BAB I PENDAHULUAN
1.
Latar Belakang
Mahasiswa adalah pelajar yang berpendidikan di kuliah. Mahasiswa yang jauh dari kampus, pada umumnya bertempat tinggal di kost atau kontrak. Mahasiswa ada beberapa masalah jika berurusan dengan musim penghujan. Salah satunya adalah menjemur pakaian atau mengeringkan pakaian, jika mahasiswa mencuci pakaian sendiri. Pada saat musim hujan sangatlah sulit memantau cuaca. Jika ditinggal keluar atau sedang ngampus, mahasiswa kesulitan dalam mengurusi pakaian yang dijemur. Permasalahan tersebut tidak dirasakan oleh mahasiswa saja. Melainkan kebanyakan orang juga mengalami masalah yang sama. Berdasarkan permasalahan tersebut, maka diciptakan suatu alat yang memanfaatkan gabungan sensor cahaya dan air yang diberi nama “Jemuran Otomatis dengan Sensor Cahaya dan Air” untuk memasukkan dan mengeluarkan pakaian yang dijemur secara otomatis.
2.
Rumusan Masalah
Rumusan masalah adalah sebagai berikut: 1. Apa saja alat dan bahan yang dibutuhkan jemuran otomatis dengan sensor cahaya dan air? 2. Bagaimana rangkaian elektronik jemuran otomatis dengan sensor cahaya dan air? 3. Bagaimana prinsip kerja jemuran otomatis dengan sensor cahaya dan air?
3.
Tujuan
Adapun tujuan dari penyusunan laporan ini adalah sebagai berikut: 1. Dapat mengetahui alat dan bahan yang dibutuhakan jemuran otomatis dengan sensor cahaya dan air. 2. Dapat memahami rangkaian elektronik jemuran otomatis dengan sensor cahaya dan air. 1
3. Dapat memahami prinsip kerja jemuran otomatis dengan sensor cahaya dan air.
2
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Alat dan Bahan 2.1.1
Alat
1. Solder
Solder merupakan salah-satu perkakas yang utama bagi teknisi. Solder berguna untuk memanaskan logam dan melelehkan timah solder. Penyolderan merupakan suatu proses penyambungan dua logam dengan menggunakan logam campuran yang disebut timah solder. Solder dapat dikelompokkan menjadi 2 macam, yaitu solder dengan pemanas gas dan solder listrik.
2. Penghisap Timah
Alat penyedot sisa timah , merupakan alat yang dirancang khusus untuk membersihkan sisa dari setelah mematri / meyode sehingga hasil yang didapat lebih rapi selain itu juga bisa untuk melekatkan lagi Solderan.
3. Tang Potong
Tang potong banyak manfaatnya diantara yang paling sering digunakan dalam elektronika adalah untuk memotong kaki komponen dan kabel ukuran kecil.
3
2.1.2
Bahan
1. Kabel
Kabel adalah bahan konduktor yang dapat menghantarkan listrik. Kabel ada yang berupa serabut maupun kawat.
2. Timah
Timah adalah sebuah logam berwarna putih keperakan. Dalam elektronika, timah biasanya digunakan untuk mematri dan menghubungkan komponenkomponen elektronika.
3. PCB
PCB adalah tempat dudukan komponen yang berguna sebagai penyusunan skema elektronika.
4
4. Motor DC
Motor DC adalah motor yang memerlukan suplai tegangan searah pada kumparan jangkar dan kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik.
5. Komponen Elektronika a. Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang terbuat dari arang yang bersifat sebagai tahanan/penghambat aliran arus listrik. Kemampuan resistor dalam menghambat arus listrik sangat beragam, tergantung dari nilai resistansi resistor tersebut.
Resistor
adalah
komponen
elektronika
yang
berfungsi
untuk
menghambat arus listrik. Resistor juga sering disebut dengan nama tahanan atau hambatan. Sesuai dengan namanya resistor memiliki sifat resistif yaitu bersifat menghambat arus listrik. Satuan nilai resistif suatu resistor adalah Ohm atau dilambangkan dengan simbol Omega ( Ω ). Resistor merupakan komponen yang tidak berpolaritas, artinya dalam pemasangannya tidak perlu memperhatikan polaritas (+) atau (-) nya. Kemampuan resistor dalam menghambat arus listrik sangat beragam, tergantung dari nilai resistansi resistor tersebut.
b. LDR ( Light Dependent Resistor ) atau Resistor Peka Cahaya
5
LDR merupakan jenis resistor yang nilai hambatannya dapat diubahubah. Sesuai dengan namanya, LDR memiliki nilai resistansi yang dapat berubah-ubah tergantung dari cahaya yang diterima. Semakin kuat intensitas cahaya yang diterima LDR maka semakin kecil nilai resistansi LDR. LDR banyak digunakan sebagai sensor cahaya.
c. Transistor NPN dan PNP
Transistor adalah komponen semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sirkuit pemutus dan penyambung (switching) sehingga transistor dapat berfungsi seperti kran listrik. Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan di terminalnya basis berfungsi seperti kran pengatur arus listrik yang mengalir dari kolektor ke emitor dan sebaliknya.
Terdapat dua jenis kontruksi dasar transistor berdasarkan polaritasnya, yaitu jenis n-p-n dan jenis p-n-p. Transistor PNP
Transistor jenis PNP adalah transistor yang hanya akan mengalirkan arus listrik dari kolektor ke emitor apabila terminal basis mendapatkan arus negatif.
6
Transistor NPN
Transistor jenis NPN adalah transistor yang hanya akan mengalirkan arus listrik dari kolektor ke emitor apabila terminal basis mendapatkan arus positif.
d. Condensator/Capasitor
Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyim-pan energi di dalam medan listrik. Sebuah kapasitor terdiri dari dua buah pelat logam dengan sebuah lapisan isolator (penyekat) yang dapat menyimpan muatan listrik diantara kedua pelat tersebut. Lapisan isolator yang digunakan dapat berupa sebuah lempengan plastik tipis, namun dalam beberapa jenis kapasitor lapisan ini adalah udara. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday. Berdasarkan nilai kapasitansinya, kapasitor digolongkan menjadi 2 macam, yaitu kapasitor tetap dan kapasitor tidak tetap. Kapasitor tetap adalah
kapasitor yang memiliki kapasitansi tetap dan tidak dapat
diubah-ubah. Yang termasuk kapasitor tetap adalah kapasitor polar (misal dielektriknya Electrolytic Capasitor ) dan kapasitor non polar (misal dielektriknya Keramik, film, dan mika).
7
Sedangkan
kapasitor
tidak
tetap
adalah
kapasitor
yang
nilai
kapasitansinya dapat diubah atau kapasitansinya dapat diatur sesuai keinginan dengan batas maksimal sesuai yang tertera pada kapasitor tersebut. Yang termasuk kapasitor tidak tetap adalah Varco/trimer kapasitor).
e. Dioda Silikon (Penyearah)
Dioda berasal dari pendekatan kata dua elektroda yaitu anoda dan katoda. Dioda semikonduktor hanya melewatkan arus searah saja (forward), sehingga banyak digunakan sebagai komponen penyearah arus. Secara sederhana sebuah dioda bisa kita asumsikan sebuah katup, dimana katup tersebut akan terbuka manakala air yang mengalir dari belakang katup menuju kedepan, sedangkan katup akan menutup oleh dorongan aliran air dari depan katup.
Wujud dan Simbol Umum Dioda
8
Dioda disimbolkan dengan gambar anak panah yang pada ujungnya terdapat garis yang melintang. Simbol tersebut sebenarnya adalah sebagai perwakilan dari cara ker ja dioda itu sendiri. Pada pangkal anak panah disebut juga sebagai anoda (kaki positif = P) dan pada ujung anak panah disebut sebagai katoda (kaki negative = N) .
f.
LED
LED merupakan salah satu jenis dioda. LED adalah singkatan dari "Light Emitting Diode". Yang berarti LED adalah perangkat semikonduktor yang menghasilkan cahaya ketika arus listrik melewati celah antara katoda dan anoda didalam sistem perangkat tsb.
g. Relay
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Relay memanfaatkan gaya elektromagnetis dari kumparan untuk menggerakkan saklar ke kondisi “close” maupun “open”.
Relay terdiri dari coil dan contact. Coil adalah gulungan kawat yang mendapat arus listrik, sedang contact adalah sejenis saklar yang
9
pergerakannya tergantung dari medan magnet pada coil akibat dari arus listrik. Contact ada 2 jenis :
Normally Open (kondisi awal sebelum diaktifkan adalah open/terputus)
Normally Closed (kondisi awal sebelum diaktifkan adalah close/tersambung)
Secara prinsip kerja dari relay dimulai ketika Coil mendapat energi listrik (energized), maka akan timbul gaya elektromagnet yang akan menarik armature yang berpegas, dan contact akan me nutup.
h. Switch Pemindah Jalur
Switch pemindah jalur adalah sebuah switch yang berkaki 3, dan apabila ditekan tombolnya, maka arus listrik akan bisa berubah jalur.
2.2 Rangkaian Elektronik 2.2.1
Sensor Cahaya
10
Komponen yang dibutuhkan: R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7
2.2.2
12K 18K 10K 160Ω 3K3 1K2
TR1 FCS 9013 TR2 FCS 9012 ELCO 10µ/16V LED LDR DIODA 4002
RELAY
12V
Sensor Air
Komponen yang dibutuhkan: TR1 TR2, TR3 DIODA C1 RELAY
2.2.3
TIP 32 TIP 31 4002 680nF 12V
Penggabungan Sistem Kerja Sensor
SWITCH
11
Komponen yang dibutuhkan: RELAY 12V MOTOR PENGGERAK SWITCH PEMINDAH JALUR
2.3 Prinsip Kerja Jemuran Otomatis dengan Sensor Cahaya dan Air
Prinsip Kerja pada sensor cahaya: LDR memiliki nilai resistansi yang dapat berubah-ubah tergantung dari cahaya yang diterima. Semakin kuat intensitas caha ya yang diterima LDR maka semakin kecil nilai resista nsi LDR. Begitu juga sebaliknya. LDR berfungsi sebagai sensor cahaya. LDR akan memberikan sinyal ke relay jika nilai resistansinya berubah-ubah. Arus listrik yang terhubung dengan relay akan mengenai kaki coil (gulungan kawat yang mendapat arus listrik).
Prinsip Kerja pada sensor air: Sensor akan memberikan sinyal ke kaki basis transistor PNP. Transistor PNP akan bekerja jika basis diberi muatan (+). Transisitor PNP akan melanjutkan sinyal yang diterima ke transistor NPN yang berguna sebagai penguat. Dan transisitor NPN ini akan berubah muatan menjadi (-), dan mengenai kaki coil pada relay. Sehingga akan menimbulkan medan magnet yang akan menggerakkan kaki contact relay.
Prinsip Kerja pada sistem gabungan: Jemuran Keluar:
Pada saat semua relay (1,2 dan 3) dalam keadaan contact normally closed, maka tidak akan ada pengaruh yang diberikan oleh sensor cahaya maupun air. Dengan kata lain, tidak ada sinyal yang timbul dari sensor itu. Berarti cuaca dalam keadaan bercahaya terang dan tidak ada hujan. Maka motor akan berputar searah jarum jam atau jemuran keluar melalui muatan yang timbul pada kaki contact normally closed (AB) dan (DE).
Jemuran Masuk:
12
Jika cuaca dalam keadaan kurang cahaya dan hujan, maupun cahaya terang dan hujan, maka Coil pada relay 1 dan 2 yang bermuatan arus listrik akan menimbulkan medan magnet. Medan magnet ini akan menarik contact normally open (1 dan 2). Jika contact normally open terhubung, maka contact normally open akan bermuatan (+). Contact normally open akan terhubung dengan salah satu kaki coil pada re lay 3, dan bermuatan (+). Kaki coil (3) yang satunya lagi diberikan muatan (-) yang berasal langsung dari sumber tegangan 12V. Ketika kaki coil (3) mendapatkan muatan (+) dan (-) , maka akan menimbulkan medan magnet. Medan magnet ini a kan menggerakkan kaki contact normally open (BF) dan (CE). Sehingga motor akan berputar berlawanan arah jam atau jemuran akan masuk. Relay 3 akan bekerja jika mendapat contact normally open pada relay 1 atau 2 dan normally open pada relay 1 dan 2 bekerja bersama.
13
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Jemuran otomatis dengan menggunakan sensor cahaya dan air sangat berguna jika diaplikasikan pada mahasiswa maupun masyarakat luas. Jemuran otomatis ini mempunyai fungsi yang sangat efisien dan pembuatannya sederhana. Jemuran otomatis ini hanya membutuhkan komponen-komponen yang umum, dan banyak dipasaran. Kelemahan dari jemuran otomatis ini sangat bergantung dan bekerja memanfaatkan sumber listrik. Apabila sumber listrik di rumah mati, maka akan kesulitan mengontrol jemuran otomatis ini. Tetapi hal tersebut dapat disiasati dengan menggunakan sumber tegangan dari genset.
3.2 Saran
1) Untuk dilakukan penelitian ulang agar mendapat hasil yang lebih valid 2) Melakukan sosialisasi mengenai jemuran otomatis ini guna mendapatkan hasil yang lebih valid 3) Perlu penambahan sumber tegangan lain, jika listr ik PLN mati.
14
