1

RANCANG BANGUN ATAP SIRIP OTOMATIS MENGGUNAKAN LDR

DAN SENSOR TETES AIR HUJAN BERBASISIS MIKROKONTROLER

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

Monilia Sitophila.1, Heriyanto

2, Samsul Hidayat

3

1Mahasiswa Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang 2Dosen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang 3Dosen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang

Alamat e-mail : oncommbois@gmail.com

Abstrak

Perubahan intensitas cahaya pada lingkungan merupakan fase pergantian siang dan malam akibat rotasi

bumi. Indonesia memiliki dua musim, yaitu musim hujan dengan cuaca mendung dan rain probability tinggi.

Sedangkan musim kemarau cenderung memiliki cuaca yang cerah dengan rain probability yang rendah. Masyarakat

Indonesia banyak memerlukan proses pengeringan dalam berbagai sektor, misalnya pada pengeringan ikan asin,

pengeringan cat furniture, dan dalam skala lebih kecil adalah penjemuran pakaian. Tentu hal ini sangat terpengaruh

pada perubahan cuaca yang tidak dapat diprediksi. Turunnya hujan secara tiba-tiba tentu sangat merugikan bagi

sektor-sektor industri yang bertumpu pada sinar matahari dalam proses pengeringan. Penelitian ini bertujuan untuk

memberikan otomatisasi atap yang dapat membantu kemudahan dalam proses pengeringan.

Langkah-langkah penelitian yang dilakukan adalah membuat rancangan berupa software maupun

hardware, kemudian melakukan pengujian setiap tahap dari alat yang dirancang. Selanjutnya menguji sistem secara

keseluruhan apakah sudah sesuai rencana. Data yang diperoleh akan dianalisis pada sensor LDR dan tetes air hujan.

Hasil tersebut kemudian dimasukkan sebagai pengontrol gerak motor yang mengendalikan atap.

Dari hasil pengujian sistem diketahui bahwa sistem dapat membaca perubahan intensitas cahaya dan

mendeteksi ada tidaknya tetes air hujan yang jatuh ke bumi. Dalam kondisi panas tanpa adanya hujan, atap akan

terbuka. Sedangkan dalam kondisi hujan dan gelap, atap akan tertutup. Untuk kondisi tertentu yang mengharuskan

kondisi atap tertutup tanpa dipengaruhi sensor, ada tombol untuk mempasifkan otomatisasi atap.

Kata kunci: Intensitas Cahaya, Tetes Air Hujan, LDR, Detektor Tetes Air, ATMega8, Limit Switch.

I. Pendahuluan

Keberadaan energi di sekitar manusia dapat

bermacam-macam bentuknya, seperti energi cahaya,

energi panas, energi listrik dan sebagainya. Pada

umumnya, energi yang didapat dengan cuma-cuma

dan dengan jumlah yang melimpah adalah energi

cahaya dari sinar matahari. Tidak dapat dipungkiri

lagi bahwa kebanyakan aktivitas manusia bergantung

pada energi dari cahaya matahari. Pada industri

pengeringan bahan makanan secara konvensional

sangat bergantung pada cahaya matahari. Begitu juga

dengan industri pengeringan cat furniture. Dalam

skala yang lebih kecil, manusia membutuhkan energi

matahari untuk proses penjemuran pakaian tiap

harinya.

Atap merupakan salah satu konstruksi utama

dalam sebuah bangunan. Atap juga memiliki fungsi

penting dalam perencanaan sebuah bangunan. Pada

masa sekarang ini selain fungsi utama atap sebagai

pelindung dari cahaya sinar matahari dan hujan, pada

perkembangannya atap juga memiliki nilai estetika

yang sangat tinggi. Seperti yang kita ketahui bahwa

Indonesia memiliki dua musim, yaitu musim hujan

dan musim kemarau. Saat musim hujan, intensitas

cahaya yang diterima bumi kurang terang dengan

rain probability (kemungkinan turun hujan) tinggi.

Sedangkan pada musim kemarau, sinar matahari lebih

terang dengan kemungkinan turun hujan sangat

rendah, bahkan hampir tidak pernah turun hujan.

Oleh karena itu perancangan atap harus mendapatkan

penanganan yang serius. Beberapa dari kita mungkin

pernah merasakan betapa repotnya jika sewaktu-

waktu hujan datang begitu cepat, sedangkan kita

masih memiliki beberapa pakaian yang masih

dijemur. Masyarakat tidak perlu merasakan hal yang

demikian seandainya atap anda dilengkapi dengan

sistem buka-tutup otomatis, yang tentunya akan

sangat membantu dalam melakukan aktivitas sehari-

hari. Masalah ini sudah terjawab dengan adanya

sistem buka-tutup atap otomatis ini.

Sistem buka tutup atap otomatis ini nantinya

difungsikan sebagai alat pengendali atap terhadap

panas dan hujan. Hal penting dalam sistem buka tutup

2

atap otomatis ini adalah menggunakan sensor cahaya

serta sensor tetes air hujan sebagai pengatur buka-

tutupnya. Selain dapat digunakan pada rumah tangga,

alat ini juga dapat digunakan pada berbagai aplikasi

bidang lainnya. Misalnya pada industri pembuatan

kerupuk dan ikan asin yang memerlukan proses

penjemuran yang lama.

II. Teori

A. Definisi Atap

Atap adalah konstruksi utama dari sebuah

bangunan. Atap adalah bagian dari bangunan yang

berfungsi melindungi penghuni bangunan dari panas

matahari, angin yang terlalu kencang, hawa dingin

malam dan air hujan. Seiring dengan perkembangan

zaman, atap mulai mendapat sentuhan nilai estetika,

baik dalam perancangannya maupun dalam bentuk

dan fungsinya. Atap pada umumnya terbuat dari

bahan tanah liat.. Tentu saja atap dari bahan tersebut

memiliki massa yang cukup besar dan berbahaya jika

nantinya pecah dan mengenai orang di bawahnya.

Atap generasi selanjutnya terbuat dari bahan yang

ringan, yaitu bahan campuran dari plastik yang nama

jualnya adalah fiber. Bahan ringan ini lebih indah

dipandang dan tentunya tidak berbahaya saat jatuh

dan mengenai orang di bawahnya.

Dengan semakin berkembangnya pemikiran

manusia, atap dapat dimanfaatkan dalam berbagai

fungsi. Contohnya dalam bidang industri pengeringan

bahan makanan, industri pengeringan cat furniture,

dan juga dalam usaha pemberdayaan tanaman (green

house). Atap yang digunakan dalam bidang industri

biasanya harus dapat menjaga barang yang dijemur

dari air hujan dan dapat menerima paparan sinar

matahari dengan baik dalam proses penjemuran.

Dengan adanya atap otomatis, maka akan sangat

membantu kegiatan manusia dalam berbagai sektor.

Sistem atap otomatis yang akan dibuat menggunakan

sensor sebagai pengendali buka-tutup atap.

B. Motor DC

Gambar 1 Motor DC (Power Window)

(Sumber: http://exeagull.en.made-in-

china.com/product/BosJfbRThMhz/China-Power-

Window-Motor-ZD12404-.html)

Motor DC adalah motor yang mengubah

energi listrik searah menjadi energi penggerak. Motor

DC yang digunakan pada penelitian ini adalah motor

DC dari power window. Motor ini biasanya

digunakan untuk menggerakkan naik-turun kaca

jendela pada mobil. Pada penelitian ini motor

digunakan sebagai penggerak sirip atap. Motor DC

power window dipilih karena memiliki torsi yang

tinggi dan tegangan input yang rendah. Selain itu,

bentuk fisiknya ramping dan sudah dilengkapi

internal gear box sehingga memudahkan

pemasangannya.

Motor DC yang digunakan dalam penelitian

ini memiliki spesifikasi sebagai berikut.

1. Menggunakan tegangan 12 Volt sebagai sumber

tegangannya

2. Menggunakan arus ≤ 2,8 A saat tidak ada

beban, dan ≤ 9,0 A saat ada beban

3. Kecepatan putaran motor 90 rpm (80-100) saat

tidak ada beban

4. Torka = 3 N.M dan Stall Torque ≥ 9,0 N.M

5. Noise ≤ 55dB

C. LDR

LDR adalah suatu komponen elektronika

yang memiliki hambatan yang dapat berubah sesuai

perubahan intensitas cahaya. LDR adalah singkatan

dari Light Dependent Resistor atau Resistor yang

terpengaruh cahaya. Hambatan dari LDR akan

berkurang seiring semakin besarnya intensitas cahaya

yang mengenai permukaannya.

Gambar 2 Struktur LDR

D. Sensor Tetes Air Hujan

Rangkaian berikut ini adalah rangkaian

sensor hujan menggunakan PCB polos.

Gambar 3 Detektor Hujan Menggunakan PCB Sensor air yang digunakan pada rangkaian

ini dapat dibuat menggunakan PCB yang dibuat jalur

seperti yang ditunjukkan pada gambar dengan

menyablon jalur berdekatan antara masukan dan

keluaran. Masukan dihubungkan dengan pin

ATMega8, sedangkan keluaran dihubungkan dengan

ground. Prinsip penting dari sensor ini adalah ketika

sensor terkena air hujan maka jalur antara masukan

dan keluaran akan terhubung, sehingga nilai tegangan

di pin ATMega8 akan bernilai nol karena langsung

ter-ground-kan.

3

E. Relay Relay adalah sebuah saklar elektronis yang

dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya.

Relay terdiri dari 3 bagian utama, yaitu :

1. Koil : lilitan dari relay

2. Common : bagian yang

tersambung dengan

NC (dalam keadaan

normal)

3. Kontak : terdiri dari NC dan

NO

Berikut ini jenis-jenis relay :

SPST

Single Pole Single Throw.

SPDT

Single Pole Double Throw. Terdiri dari 5 buah

pin, yaitu: (2) koil, (1) common, (1) NC, dan (1)

NO.

DPDT

Double Pole Double Throw. Setara dengan dua

buah saklar atau relay SPDT.

QPDT

Quadruple Pole Double Throw. Sering disebut

sebagai Quad Pole Double Throw, atau 4PDT.

Setara dengan 4 buah saklar atau relay SPDT

atau dua buah relay DPDT. Terdiri dari 14 pin

(termasuk 2 buah untuk koil).

F. Transistor NPN BD139

Transistor adalah suatu komponen yang

terbuat dari bahan semikonduktor yang merupakan

hasil perkembangan dari diode semikonduktor.

Transistor BD139 merupakan transistor berjenis NPN

yang karakteristiknya sebagai berikut .

1. VCB maksimum Collector-Base Voltage (IE= 0)

: 80 V

2. VCE maksimum Collector-Emitter Voltage (IB=

0): 80 V

3. VEB maksimum Emittor-Base Voltage (IC= 0): 5

V

4. IC maksimum Collector Current: 1.5 A

5. ICM Collector Peak Current: 3 A

6. IB Base Current: 0.5 A

Gambar transistor BD139 dapat ditunjukkan pada

gambar 2.4.

Gambar 4 Transistor BD139

(Sumber : BD135, BD137, BD139 Datasheet)

G. ATMega8

Secara garis besar, arsitektur mikrokontroler

ATMega8 terdiri dari :

23 saluran I/O (Port B, Port C, dan Port D)

6 Channel ADC (Analog to Digital Converter)

- 4 channel ketelitian 10 bit

- 2 channel ketelitian 8 bit

3 channel PWM

5 Sleep Modes : Idle, ADC Noise Reduction,

Power-save, Power-down, and Standby

3 buah timer/counter

Analog komparator

Real Time Counter dengan osilator eksternal

1K byte SRAM

512 byte EEPROM

8K byte Flash memory dengan kemampuan Read

While Write

Unit interupsi (internal & eksternal)

Port USART untuk komunikasi serial dengan

kecepatan maksimal 2,5Mbps

Konfigurasi pin-pin pada ATmega8 seperti

ditunjukkan pada Gambar 2.5

Gambar 5 ATmega8

(Sumber: www.atmel.com)

VCC

Sebagai tegangan penyuplai.

Ground

Sebagai ground.

Port C (PC5..PC0)

Port C adalah port I/O 8-bit bi-

directional dengan resistor-resistor internal

pull-up. Buffer output port C mempunyai

karaketristik drive yang simetris dengan

kemampuan keduanya sink dan source yang

tinggi. Sebagai input, port C yang

mempunyai pull eksternal yang rendah akan

menjadi sumber arus jika resistor-resistor

pull-up diaktifkan. Pin-pin port C adalah tri-

state ketika kondisi reset menjadi aktif

sekalipun clock tidak aktif. Jika antarmuka

JTAG enable, resistor-resistor pull up pada

pin-pin PC5(TDI), PC3(TMS), PC2(TCK)

akan diaktifkan sekalipun terjadi reset.

Port D (PD7..PD0)

4

Port D adalah port I/O 8-bit bi-

directional dengan resistor-resistor internal

pull-up. Buffer output port D mempunyai

karakteristik drive yang simetris dengan

kemampuan keduanya sink dan source yang

tinggi. Sebagai input, port D yang

mempunyai pull eksternal yang rendah akan

menjadi sumber arus jika resistor pull-up

diaktifkan.

H. Power Supply

Rangkaian power supply adalah suatu

rangkaian yang digunakan untuk menyediakan

sumber daya dalam bentuk keluaran tegangan.

Tegangan yang dihasilkan disalurkan ke berbagai

rangkaian lain untuk mengaktifkan rangkaian-

rangkaian tersebut. Di sini diperlukan rangkaian

power supply DC +5 V dan DC +12 V yang

digunakan untuk menyediakan supply sebesar DC +5

V dan DC +12 V. Untuk rangkaian relay dibutuhkan

tegangan sebesar DC +12 V dari power supply dan

DC +12 V dari aki untuk menggerakkan motor DC,

sedangkan untuk rangkaian sistem minimum

mikrokontroler, dan rangkaian sensor hanya

membutuhkan tegangan sebesar DC +5 V.

I. Limit Switch

Limit Switch (saklar pembatas) adalah saklar

atau perangkat elektromekanis yang mempunyai tuas

aktuator sebagai pengubah posisi kontak terminal

(dari Normally Open/ NO ke Close atau sebaliknya

dari Normally Close/ NC ke Open). Posisi kontak

akan berubah ketika tuas aktuator tersebut terdorong

atau tertekan oleh suatu objek. Sama halnya dengan

saklar pada umumnya, limit switch juga hanya

mempunyai dua kondisi, yaitu menghubungkan atau

memutuskan aliran arus listrik. Dengan kata lain

hanya mempunyai kondisi ON atau OFF.

Namun sistem kerja limit switch berbeda

dengan saklar pada umumnya, jika pada saklar

umumnya sistem kerjanya akan diatur/ dikontrol

secara manual oleh manusia (baik diputar atau

ditekan). Sedangkan limit switch dibuat dengan

sistem kerja yang dikontrol oleh dorongan atau

tekanan (kontak fisik) dari gerakan suatu objek pada

aktuator, sistem kerja ini bertujuan untuk membatasi

gerakan ataupun mengendalikan suatu objek/ mesin

tersebut, dengan cara memutuskan atau

menghubungkan aliran listrik yang melalui terminal

kontaknya.

Gambar 6 Limit Switch

J. Mikrokontroler

Mikrokontroler dewasa ini menjadi booming

di bidang pendidikan terutama perguruan tinggi.

Mikrokontroler keluaran ATMEL memiliki beberapa

keperluan dengan tipenya meliputi ATtiny, AT90,

dan ATmega. Masing-masing tipe memiliki fitur

yang berbeda-beda. Mirokontroler sebagai sebuah

“one chip solution” pada dasarnya adalah rangkaian

terintregrasi (Integrated Circuit-IC) secara lengkap

berbagai komponen pembentuk sebuah komputer.

Berbeda dengan penggunaan mikroprosessor yang

masih memerlukan komponen luar tambahan seperti

RAM, ROM, Timer, dan sebagainya. Tambahan

komponen tersebut secara praktis hampir tidak

dibutuhkan lagi pada sistem mikrokontroler. Hal ini

disebabkan semua komponen penting tersebut telah

ditanam bersama dengan sistem prosessor ke dalam

IC tunggal mikrokontroler bersangkutan. Dengan

alasan itu sistem mikrokontroler dikenal juga dengan

istilah populer the real Computer On a Chip

(komputer utuh dalam keping tunggal). Sedangkan

sistem mikroprosesor dikenal dengan istilah yang

lebih terbatas yaitu Computer On a Chip (komputer

dalam keping tunggal). Berdasarkan fungsinya,

mikrokontroler secara umum digunakan untuk

menjalankan program yang bersifat permanen pada

sebuah aplikasi yang spesifik (misal aplikasi yang

berkaitan dengan pengontrolan dan monitoring).

Sedangkan program aplikasi yang dijalankan pada

sistem mikroprosesor biasanya bersifat sementara dan

berorientasi pada pengolahan data. Perbedaan fungsi

kedua sistem tersebut secara praktis mengakibatkan

kebutuhan minimal yang harus dipenuhi juga akan

berbeda (misal ditinjau dari kecepatan detak operasi,

jumlah RAM, panjang register, dan lain sebagainya).

Hampir tidak dapat disangkal, dewasa ini akan sukar

dijumpai seseorang yang masih menggunakan

komputer dengan mikroprosessor berbasis 8 atau 16

bit (misal mikroprosesor 8088 dan 8086 produk

perusahaan Intel).

III. Metode

A. Jenis Penelitian

Jenis penelitian dalam penelitian ini adalah

Research and Development. Menurut Sugiono

(2009:297) penelitian Research and Development

5

adalah metode penelitian yang digunakan untuk

menghasilkan produk tertentu, dan menguji

keefektifan produk tersebut. Secara umum, langkah-

langkah penelitian Research and Development

sebagai berikut:

1. merumuskan potensi dan masalah sebelum

melakukan penelitian;

2. mengumpulkan informasi yang dapat digunakan

sebagai bahan untuk perencanaan produk;

3. merancang bangun desain awal;

4. melakukan validasi desain terhadap rancangan

sistem kerja baru dan sistem kerja lama;

5. memeperbaiki rancang bangun setelah

melakukan validasi desain;

6. melakukan uji coba rancang bangun yang baru.

B. Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Perum Pondok

Rindang C-105A Glanggang, Pakisaji Kabupaten

Malang (rumah peneliti). Waktu penelitian dilakukan

saat cuaca berganti dari panas ke hujan atau

sebaliknya.

Gambar 7 Denah Ruangan yang akan dipasang

Atap Otomatis

C. Langkah-Langkah Penelitian

Dalam melakukan penelitian Research and

Development terdapat tahap-tahap sebagai berikut,

1. Melakukan survey ke ruang penjemuran untuk

mengamati bagaimana penggunaan buka-tutup

atap di ruangan tersebut.

2. Pengembangan desain model dengan membuat

sistem otomatisasi pengendali gerak buka-tutup

atap yang akan diaplikasikan pada ruang

tersebut, dilanjutkan dengan penerapan uji coba

terbatas desain model dengan menerapkan

metode pengembangan (development). Setelah

ada perbaikan dari uji terbatas dilanjutkan

dengan uji yang lebih luas dengan metode

pengembangan (merevisi desain alat yang sudah

ada menjadi lebih efektif yaitu tahap II).

3. Melakukan validasi desain dengan metode

pengembangan setelah merevisi tahap II,

kemudian melakukan uji coba produk antara

sistem kerja alat lama dengan sistem kerja alat

baru.

D. Perancangan Instrumen

1) Diagram Blok Hardware

Pembuatan sistem otomatisasi buka-tutup

atap sirip ini memiliki 2 tahap utama, yaitu

perancangan perangkat keras dan perangkat lunak.

Perancangan perangkat keras meliputi perancangan

rangkaian sensor LDR, rangkaian relay sebagai

driver motor DC, dan rangkaian sistem minimum

ATMega8. Perancangan perangkat lunak meliputi

program berbasis bahasa Algorithma Builder yang

disuntikkan ke mikrokontroler ATMega8 untuk

mengatur aktifnya sensor yang nantinya akan

mengatur pergerakan sirip atap.

Diagram fungsional proses secara

keseluruhan beserta perencanaan perangkat keras

secara keseluruhan. Pada Gambar 3.2 ditunjukkan

blok diagram keseluruhan rangkaian.

Gambar 8 Diagram Blok Hardware

Untuk sensor digunakan satu buah LDR dan

satu lembar sensor tetes air hujan yang diletakkan

miring agar dapat mendeteksi tetes hujan pertama

jatuh secara maksimal.

1. Perancangan Rangkaian Sensor LDR dan

Sensor Tetes Air

Pada perancangan rangkaian sensor LDR,

dimodifikasi dengan memberikan dua buah transistor

tipe BD139 untuk menghindari nilai tegangan

keluaran antara 0V – 3V, sehingga keluaran yang

didapatkan hanya bernilai 0 V atu 3 V. Hal ini

bertujuan untuk pembacaan mikro dalam menentukan

logika bernilai 0 atau 1.

(a) (b)

Gambar 9 (a) Rangkaian Sensor LDR, (b) Sensor

Tetes Air (detektor hujan)

2. Perancangan Driver Motor DC

Motor DC biasa pada umumnya hanya

memiliki dua kabel (positif dan negatif). Pembuatan

driver motor DC cukup mudah, namun perlu

mempertimbangkan kebutuhan arus ketika motor

bergerak. Arus yang dibutuhkan sebuah motor akan

6

semakin besar dibandingkan kebutuhan arus ketika

dalam kondisi tanpa beban.

Gambar 10 Rangkaian Driver Motor DC

3. Perancangan Desain Atap dan Mekanisme

Gerak

Gambar 11 Desain Sirip Atap dan Mekanisme

Gerak (tampak samping)

4. Rangkaian Minimum Sistem Buka-Tutup

Atap Sirip Otomatis

Rangkaian minimum sistem buka-tutup atap

sirip otomatis ditunjukkan pada gambar berikut ini.

Gambar 12 Rangkaian Minimum Sistem Buka-

Tutup Atap Sirip Otomatis

5. Perancangan Software Perancangan software dilakukan dengan

menghubungkan pin ATMega8 dengan masing-

masing fungsinya, yaitu :

Pin C.0 : Kaki 1 driver motor

Pin C.1 : Kaki 2 driver motor

Pin C.2 : LED indikator aktif tidaknya

perintah manual

Pin D.2 : Tombol tutup manual

(mempasifkan otomatis)

Pin D.4 : Sensor Tetes Air Hujan

Pin D.5 : Sensor LDR

Pin D.6 : Limit Switch buka

Pin D.7 : Limit Switch tutup

a. Flowchart Program Utama

Gambar 13 Flowchart Program Utama

b. Flowchart Program Menghentikan

Otomatisasi

Keterangan:

Atap Tertutup

Keterangan:

Atap Terbuka

7

Gambar 14 Flowchart Program Menghentikan

Otomatisasi

IV. Hasil dan Pembahasan Penelitian

Tabel 1 Hasil Pengujian Resistansi sensor LDR

Luxmeter (Lux) Resistansi (Ω)

460 220000

660 215600

860 204800

1060 194600

1260 190000

1460 182600

1660 177800

1860 174600

2060 167800

2260 166600

2460 158000

2660 152400

2860 146000

3060 143200

3260 138600

3460 134400

3660 128000

3860 126000

4060 120200

4260 117600

4460 117200

4660 116200

4860 115800

5060 114800

5260 114600

5460 113800

5660 112600

5860 111000

6060 108200

6260 106000

6460 104800

6660 104000

6860 103600

7060 103200

7260 102200

7460 101000

7660 100400

7860 99800

8060 99400

8260 98800

8460 98000

8660 97400

8860 96400

9060 96000

9260 95200

9460 93800

9660 93400

9860 92200

10060 90800

10260 90200

10460 88400

10660 87800

10860 87200

11060 86200

11260 86400

11460 85800

11660 85200

11860 84200

12060 83400

12260 83000

12460 81800

12660 81200

12860 80800

13060 80200

8

13260 78200

13460 77800

13660 77000

13860 76000

14060 74600

14260 73800

14460 73000

14660 73000

14860 70000

15060 68600

15260 64000

15460 63200

15660 62600

15860 61800

16060 60800

16260 60200

16460 58000

16660 57400

16860 57000

17060 56200

17260 55800

17460 55600

17660 53400

17860 51000

18060 50000

18260 48200

18460 47800

18660 47200

18860 46800

19060 46200

19260 46200

19460 45800

19660 45000

19860 44400

20060 44000

Tabel 2 Hasil Pengujian Sensor Tetes Air

No. Perlakuan Pada

Sensor Tegangan (V)

1. Tidak ditetesi air + 5V

2. Ditetesi air 0 V

Tabel 3 Hasil Pengujian Driver Motor DC

Pin 1 (Volt) Pin 2 (Volt)

Arah Putar

Motor

+5V 0 V Searah jarum jam

0 V +5V Berlawanan jarum

jam

0 V 0 V STOP

Tabel 4 Hasil Pengujian Rangkaian Keseluruhan

LDR Tetes

Air

Arah Putar

Motor

Kondisi

Atap

Terang Tidak

ada

Searah jarum

jam Buka

Terang Ada Berlawanan Tutup

Gelap Tidak

ada Berlawanan Tutup

Gelap Ada Berlawanan Tutup

Secara keseluruhan sistem ini dimulai

dengan pembacaan sensor LDR terhadap intensitas

cahaya yang ditunjukkan pada perubahan nilai

tegangan keluaran, dan pada penentuan ada tidaknya

tetes air yang jatuh mengenai sensor tetes air hujan.

Hasil sensing dari kedua sensor ini

selanjutnya akan dibaca oleh mikro sebagai logika 1

atau logika 0. Hasil pembacaan ini akan mengontrol

buka-tutupnya atap. Pada bagian depan rangka atap

dipasang limit switch untuk mendeteksi apakah atap

sudah tertutup secara sempurna, hal ini dimaksudkan

untuk menghentikan laju putar motor. Demikian pula

pada bagian belakang terdapat limit switch untuk

mendeteksi terbukanya atap. Untuk kondisi tertentu

yang membutuhkan atap ditutup, sementara kondisi

luar membuat atap secara otomatis terbuka, dapat

menggunakan tombol manual yang bertujuan

menutup atap dan disaat bersamaan akan

mempasifkan sensor. Otomatisaasi atap dapat

kembali berjalan dengan menekan tombol manual ini

sekali lagi.

V. Penutup

A. Kajian Produk yang Telah Direvisi

Rangkaian sensor LDR dapat menerima dan

merespon perubahan intensitas cahaya. Pada 320 Lux

sampai 5920 Lux, atap akan tertutup. Sedangkan pada

intensitas mulai dari 6120 Lux, atap akan terbuka.

Sensor tetes air hujan akan segera berubah nilai

tegangannya ketika dalam kondisi terkena tetesan air.

Tegangan 0 Volt pada kondisi kering (tidak ada

tetesan air), dan +5 Volt pada kondisi basah (ada

tetesan air).

Kedua sensor ini telah akan mengontrol

buka-tutup atap secara otomatis. Atap akan terbuka

ketika kedua sensor bernilai logika 1, yang artinya

kondisi cuaca panas dan tidak ada tetes air hujan.

Sedangkan atap akan tertutup ketika salah satu atau

9

keduanya bernilai logika 0 (hujan, gelap atau

keduanya).

VI. Saran

1. Penambahan jumlah sensor tetes air hujan yang

disebar dibeberapa titik akan membantu

menambah kesensitifan atap sirip saat pertama

kali tetes air hujan turun.

2. Penggunaan material atap yang lebih awet

sehingga atap dapat digunakan untuk jangka

waktu yang panjang.

3. Penambahan bantalan pada tepi sirip atap yang

akan meredam kebisingan dari suara sirip atap

yang bergerak menutup.

4. Hendaknya diberikan alarm sebagai penanda

atap sedang terbuka atau tertutup.

VII. Daftar Pustaka

Danel, Gusrizam.2012. Otomatisasi Keran Dispenser

Berbasis Mikrokontroler. Jurnal Fisika

Unand, 1(1):62

Harjunowibowo, Dewanto.2010. Model Panel Surya

Cerdas dengan Sensor Pelacak Cahaya

Matahari Otomatis BerbasisMikrokontroler.

Jurnal Berkala Fisika, 13 (2): B7-B14

Lab Fisika Dasar, 2010. Petunjuk Praktikum Fisika

Dasar I. Malang: Fakultas MIPA

Universitas Negeri Malang.

Lab Elin, 2010. Petunjuk Praktikum Elektronika

Dasar I. Malang: Fakultas MIPA

Universitas Negeri Malang.

Lab Elin, 2010. Petunjuk Praktikum Elektronika

Dasar II. Malang: Fakultas MIPA

Universitas Negeri Malang.

Tim Penyiapan Naskah. 2010. Pedoman Penulisan

Karya Ilmiah Edisi Kelima. Malang:

Universitas Negeri Malang.

Taryo, 2011. Rangkaian Sensor/Detektor Hujan

Menggunakan IC 555. Rangkaian

Elektronika Untuk Hobby.

Ibrahim, KF. 1996. Teknik Digital. Yogyakarta:

ANDI Offset

Sutrisno. 1987. Elektronika: Teori dan

Penerapannya. Bandung: ITB.

http://lionjogja.20m.com/relay.html (diakses tgl 7

Juni 2014)

Pasaribu, Alex. 2009. Aplikasi Mikrokontroler

AT89S51 Untuk sistem Pengatur Buka/Tutup

Atap dan Pemanas Ruangan. Universitas

Sumatra Utara (skripsi tidak diterbitkan)