Pengukuran Intensitas Cahaya Menggunakan Sensor LDR (Light Dependent Resistor) Berbasis
Mikrokontroler
|
Seni
Ramadhanti S, Adis Prasetyo
Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia Email: ramadhanti.seni12@mhs.physics.its.ac.id |
Abstrak—Telah dilakukan percobaan pengukuran intensitas cahaya menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor) berbasis
mikrokontroler. Praktikum ini
bertujuan untuk Memahami karakteristik sensor cahaya dengan menggunakan
ATmega8535 berbasis mikrokontroler serta Mengakses ADC resolusi 8-bit dengan
memasukkan hasil tegangan sensor cahaya. Peralatan yang digunakan dalam
percobaan ini antara lain LDR, luxmeter, resistor
variabel, catu daya 5 volt, voltmeter, LED, penggaris, minimum sistem Atmega8535 dan kabel penghubung.
Pada praktikum ini variasi yang digunakan yaitu variasi
jarak (2cm, 2,8cm, 4,2cm, 5,3cm, dan 9cm) antara sumber cahaya dengan sensor. Dari praktikum yang telah
dilakukan maka dapat diambil kesimpulan bahwa Dari percobaan
ini dapat disimpulkan bahwa semakin besar intensitas cahaya, maka semakin kecil
resistansi LDR. Sebaliknya semakin kecil intensitas cahaya, maka semakin besar
resistansi LDR. Pembacaan tegangan yang dihasilkan LDR dapat dibaca dan ditampilkan
oleh sistem mikrokontroler yang telah deprogram sebelumnya.
I. PENDAHULUAN
Mikrokontroler merupakan suatu terobosan teknologi
mikroprosesor dan mikrokomputer yang merupakan teknologi semikonduktor dengan
kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang yang
sangat kecil. Mikrokontrler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi tertentu,
merupakan keseluruhan sisten yang dikemas menjadi sebuah chip dimana di
dalamnya sudah terdapat mikroproesor, I/O, memori bahkan ADC. Mikrokontroler
AVR memiliki arsitektur 8 bit, dimana semua intruksi dikemas dalam kode 16 bit
dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock atau dikenal
dengan teknologi RISC. Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas yaitu kelas ATtiny,
keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan
masing-masing kelas adalah memori, peripheral dan fungsinya. Dari segi
arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama
[1].
Rangkaian pembagi tegangan biasanya digunakan
untuk membuat suatu tegangan referensi dari sumber tegangn yang lebih besar,
titik tegangan referensi pada sensor, untuk memberikan bias pada rangkaian
penguat atau untuk memberi bias pada komponen aktif[2].
LDR (Light Dependent
Resistor) adalah komponen elektronika yang pada dasarnya mempunyai sifat
yang sama dengan resistor, hanya saja nilai resistansi dari LDR berubah-ubah
sesuai dengan tingkat intensistas cahaya yang diterimanya. LDR merupakan sensor
yang bekerja apabila terkena cahaya. LDR memiliki hambatan yang sangat tinggi
jika tidak terkena cahaya dan memiliki hambatan yang sangat kecil jika terkena
cahaya[1].
LDR terbuat dari bahan Cadmium
selenoide atau Cadmium sulfide.
Film Cadmium sulfide mempunyai
tahanan yang besar jika tidak terkena sinar dan apabila terkena sinar tahanan
tersebut akan menurun. LDR banyak digunakan karena mempunyai ukuran kecil,
murah dan sensitivitas tinggi[3].
Karakteristik LDR terdiri dari dua macam yaitu laju recovery dan respon spektral. Laju recovery merupakan suatu ukuran praktis
dan suatu kenaikan nilai resistansi dalam waktu tertentu. LDR 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[4].
Gambar 1.1. Light Dependent
Resistor
Luxmeter merupakan
alat yang digunakan untuk mengukur besarnya intensitas cahaya di suatu tempat.
Besarnya intensitas cahaya ini perlu untuk diketahui karena pada dasarnya
manusia juga memerlukan penerangan yang cukup. Untuk mengetahui besarnya
intensitas cahaya ini maka diperlukan sebuah sensor yang cukup peka dan linier
terhadap cahaya. Sehingga cahaya yang diterima oleh sensor dapat diukur dan
ditampilkan pada sebuah tampilan digital. Prisip
kerja alat ini pun banyak digunakan pada alat yang biasa digunakan pada
fotografi, sebagai contoh pada alat Available Light, Reflected Lightmeter, dan
Incident Lightmeter. Selain itu didalam penelitian-penelitian mengenai tingkat
keanekaragaman dan lain- lain yang senantiasa diperlukan data mengenai tingkat
pencahayaan alat ini pun dapat digunakan[2].
II. METODE
Dalam praktikum mikrokontroler, peralatan yang
digunakan antara lain LDR berbasis mikrokontroler, Lux
meter, LED, kabel penghubung, dan sumber daya sebesar 5 volt serta potong
bolpoin yang panjangnya variasi. Pada praktikum ini variasi yang
digunakan yaitu variasi
jarak yakni jarak 2cm, 2,8cm, 4,2cm, 5,3cm, dan 9cm. Adapun langkah-langkahnya yaitu peralatan
dipersiapkan, kemudian peralatan yang telah dirangkai seperti pada Gambar 2.1 dihubungkan dengan
laptop yang berfungsi sebagai sumber tegangan. Kemudian jarak antara LED dengan
LDR diukur menggunakan penggaris. Kemudian intensitas cahaya LED diukur
menggunakan luxmeter pada jarak yang
sama. Kemudian tegangan LDR yang terbaca pada voltmeter dicatat. Kemudian dicatat berapa nilai
intensitasnya dalam satuan lux. Dan dicatat nilai tegangan dari voltmeter dan
tegangan yang ditampilkan di layar LCD. Lalu
diulangi langkah yang sama dengan variasi jarak yang telah ditentukan.
Gambar 2.1 Rangkaian percobaan
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada percobaan
ini, telah didapatkan data intensitas cahaya dan tegangan
LDR yang ditampilkan pada tabel di bawah ini.pada tabel berikut:
Tabel 1 Data hasil
percobaan mikrokontroler
Jarak (cm)
|
Tegangan
|
Intensitas Luxmeter
|
|
Mikro
|
Avo Meter
|
||
2
|
4,97
|
5,06
|
18,73
|
2,8
|
4,96
|
5,05
|
12,77
|
4,2
|
4,98
|
5,08
|
5,73
|
5,3
|
4,99
|
5,09
|
4,88
|
9
|
4,995
|
5,08
|
1,98
|
Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa jarak antara sumber cahaya
(LED) dengan sensor cahaya (LDR) dan intensitas cahaya sama-sama mempengaruhi
tegangan LDR yang terbaca pada voltmeter. Tegangan LDR berbanding lurus dengan
resistansi LDR. Semakin besar tegangan LDR, maka semakin besar resistansi LDR.
Semakin kecil tegangan LDR, maka semakin kecil resistansi LDR. Sehingga dapat
disimpulkan bahwa intensitas cahaya LED berbanding terbalik dengan resistansi
LDR. Semakin besar intensitas cahaya LED, maka semakin kecil resistansi LDR.
Sebaliknya semakin kecil intensitas cahaya LED, maka semakin besar resistansi
LDR. Pada saat mengukur intensitas
cahaya dari kedua LED tersebut, posisi sensor pada luxmeter harus tegak lurus dengan LED dan diusahakan tidak ada
sumber cahaya lain yang mengenai sensor pada luxmeter. Intensitas cahaya dari LED berbanding terbalik dengan
tegangan LDR yang terbaca pada voltmeter. Semakin besar intensitas cahaya, maka
semakin kecil tegangan LDR. Sebaliknya semakin kecil intensitas cahaya, maka
semakin besar tegangan LDR.
Selain itu, dapat dilihat
pula bahwa jarak antara sumber cahaya (LED) dengan sensor cahaya (LDR)
mempengaruhi tegangan yang terbaca pada voltmeter. Jarak antara sumber cahaya
(LED) dengan sensor cahaya (LDR) berbanding lurus dengan tegangan LDR yang
terbaca pada voltmeter. Semakin dekat jarak antara LED dengan LDR, maka semakin
kecil tegangan LDR. Semakin jauh jarak antara LED dengan LDR, maka semakin
besar tegangan LDR.
Dari data yang
telah diperoleh, maka dapat dibuat dalam bentuk grafik sebagai berikut:
Gambar 3.1. Grafik
hubungan intensitas cahaya LED terhadap tegangan LDR
|
Dari grafik hubungan
intensitas cahaya LED terhadap tegangan LDR pada Gambar 3.1 di atas dapat
dilihat bahwa intensitas cahaya LED berbanding lurus dengan tegangan LDR. Hal
ini menunjukkan hubungan antara intensitas cahaya dengan resistansi LDR pada data sheet. Pada
praktikum ini digunakan variasi jarak antara LED dengan sensor LDR. Pada
prinsipnya, semakin jauh jarak antara sensor dengan sumber cahaya, maka
intensitas yang terbaca semakin kecil. Bila menggunakan luxmeter, maka dapat
dilihat pada table 3.1. Semakin jauh jarak antara sensor dengan LED, maka
semakin kecil intensitasnya. Sehingga pembacaan di luxmeter sudah benar dan
sesuai. Ketidaksesuaian pada pembacaan mikrokontroler kemungkinan disebabkan
oleh pengaruh cahaya sekitar pada saat pengambilan data. Hal lain yang dapat
mempengaruhi pembacaan adalah kurangnya kepekaan dari sensor LDR yang digunakan
pada mikrokontroler. Sehingga berpengaruh pada nila pembacaan tegangan.
IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Dari praktikum yang telah dilakukan maka dapat
diambil kesimpulan bahwa pada sensor LDR dapat berubah resistansinya seiring dengan besar
intensitas cahaya yang mengenainya, sehingga mempengaruhi tegangan yang dikeluarkan
oleh LDR. Pembacaan tegangan yang dihasilkan LDR dapat dibaca dan ditampilkan
oleh sistem mikrokontroler yang telah deprogram sebelumnya. semakin besar intensitas
cahaya, maka semakin kecil resistansi LDR. Sebaliknya semakin kecil intensitas
cahaya, maka semakin besar resistansi LDR. Hal ini dipengaruhi oleh jarak
antara sumber cahaya dengan sensor cahaya. Semakin jauh jarak antara sumber
cahaya dengan sensor cahaya, maka intensitas cahayanya semakin kecil dan
resistansinya semakin besar. Sebaliknya semakin dekat jarak antara sumber
cahaya dengan sensor cahaya, maka intensitas cahayanya semakin besar dan
resistansinya semakin kecil.
UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terima kasih
kepada Adis Prasetyo selaku asisten, rekan-rekan praktikum dan semua pihak yang
terkait praktikum Akustik tentang Mikrokontroler dalam melakukan percobaan dan
penyelesaian laporan ini.
DAFTAR PUSTAKA
[2] Malvino. 1995. Prinsip-Prinsip Elektronika. Jakarta:
Erlangga.
[3] Sensor
cahaya-LDR (Light Dependent Resistor)
diakses tanggal 9 Oktober
2014
[4] Data Sheet LDR, diakses
tanggal 9
Oktober, dari www.alldatasheet.com
Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.
BalasHapus