JOB SHEET

PRAKTEK BENGKEL PERANCANGAN & PABRIKASIJOB ALARM CAHAYA

Disusun Oleh :Moudyta Zainal322 13 0201A Telkom

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASIJURUSAN TEKNIK ELEKTROPOLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG2014KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa, oleh karena berkat dan rahmatNyalah penyusun dapat menyelesaikan Jobsheet mata kuliah Bengkel Perancangan & Pabrikasi dengan Job Alarm Cahaya.Selain sebagai tugas mata kuliah Bengkel Perancangan & Pabrikasi, Jobsheet ini juga untuk menambah ilmu pengetahuan khususnya dalam bidang elektronika yang dapat berguna dalam kehidupan sehari-hari. Penyusunan Jobsheet ini berdasarkan Alarm Cahaya sederhana dengan menggunakan sensor cahaya (LDR). Selesainya penyusunan Jobsheet Alarm Cahaya ini berkat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis sampaikan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada yang terhormat :1. Orang tua, yang tak mengenal lelah membimbing kami agar menjadi manusia yang berdaya guna kelak dan tak henti memberikan bantuan moril dan doa sehingga dapat menyelesaikan Jobsheet ini;2. Ibu Nuraeni Umar, S.T. M.T., selaku dosen pembimbing dan penanggung jawab Bengkel Perancangan dan Pabrikasi.3. Ibu Arni Litha, S.T. M.T., Bapak Rizal A. Duyo, S.T. M.T., dan Bapak Umar Katu, S.T. M.T., selaku dosen pembimbing Bengkel Perancangan dan Pabrikasi.4. Teman-teman yang dapat bekerja sama menyelesaikan Jobsheet ini.

Penyusun menyadari sepenuhnya bahwa Jobsheet ini jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik, saran dan sanggahan yang bersifat membangun untuk perbaikan Jobsheet yang akan datang. Harapan penyusun semoga Jobsheet ini bermanfaat bagi semua pihak dan digunakan sebagaimana mestinya.

Makassar, 31 Mei 2014 Penyusun

1.1 Tujuan Adapun tujuan dari pembuatan alarm cahaya adalah:1. Merancang suatu rangkaian alarm cahaya dengan menggunakan sensor cahaya (LDR).2. Membuat suatu rangkaian alarm cahaya dengan menggunakan sensor cahaya (LDR) pada PCB.

1.2 Dasar TeoriSebelum memulai mempelajari rangkaian Alarm Cahaya, kita perlu mempelajari mengenai dasar-dasar teori dan prinsip-prinsip kerja serta komponen-komponen yang digunakan dari rangkaian Alarm Cahaya ini. Baik jenis-jenis komponen dan juga fungsi dari tiap-tiap komponen tersebut.Perangkat elektronika merupakan suatu perangkat keras yang kompleks dimana suatu perangkat dapat terdiri dari puluhan, bahkan ratusan komponen elektronika. Komponen Elektronika Dasar merupakan media aliran elektron yang arah alirannya dari kutup negatif sumber tenaga, melewati beberapa komponen dan menuju kutup positif sumber tenaga. Atau juga bisa dikatakan media aliran arus listrik yang arah alirannya dari kutup positif melewati beberapa komponen dan menuju ke kutup negatif.Komponen Elektronika Dasar terbagi menjadi 2 macam, yaitu komponen aktif dan komponen pasif. Dua macam komponen ini lah yang selalu ada dalam setiap rangkaian elektronika.Komponen Aktif adalah komponen elektronika yang memerlukan arus listrik atau tegangan agar dapat bekerja dalam rangkaian elektronika. Contoh dari komponen aktif yaitu Transistor dan IC juga Lampu Tabung. Besarnya arus panjar bisa berbeda-beda untuk tiap komponen2 ini.Sedangkan Komponen Pasif adalah komponen elektronika yang bekerja tanpa memerlukan arus tegangan atau listrik. Contoh dari komponen pasif adalah resistor, kapasitor, transformator atau trafo, dioda dan komponen lainnya. 1.2.1 LDRSensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) adalah salah satu jenis resistor yang dapat mengalami perubahan resistansinya apabila mengalami perubahan penerimaan cahaya. Besarnya nilai hambatan pada Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri. LDR sering disebut dengan alat atau sensor yang berupa resistor yang peka terhadap cahaya. Biasanya LDR terbuat dari cadmium sulfida yaitu merupakan bahan semikonduktor yang resistansnya berupah-ubah menurut banyaknya cahaya (sinar) yang mengenainya. Resistansi LDR pada tempat yang gelap biasanya mencapai sekitar 10 M, dan ditempat terang LDR mempunyai resistansi yang turun menjadi sekitar 150 . Seperti halnya resistor konvensional, pemasangan LDR dalam suatu rangkaian sama persis seperti pemasangan resistor biasa.Karakteristik Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) adalah suatu bentuk komponen yang mempunyai perubahan resistansi yang besarnya tergantung pada cahaya. Karakteristik LDR terdiri dari dua macam yaitu Laju Recovery dan Respon Spektral. Laju Recovery Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) Bila sebuah Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) 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 ke-naikan 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 den-gan level cahaya 400 lux. Respon Spektral Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) 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 hantaryang baik (TEDC,1998)

Prinsip Kerja Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) Resistansi Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) akan berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya atau yang ada disekitarnya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR seki-tar 10M dan dalam keadaan terang sebesar 1K atau kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti kadmium sulfida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak mua-tan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan.1.2.2 Resistor Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Kemampuan resistor dalam menghambat arus listrik sangat beragam disesuaikan dengan nilai resistansi resistor tersebut. Resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol (Omega).Bentuk resistor yang umum adalah seperti tabung dengan dua kaki di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk cincin kode warna untuk mengetahui besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association).Didalam rangkaian elektronika resistor dilambangkan dengan angka " R "Ada beberapa jenis resistor yang ada dipasaran antara lain : Resistor Carbon, Wirewound, dan Metal Film. Ada juga Resistor yang dapat diubah-ubah nilai resistansinya antara lain : Potensiometer dan Trimpot. Selain itu ada juga Resistor yang nilai resistansinya berubah bila terkena cahaya namanya LDR ( Light Dependent Resistor ) dan Resistor yang yang nilai resistansinya berubah tergantung dari suhu disekitarnya namanya NTC ( Negative Thermal Resistance).Kode Warna

Untuk resistor jenis carbon maupun metalfilm biasanya digunakan kode-kode warna sebagai petunjuk besarnya nilai resistansi ( tahanan ) dari resistor. Kode-kode warna itu melambangkan angka ke-1, angka ke-2, angka perkalian dengan 10 ( multiflier ), nilai toleransi kesalahan, dan nilai qualitas dari resistor. Kode warna itu antara lain Hitam, Coklat, Merah, Orange, Kuning, Hijau, Biru, Ungu, Abu-abu, Putih, Emas dan Perak. Warna hitam untuk angka 0, coklat untuk angka 1, merah untuk angka 2, orange untuk angka 3, kuning untuk angka 4, hijau untuk angka 5, biru untuk angka 6, ungu untuk angka 7, abu-abu untuk angka 8, dan putih untuk angka 9. Sedangkan warna emas dan perak biasanya untuk menunjukan nilai toleransi yaitu emas nilai toleransinya 10 %, sedangkan perak nilai toleransinya 5 %.Cara cepat Menghafal kode warna adalah :Hitam, Coklat, Merah, Orange, Kuning, Hijau, Biru, Violet, Abu-abu,Perak, PutihHi-Co-M-O-K-Hi-Bi-Vi-A-Pe-P 1.2.3 KapasitorKapasitor adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan arus listrik dalam bentuk muatan,selain itu kapasitor juga dapat digunakan sebagai penyaring frekuensi. Kapasitas untuk menyimpan kemampuan kapasitor dalam muatan listrik disebut Farad (F) sedangkan simbol dari kapasitor adalah C (kapasitor).sebuah kapasitor pada dasarnya terbuat dari dua buah lempengan logam yang saling sejajar satu sama lain dan diantara kedua logam tersebut terdapat bahan isolator yang sering disebut dielektrik.Bahan dielektrik tersebut dapat mempengaruhi nilai dari kapasitansi kapasitor tersebut. adapun bahan dielektrik yang paling sering dipakai adalah keramik, kertas, udara, metal film dan lain-lain.Kapasitor sering juga disebut sebagai kondensator. Kapasitor memiliki berbagai macam bentuk dan ukuran, tergantung dari kapasitas, tegangan kerja, dan lain sebagainya.Suatu kapasitor mempunyai satuan yaitu Farad (F), yang menemukan adalah Michael Faraday(1791-1867) pada dasarnya kapasitor dibagi menjadi 2 bagian yaitu kapasitor Polar dan Non Polar, berikut penjelasanya :1) Kapasitor Polar adalah kapasitor yang kedua kutubnya mempunyai polaritas positif dan negatif, biasanya kapasitor Polar bahan dielektriknya terbuat dari elketrolit dan biasanya kapasitor ini mempnyai nilai kapasitansi yang besar dibandingkan dengan kapasitor yang menggunakan bahan dielektrik kertas atau mika atau keramik.Lihat pada gambar di bawah.2) Kapasitor Non Polar adalah kapasitor yang yang pada kutubnya tidak mempunyai polaritas artinya pada kutup kutupnya dapat dipakai secara berbalik. biasanya kapasitor ini mempunyai nilai kapasitansi yang kecil dan bahan dielektriknya terbuat dari keramik, mika dll.Satuan-satuan yang sering dipakai untuk kapasitor adalah :* 1 Farad = 1.000.000 F (mikro Farad).* 1 Farad = 1.000 nF (nano Farad).* 1 nFarad = 1.000 pF (piko Farad).1.2.4 TransistorTransistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter)Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.Jenis-jenis transistorSimbol Transistor dari Berbagai TipeSecara umum, transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori: Materi semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan lain-lain Tipe: UJT, BJT, JFET, IGFET (MOSFET), IGBT, HBT, MISFET, VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengembangan dari transistor yaitu IC (Integrated Circuit) dan lain-lain. Polaritas: NPN atau N-channel, PNP atau P-channel Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, High Power Maximum frekuensi kerja: Low, Medium, atau High Frequency, RF transistor, Microwave, dan lain-lain Aplikasi: Amplifier, Saklar, General Purpose, Audio, Tegangan Tinggi, dan lain-lain.1.2.5 SpeakerPENGERTIAN SPEAKERSpeaker/ loudspeaker adalah sarana reproduksi suara atau musik. Speaker yang baik haruslah dapat merepro suara seperti aslinya, baik dari segi warna suara, jangkauan nada, dll. Speaker direncanakan untuk merepro berbagai jenis instrumen musik, suara dan segala macam bunyi-bunyian yang semuanya itu disebut sinyal audio yang jangkauan frekuensinya antara 20 Hz 20.000 Hz, dimana telinga manusia masih dapat mendengarnya, dan segala nada atau suara dibawah 20 Hz atau di atas 20.000 Hz, sudah tak terdengar lagi oleh telinga manusia. Jadi rencana pembuatan speaker haruslah diusahakan mampu menjangkau nada serendah mungkin mendekati 20 Hz dan nada setinggi mungkin mendekati 20.000 Hz.CARA KERJA SPEAKERKetika anda mendengarkan suara dari sound card, data digital suara yang berupa waveform .wav atau mp3 dikirim ke sound card. Data digital ini di proses oleh DSP (Digital Signal processing : Pengolah signal digital) bekerja dengan DAC (Digital Analog Converter :Konversi digital ke Analog ). Mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog, yang kemudian sinyal analog diperkuat dan dikeluarkan melalui speaker.Ketika anda merekam suara lewat microphone. suara anda yang berupa analog diolah oleh DSP, dalam mode ADC ( Analog Digital Converter : Konversi analog ke digital). Mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital yang berkelanjutan. Sinyal digital ini simpan dalam format waveform table dalam disk atau dikompresi menjadi bentuk lain seperti mp3.

1.3 Langkah Percobaan1.3.1 Analisis rangkaianAnalisa secara blok diagram untuk Alarm Cahaya ini dibagi menjadi empat bagian yaitu : activator, input, proses dan output. Dan untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut dibawah ini :

Gambar Skema Alarm Cahaya1.3.2 AktivatorAktivator atau sama dengan power supply yang berfungsi untuk memberi tegangan pada rangkaian elektronika pada rangkaian ini membutuhkan sumber tegangan sebesar 9 V.1.3.3 InputPada Rangkaian Alarm cahaya ini menggunakan input LDR, LDR digunakan untuk sensor dari alat ini di mana LDR dengan kondisi LDR terang atau banyak cahaya keadaannya mengeluarkan output yaitu bunyi besar pada speaker, sedangkan pada LDR dalam kondisi gelap keadaan yang akan terjadi adalah alat mengeluarkan bunyi kecil atau output pada speaker.1.3.4 ProsesProses pada rangkaian Alarm cahaya adalah pada kondisi dari transistor yang berada pada rangkaian yaitu transistor PNP dan transistor NPN dimana pada rangkaian ini membentuk rangkaian Multivibrator yaitu astabel multivibrator yang memiliki keadaan Tidak memiliki kondisi yang mantap jadi akan selalu berguling dari satu kondisi ke kondisi yang lain dengan kondisi itu pada pengukuran tegangan pada AVO meter terdapat pengukuran yang tidak stabil pada resistor PNP ,dan NPN di rangkaian Alarm cahaya itulah yang dinamakan kondisi astable multivibrator dan juga menggunakan relay sebagai media proses.1.3.5 OutputJika proses tegangan dari inputan sudah terkena aliran maka alat akan mengeluarkan bunyi pada speaker secara dinamis. Maka LDR akan lebih sensitive dan mudah di lakukan percobaan.

1.4 Langkah Percobaan1.4.1 Perancangan1. Rancanglah lay out rangkaian menggunakan Proteus, Altium designer atau program sejenis lainnya.2. Cetak lay out rangkaian pada printer laser menggunakan kertas King Struk.3. Pindahkan hasil gambar lay out rangkaian ke PCB dengan memanaskan cetakan lay out ditempelkan pada papan PCB lalu dipress menggunakan setrika selama 5-10 menit.4. Rendam PCB ke dalam air sampai kertas yang menempel pada PCB terlepas.5. Lakukan pemrosesan PCB rangkaian selanjutnya dengan merendam PCB pada larutan HCL dan H2O2, atau dengan larutan Ferid Chlorida. Bila lapisan yang tidak diperlukan telah larut, angkat PCB kemudian cuci sampai bersih dan keringkan6. Keringkan PCB kemudian bersihkan sisa-sisa tinta cetakan layout pada PCB menggunakan cairan tinner atau dengan kertas gosok.7. Lubangi bagian-bagian yang akan dipakai untuk komponen, terminal input dan output. Gunakan mata bor 0,8 mm untuk melubangi PCB. Bor dengan kedudukan bor tegak lurus terhadap PCB.1.4.2 Perakitan1. Persiapkan bahan, peralatan, dan gambar yang diperlukan.2. Melapis permukaan (jalur tembaga) dengan timah (mempertin). Usahakan agar seluruh permukaan rata (tidak terjadi bagian-bagian yang tebal pada jalur-jalur tertentu).3. Rakit komponen-komponen yang akan digunakan sesuai dengan tempatnya.4. Solderlah komponen hingga benar-benar menempel pada PCB dengan baik.5. Berilah timah secukupnya, jangan terlalu banyak ataupun sedikit.1.4.3 Pengetesan1. Hubungkan arus positif dengan tegangan 9 V satu daya pada jack banana positif rangkaian.2. Hubungkan ground satu daya pada jack banana ground negative rangkaian.3. Pada saat diberikan tegangan maka akan mengeluarkan bunyi yang keluar dari speaker dengan keadaan LDR tidak terkena cahaya dan apabila LDR terkena cahaya maka speaker tidak akan mengeluarkan bunyi atau suara.

1.5 Alat Dan BahanNoNama Alat

1Solder

2Tang Pemotong

3Penyedot timah

4Kertas Gosok

NoNama BahanJumlah

1LDR1

2Resistor 100 K1

3PCB (6 x 6 cm)1

4Speaker 8 Ohm1

5Kapasitor 100nF1

6Kapasitor 100uF/16v1

7Transistor BC5471

8Transistor BC5571

9KabelSecukupnya

10TimahSecukupnya

KesimpulanKesimpulan yang didapat berdasarkan pembahasan di atas adalah:1. Pada Rangkaian Alarm cahaya ini menggunakan input LDR, LDR digunakan untuk sensor dari alat ini di mana LDR dengan kondisi LDR terang atau banyak cahaya keadaannya mengeluarkan output yaitu bunyi besar pada speaker, sedangkan pada LDR dalam kondisi gelap keadaan yang akan terjadi adalah alat mengeluarkan bunyi kecil atau output pada speaker.

2. Komponen yang digunakan pada rangkaian listrik ini adalah : Baterai sebagai sumber tegangannya, Resistor 100 K, LDR, Speaker 8 Ohm, Transistor BC547, Transistor BC557, Kapasitor 100nF dan Kapasitor 100uF/16v.