PERANCANGAN DAN REALISASI CHARGER HANDPHONE

PADA SEPEDA DENGAN MEMANFAATKAN PERPUTARAN LAJU GERAK RODA SEPEDA

DESIGN AND REALIZATION OFMOBILE PHONE CHARGER ON THE BIKE BY USING THE ROTATION RATE OF MOTION IN A BICYCLE WHEEL

Irvan Ramdhani

Prodi S1 Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik, Universitas Telkom irvanramdhanii@gmail.com

ABSTRAK

Charger ini memiliki prinsip dengan mengalirkan tegangan dinamo sepeda menuju baterai handphone dengan mengubah rangkaian didalam charger. Charger bawaan dari pabrik sama dengan charger yang akan dibuat yaitu berkinerja dengan mengubah arus listrik yaitu dari AC menuju ke DC yaitu baterai. Arus yang dihasilkan charger inipun stabil karena menggunakan powerbank sehingga pada saat sepeda diam pun baterai tetap terisi. Untuk charger ini semua tegangan diatur oleh ATmega8 lalu menghubungkannya ke rangkaian relay. Saat dinamo sepeda berputar tegangannya digunakan untuk mencharger handphone dan mencharger powerbank. Lalu saat powerbank penuh, relay menonaktifkan tegangan sehingga pengisian powerbank terputus. Untuk waktu pengisian baterai handhone di-set 30 menit, baik tegangan output dari dinamo maupun powerbank.

Hasil keluaran dari pengerjaan alat charger handphone ini adalah perangkat yang dapat mencharger handphone dengan menggunakan dinamo pada sepeda. Charger handphone ini tidak bersifat portabel namun hanya bisa berfungsi pada sepeda saja. Charger ini mengeluarkan arus 0,28 A dan voltase sebesar 4,84 V dengan Rpm 1084.

Kata kunci: Charger, LED, AC, DC, Relay, ATmega8

ABSTRACT

This charger has a principle with drain voltage to the bicycle dynamo mobile phone battery charger with a change in the circuit. Charger built from the same factory with a charger that will be created that is performed by changing the electrical current from the AC is headed to DC are the battery. The resulting flow is stable even this charger for use Powerbank stationary bike so that when the battery was charged. For all voltage charger is governed by the ATmega8 and connect it to the relay circuit. When the voltage used spinning bicycle dynamo mobile phone charger and charger for Powerbank. Then when Powerbank full, so the charging voltage relay disable Powerbank disconnected. For Handhone battery charging time is set 30 minutes, both the output voltage of the armature and Powerbank.

The output of this processing is a mobile device charger that can mencharger mobile device by using a dynamo on a bicycle. This cell phone charger is not portable but can only function on the bike course. This charger is 210 mA current issued and voltage of 4,84 V with 1084 Rpm

Keywords: Charger, LED, AC, DC, Relay, ATmega8

1.Pendahuluan

Penggunaan handphone yang maksimal membutuhkan daya tahan yang kuat terhadap energi suplai. Pada handphone ini ialah baterai. Kehabisan baterai kerap kali menjadi masalah besar bagi para penggunanya. Terhambatnya komunikasi dan hilangnya akses data dari memori handphone.

Menghadapi masalah keterbatasan media charger handphone dapat dilakukan dengan pengadaan baterai cadangan, handphone surya power,atau penggunaan media charger pada alat olahraga yaitu sepeda.

Pada kesempatan ini penulis akan membuat media charger yang dapat digunakan pada sepeda, mengingat pengguna sepeda sudah menjadi trend yang hampir diminati banyak orang.

Para realisasinya alat ini akan mendapat tegangan dari pergerakan roda sepeda. Pada rangkaian ini menggunakan ATmega8 untuk mengatur lalu lintas tegangan pada sistem. Pengisian baterai ini akan terus berlangsung walaupun sepeda sedang dalam posisi diam, dikarenakan alat ini

menggunakan powerbank sebagai sumber tegangan dikala dinamo berhenti berputar.

2.Dasar Teori dan Perancangan

2.1 Spesifikasi Sistem

Alat ini terbagi menjadi beberapa blok yaitu:

a.Blok Sistem Catudaya

Tegangan input yang dibutuhkan oleh handphone harus DC 5 volt untuk itu tegangan yang didapat dari dinamo sepeda disearahkan menggunakan dioda bridge lalu dihubungkan dengan kapasitor agar stabil saat tegangan masuk ke regulator 7805. Tegangan yang keluar dari regulator sebesar 5 Volt dan sesuai dengan tegangan yang dibutuhkan oleh Handphone, ATmega8 dan Powerbank.

b.Blok Sistem Minimum ATMEGA8

Sismin ATmega8 ini digunakan untuk mengontrol tegangan dari rangkaian catudaya ke Handphone maupun ke Powerbank. Teganganya diatur oleh ATmega8 lalu dihubungkan ke 4 buah relay. ATmega8 inipun mempunyai fungsi sebagai clock, mengatur lama waktunya pengisian pada baterai handphone. Pada ATmega8 dirancang pin input dan port output sebagai berikut:

PINB.0 digunakan untuk input dari lampu LED pertama pada Powerbank

PINB.1 digunakan untuk input dari lampu LED kedua pada Powerbank

PINB.2 digunakan untuk input dari lampu LED ketiga pada Powerbank

PINB.3 digunakan untuk input dari lampu LED keempat pada Powerbank

PINC.5 digunakan untuk input dari tegangan output charger

PINC.1 digunakan untuk input dari tegangan output catudaya

PORTD.0 digunakan untuk input Relay A

PORTD.1 digunakan untuk input Relay B

PORTD.2 digunakan untuk input Relay C

PORTD.3 digunakan untuk input Relay D

c.Blok Relay

Rangkaian Relay ini digunakan untuk mengatur proses tegangan yang masuk dan keluar. Relay yang digunakan ada 4 buah. Berikut penjelasan serta fungsi dari masing-masing relay :

Relay A

Relay A mendapatkan inputan dari output Rangkaian Catudaya dan diatur oleh ATmega8 tepatnya dari PORT D.0. Relay ini bernilai 1 saat adanya tegangan dari dinamo sepeda jadi tegangan langsung dihubungkan dengan Relay B. Output Relay A diparalel-kan dengan output Relay C, input Relay B dan PORT C.1

Relay B

Relay B mendapat inputan dari output Relay A yang diparalel dan diatur oleh ATmega8 tepatnya dari PORT D.1. Relay ini bernilai 1 saat adanya tegangan dari output Relay A ataupun dari Relay C. Lalu Relay B ini akan bernilai 0 saat waktu pengisian sudah mencapai

30 menit. Sistem ini menggunakan clock yang diatur oleh ATmega8.

Relay C

Relay C mendapat inputan dari outputan Powerbank dan diatur oleh ATmega8 tepatnya dari PORT D.2. Relay ini bernilai 1 saat tidak adanya tegangan di Rangkaian Catudaya atau dinamo sepeda tidak berputar. Lalu relay ini bernilai 0 saat dinamo berputar atau adanya tegangan di Rangkaian Catudaya.

Relay D

Relay C mendapat inputan dari output Rangkaian Catudaya dan diatur oleh ATmega8 tepatnya dari PORT D.0. Relay D berfungsi sebagai cut-off powerbank saat baterai powerbank sudah penuh. Relay ini bernilai 1 saat dinamo sepeda berputar. Tegangan dari Rangkaian Catudaya digunakan untuk mencharger baterai Powerbank.

2.2 Prinsip Kerja Sistem

MULAI

SET DINAMO DENGAN CHARGER DAN HANDPHONE

DINAMO BERPUTAR?NO

YES

RELAY A = ON RELAY B = ON RELAY C = OFF RELAY D = ON

RELAY A = OFF RELAY B = ON RELAY C = ON RELAY D = OFF

POWERBANK DI CHARGER

HANDPHONE DI CHARGER

NONO

4 LAMPU LED

MENYALA?

SUDAH 30 MENIT?

YES

YES

PENGISIAN DIHENTIKAN

CHARGER OFF

NODINAMO

BERHENTI?SELESAI

YES

Gambar 1 Prinsip kerja sistem

Alur kerja sistem keseluruhan dimulai dari start, lalu melakukan penge-set-an antara rangkaian charger dengan dinamo pada poros ban sepeda yang berfungsi sebagai sumber tegangan. Lalu handphone dihubungkan dengan rangkaian charger menggunakan konektor charger. Kemudian nyalakan power dari rangkaian charger ini dengan menekan push button. Rangkaian charger ini diset menjadi 2 kondisi kondisi pertama yaitu saat dinamo berputar. Pada saat dinamo berputar tegangan yang dihasilkan oleh dinamo digunakan untuk mencharger handphone dan powerbank.

Saat baterai powerbank telah penuh, Relay D mematikan atau memutus tegangan yang masuk ke powerbank. Powerbank ini digunakan sebagai sumber tegangan apabila dinamo behenti berputar. Saat penchargeran handphone berlangsung, waktu lamanya pengisian diatur selama 30 menit. Kondisi kedua adalah saat dinamo sepeda berhenti, peran dinamo diambil alih oleh powerbank yang di charger tadi. Sehingga ketika sepeda dalam kondisi bergerak ataupun diam charger handphone ini selalu selalu bisa melakukan pengisian. Dengan catatan baterai powerbank sudah terisi.

3.Pembahasan

Dari sistem yang telah dibuat, dilakukan pengujian terhadap sistem tersebut. hasilnya adalah sebagai berikut:

a.Pengujian Catudaya

Tabel 1 Pengujian catudaya

b.Pengukuran charger saat dinamo berputar

Tabel 2 Pengujian saat dinamo berputar

c.Pengukuran charger saat dinamo berhenti berputar

Tabel 3 Pengujian saat dinamo berhenti

berputar

Tabel 4 Perbandingan kecepatan dengan arus

d.Perbandingan kecepatan sepedadengan arus yang keluar

4.Kesimpulan

Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa:

a)Charger ini dapat digunakan untuk mencharger handphone baik saat sepeda dikayuh maupun pada saat sepeda diam.

b)Tegangan dan arus yang keluar dari rangkaian saat dinamo berputar adalah 4,84 V dan 0,28 A dan saat dinamo berhenti berputar atau saat powerbank sebagai sumber tegangan adalah 4,83 V dan 0,21

A.

c)Waktu untuk mencharger handphone tergantung dari sumber tegangan. Sumber tegangan dari dinamo dibutuhkan waktu 1 jam 52 menit dengan kecepatan konstan di 4,515 m/s atau lebih. Apabila sumber tegangan dari powerbank maka waktu yang dibutuhkan adalah 2 jam 21 menit.

d)Kecepatan dari sepeda berpengaruh terhadap arus dan tegangan yang digunakan untuk mencharger handphone. Namun ada titik maksimum dimana arus dan tegangan akan bergerak konstan yaitu saat rpm 1084 dan output charger bernilai 0,28 A dan 4,84 V.

e)Pada saat pengisian powerbank, apabila tegangan yang mengisi powerbank sudah penuh terisi maka mikrokontroler akan mengatur relay supaya pengisian dihentikan. Hal ini bermanfaat agar baterai pada powerbank selalu terjaga dan awet.

DAFTAR PUSTAKA

[1]Hartono, Ignatius. 1986. 301 Rangkaian Elektronika. Penerbit Kelompok Gramedia.Jakarta

[2]Setiawan,Lukman. 1981. Elektronika masa kini.Penerbit Dwi Eti Utama.Jakarta

[3]Taryadi, Alfons. 1985. Informasi Praktis Elektronika. Penerbit Elex Media Komputindo.Jakarta. [3] http://firmansmart.wordpress.com/fisik/. Kamis, 8 may 2014 pukul 11.30 WIB.

[4]http://elektroindonesia.com.Selasa, 20 mei 2014 pukul 15.30 WIB.

[5] http :// ha md i8 8 s. b lo gsp o t.c o m/2 0 1 1 _1 0 _1 2 _ ar chive. ht ml .Kamis, 6 maret 2014 pukul 21.00 WIB. [6]http://wikipedia.org.Rabu, 19 Maret 2014 pukul 14.05 WIB