukan dan memiliki harga yang terjangkau. Komponen-komponen yang dibutuhkan antara lain; resistor memiliki dua saluran yang fungsinya untuk menahan arus listrik dengan memproduksi penurunan tegangan diantara dua salurannya sesuai dengan arus, kondensator, trimpot memiliki hambatan listrik yang dapat diubah-diubah dengan cara memutar porosnya, dioda adalah bahan semikonduktor yang dapat menghantar arus listrik pada satu arah saja, IC (Intergrated Circuit) atau sirkuit, kondensator mic, LED untuk mengeluarkan emisi cahaya, timah, solder, kabel secukupnya dan lain-lain.

3.2 Lampu

Gambar 3.2 Lampu pijar dan filamennya yang sedang menyala.

Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan langsung rusak akibat teroksidasi. Lampu pijar dipasarkan dalam berbagai macam bentuk dan tersedia untuk tegangan (voltase) kerja yang bervariasi dari mulai 1,25 volt hingga 300 volt. Energi listrik yang diperlukan lampu pijar untuk menghasilkan cahaya yang terang lebih besar dibandingkan dengan sumber cahaya buatan lainnya seperti lampu pendar dan diode cahaya, maka secara bertahap pada beberapa negara peredaran lampu pijar mulai dibatasi. Di samping memanfaatkan cahaya yang dihasilkan, beberapa penggunaan lampu pijar lebih memanfaatkan

Page 4: INSTALASI LISTRIK - LAMPU DENGAN SENSOR SUARA DAN SENSOR CAHAYA

panas yang dihasilkan, contohnya adalah pemanas kandang ayam, dan pemanas inframerah dalam proses pemanasan di bidang industri.

3.2.1 Sejarah Lampu

Pengembangan lampu pijar sudah dimulai pada awal abad XIX. Sejarah lampu pijar dapat dikatakan telah dimulai dengan ditemukannya tumpukan volta oleh Alessandro Volta. Pada tahun 1802, Sir Humphry Davy menunjukkan bahwa arus listrik dapat memanaskan seuntai logam tipis hingga menyala putih. Lalu, pada tahun 1820, Warren De la Rue merancang sebuah lampu dengan cara menempatkan sebuah kumparan logam mulia platina di dalam sebuah tabung lalu mengalirkan arus listrik melaluinya. Hanya saja, harga logam platina yang sangat tinggi menghalangi pendayagunaan penemuan ini lebih lanjut. Elemen karbon juga sempat digunakan, namun karbon dengan cepat dapat teroksidasi di udara; oleh karena itu, jawabannya adalah dengan menempatkan elemen dalam vakum.

Pada tahun 1870-an, seorang penemu bernama Thomas Alva Edison dari Menlo Park, negara bagian New Jersey, Amerika Serikat, mulai ikut serta dalam usaha merancang lampu pijar. Dengan menggunakan elemen platina, Edison mendapatkan paten pertamanya pada bulan April 1879. Rancangan ini relatif tidak praktis namun Edison tetap berusaha mencari elemen lain yang dapat dipanaskan secara ekonomis dan efisien. Pada tahun yang sama, Sir Joseph Wilson Swan juga menciptakan lampu pijar yang dapat bertahan selama 13,5 jam. Sebagian besar filamen lampu pijar yang diciptakan pada saat itu putus dalam waktu yang sangat singkat sehingga tidak berarti secara komersial. Untuk menyelesaikan masalah ini, Edison kembali mencoba menggunakan untaian karbon yang ditempatkan dalam bola lampu hampa udara hingga pada tanggal 19 Oktober 1879 dia berhasil menyalakan lampu yang mampu bertahan selama 40 jam.

3.2.2 Konstruksi

Komponen utama dari lampu pijar adalah bola lampu yang terbuat dari kaca, filamen yang terbuat dari wolfram, dasar lampu yang terdiri dari filamen, bola lampu, gas pengisi, dan kaki lampu.

Gambar 3.2 Konstruksi lampu

Keterangan:

1. Bola lampu2. Gas bertekanan rendah (argon, neon, nitrogen)3. Filamen wolfram4. Kawat penghubung ke kaki tengah5. Kawat penghubung ke ulir6. Kawat penyangga7. Kaca penyangga

Page 5: INSTALASI LISTRIK - LAMPU DENGAN SENSOR SUARA DAN SENSOR CAHAYA

8. Kontak listrik di ulir9. Sekrup ulir10. Isolator11. Kontak listrik di kaki tengah

3.3 Resistor

Resistor adalah suatu komponen elektronika yang fungsinya untuk menghambat arus dan tegangan listrik.

Bahan pembentuk resistor dapat dibagi atas :

Tahanan kawat Tahanan arang Tahanan lapisan tipis (film) dari logam atau arang Tahanan dalam IC

Sifat dari resistor dapat berbeda-beda :

Untuk membangkit panas (filament) Untuk memberikan selisih tegangan (pembagi potensial) Sebagai penghubung antara berbagai rangkaian Arus terjadinya perubahan bentuk Untuk penentuan besaran fisis

Berdasarkan jenisnya resistor dibagi menjadi dua jenis yaitu : Resistor Tetap dan Resistor tidak tetap.

Dalam rangkaian intercom yang kami buat menggunakan jenis resistor tetap dan resistor tidak tetap.

Resistor Tetap

Resitor Tetap adalah resistor yang memiliki hambatan tetap. Resistor memiliki batas kemampuan daya misalnya : 1,16 watt; 1,8; dan sebagainya. Artinya resistor hanya dapat dioperasikan dengan daya maksimal sesuai dengan kemampuan dayanya.

Gambar 3.3 macam-macam resistor

Untuk mengetahui nilai hambatan suatu resistor dapat dilihat atau dibaca dari warna yang tertera pada bagian luar badan resistor yang berupa cincin warna. Seperti gambar 3.4

Page 6: INSTALASI LISTRIK - LAMPU DENGAN SENSOR SUARA DAN SENSOR CAHAYA

Gambar 3.4 Gelang resistor

Keterangan :

* Gelang ke-1 dan gelang ke-2 menyatakan angka * Gelang ke-3 menyatakan faktor pengali (banyaknya nol) * Gelang ke-4 menyatakan toleransi

Misalkan :

Gelang ke-1 : merah = 2 Gelang ke-2 : hijau = 5 Gelang ke-3 : coklat = 1 (berarti banyaknya nol = 1) Gelang ke-4 : emas = 5 %

Berarti nilai resistor tersebut adalah 250 Ohm dengan toleransi sebesar 5 %Untuk mengetahui kode warna pada resistor perhatikan tabel 1, merupakan kode warna standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association)

Tabel 1 Tabel kode warna resistor

3.4 Kapasistor

Kapasistor adalah suatu komponen elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik atau energi listrik. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebut dengan kapasitas atau kapasitansi seperti halnya hambatan, kapasitor dapat dibagi menjadi 2, yaitu :

a. Kapasitor tetap merupakan kapasitor yang mempunyai nilai kapasitas atau kapasitansi yang tetap.Kapasitor tetap yang digunakan dalam Led Traffic Ligths adalah 1 μf Kapasitor dapat dibedakan dari bahan yang digunakan sebagai lapisan diantara lempeng-lempeng logam yang disebut dielektrikum. Dielektrikum tersebut dapat berupa keramik, mika, mylar, kertas maupun film. Biasanya kapasitor yang terbuat dari bahan tersebut nilainya kurang dari 1 mikrofarad. Untuk mengetahui besarnya nilai kapasitas pada kapasitor dapat dibaca melalui kode angka pada badan kapasitor tersebut yang terdiri dari angka :Angka pertama (I) dan II menunjukan angka / nilai angka III (ketiga) menunjukan faktor penggali / banyaknya nol dan satuannya pikofarad (pf).

Page 7: INSTALASI LISTRIK - LAMPU DENGAN SENSOR SUARA DAN SENSOR CAHAYA

b. Kapasitor elektrolit (elco)Kapasitor tetap yang memiliki nilai lebih dari atau sama dengan 1 mikrofarad adalah kapasitor elektrolit (elco) kapasitor ini memiliki pocarlias dan biasa disebutkan tegangan kerjanya .

Gambar 3.5 macam-macam kapasitor

3.5 RELAY

Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi(solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka.Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan memakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC). Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut :

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

saklar.

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

Dalam pemakaiannya biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi dengan sebuah dioda yang di-paralel dengan lilitannya dan dipasang terbaik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya. Konfigurasi dari kontak-kontak relay ada tiga jenis, yaitu:

• Normally Open (NO), apabila kontak

-kontak tertutup saat relay dicatu

• Normally Closed (NC), apabil

a kontak-kontak terbuka saat relay dicatu