Perancangan Dan Implementasi Lampu Jalan Otomatis
Dengan Menggunakan Solar Cell Berbasis ATMEGA 8535
I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Lampu merukan
benda yang sangat dibutuhkan dalam kehidupan sehari hari, terutama dalam
penerangan. Dalam hal ini lampu jalan merupakan hal pokok dalam media
penerangan jalan raya. Fungsinya agar pengendara dapat lebih aman dan nyaman
dalam mengendarai transportasi darat pada malam hari. Dalam hal ini
perkembangan era globalisasi saat ini berdampak pada kebutuhan konsumsi energi listrik
yang semakin meningkat. Karena itu diperlukan sebuah sumber energy alternative terbaru
untuk memenuhi kebutuhan listrik, saat ini salah satunya menggunaka energi
matahari (Solar Energy).
Solar cell merupakan
sebuah hamparan semikonduktor yang dapat menyerap photon dari sinar
matahari dan mengkonversi menjadi listrik. Solar Cell banyak digunakan untuk
berbagai aplikasi salah satunya pada lampu jalan. Pada lampu jalan masih banyak
yang dikendalikan secara manual atau dengan kata lain masih perlu tangan
manusia untuk menghidupkan dan mematikan lampu, maka diperlukan suatu rancangan
pada kendali lampu jalan untuk mengotomatiskan hidup dan mati lampu jalan .
Sensor cahaya
tidak akan bekerja secara optimal dalam proses otomatisasi jika terjadi
gangguan karena perubahan cuaca, maka diperlukan suatu cadangan dengan
menggunakan timer. Pemanfaatan timer tersebut dimaksudkan agar lampu dapat
hidup dan mati secara otomatis saat sensor terjadi gangguan, sehingga proses
otomatisasi pada lampu tetap berjalan.
1.2 Tujuan
Adapun
tujuan dalam pembuatan perangkat adalah sebagai sumber energi pada system otomatisasi
lampu jalan.
Pada
makalah ini penulisan dibatasi pada “ Lampu Jalan Otomatis Menggunakan
SolarCell Berbasis Atmega8535” adalah untuk menghidupkan lampu jalan secara
otomatis tanpa bantuan dari manusia dan dapat mengendalikan pengisian baterai
secara otomatis dengan mengunakan chargercontroller, rangkaian kontrol dan
pengolah data yang digunakan adalah mikrokontroler ATMega 8535.
Adapun
manfaat yang dapat diambil dalam makalah ini adalah dimana perancangan alat
dapat menerangi lampu jalan secara efektif tanpa admin lagi dengan menghidupkan
dan mematikan lampu pada lampu jalan.
II.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Secara garis besar, perancangan lampu jalan dengan
menggunakan solarcell berbasis mikrokontroler atmega8535 yaitu terdiri, SolarCell,
PowerInverter,Relay, Sensor Cahaya, RegulatorMikrokontroler
ATMega8535.
Setelah semua rangkaian telah selesai
dirancang pada lampu jalan dengan menggunakan Solar Cell menggunakan
Mikrokontroler ATMega8535. Kemudian dilakukan penyusunan rangkaian yang
dirancang untuk membuat perangkat alat tersebut. Berikut hasil dari perancangan
alat, dilihat pada gambar 1.
 |
| Gambar 1 Keseluruhan dari hardware |
Seperti yang dilihat pada gambar 1 Solar Cell pada lampu jalan tersebut akan mengisi baterai
pada saat disiang hari dapat diilhat pada led indikator yang dilingkari warna
merah yang menunjukkan bahwa panel surya sedang melakukan pengisian pada
baterai. Pada saat baterai telah terisi penuh maka indikator tersebut akan
terputus. Untuk menentukan kondisi lampu hidup dimalam hari dan melakukan
pengisian pada siang hari, maka diberikan niai resistansi pada sensor cahaya
tersebut. Terihat seperti tabel 1 dibawah ini
|
Cuaca
|
Nilai LDR
|
Lampu
|
Battery
|
|
Siang
|
230-120
|
Mati
|
Isi Battery
|
|
Malam
|
110-20
|
Hidup
|
Battery Mati
|
Dari nilai tabel
yang telah ditentukan maka dapat dikondisikan pada dua cuaca yaitu siang hari
dan malam hari, jika sensor cahaya mendeteksi cuaca sudah gelap maka resistansi
pada LDR akan berkurang, jika resistansi pada LDR lebih kecil dari
nilai tetap pada potensio maka lampu hidup, potensio merupakan batasan nilai
dalam menghidupkan dan mematikan lampu. Untuk menentukan batasan nilai LDR dan
menentukan lampu yang akan dihidupkan secara otomatis dan akan juga memutuskan
pengisian pada battery. Hasil pegujian dapat dilihat pada gambar 2 berikut ini.
 |
| Gambar 2 Hasil Nilai Resistansi Sensor Cahaya |
Pada gambar 8
terlihat nilai LDR adalah 38 maka cuaca adalah malam hari dan lampu jalan
otomatis telah hidup, pengisian baterai berhenti, kerena malam hari battery
digunakan untukmenghidupkan lampu. Seperti gambar
3. dibawah ini :
 |
| Gambar 3 Lampu pada malam hari |
Pada lampu jalan
menggunakan solarcell berbasis mikrokontroler adalah perangkat yang
menggunakan SolarCell sebagai alat pengubah cahaya matahari menjadi
energi listrik yang kemudian diterapkan pada sebuah jalan raya, dimanatimer dan
sensor cahaya atau LDR digunakan sebagai otomatisasi dalam menghidupkan lampu
jalan. Untuk mengetahui lama pemakaian baterai pada malam hari dilakukan
pengujian pada besar arus beban dengan beban yang berbeda. Untuk mengetahui
lama waktu pemakaian battery Li-Po1 Apada perangkat, dalam menyuplai
arus pada lampu jalan. Berikut ini merupakan perangkat yang membutuhkan arus
dari battery Li-Pol dengan arus beban yang berbeda. Seperti terlihat
pada tabel 2 dibawah ini :
Pengujian
diatas diambil dari hasil data diatas dengan semua beban dalam kondisi aktif
(ON), maka diperoleh : Suplay battery =1000/3090= 32 menit
Untuk
menentukan kondisi battery pada LCD, maka dilakukan perhitungan pada ADC
battery sebagai berikut : 11.1/784 = 0.0141
Untuk perhitungan
ADC battery dapat dilihat dari hasil tabel IV.3 berikut ini.
Pada
perancangan lampu hemat energi menggunakan panel surya berbasis mikrokontroler
ATMega8535 ini masih kurang sempurna. Perakitan dan pembuatanperangkat lampu
hemat energi menggunakan panel surya berbasis mikrokontroler ATMEGA8535 ini
memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan, diantaranya:
1. Kelebihan
Adapun beberapa
kelebihan yang dimiliki perangkat sistemsistemperancangan lampu jalan otomatis
dengan menggunakan Solar Cell berbasis ATMega8535ini, aplikasi
perangkat ini dapat membantu menghemat listrik bersubdi agar listrik bersubsidi
dapat diperuntukan kepada masyarakat yang membutuhkannya . dirancang agar dapat
dikendalikan tanpa bantu dari human lagi.
2. Kekurangan
Adapun beberapa kekurangan yang
dimiliki perangkat sistemperancangan lampu jalan otomatis dengan menggunakan Solar
Cell berbasis ATMega8535 ini, dimana alat yang digunakan untuk
perancangan perangkat ini masih kurang efesien dengan output yang dihasilkan
dikarenakan solar cell yang digunakan memiliki tegangan output yang cukup besar
untuk dihasilkan, sementara baterai yang digunakan memiliki menampung tegangan
sebesar 12 volt sedangkan lampu yang digunakan harus dibawah 12 volt agar lampu
bias stabil keceraha yang dihasilkannya. Dari hasil ini kekurangan ini terlihat
bahwa lampu dapat menyala 10 jam, dikarenakan amper yang dimiliki oleh lampu
cukup besar.
III.
KESIMPULAN
Dari pembuatan
alat lampu jalan otomatis dengan menggunakan Solar Cell berbasis ATMega8535
kemudian dilakukan pengujian dan analisanya beberapa kesimpulan sebagai berikut
:
a) Secara
keseluruhan sistem lampu jalan otomatis dengan menggunakan Solar Cell berbasis
ATMega8535 dapat melakukan pengisian baterai pada siang hari.
b) Battery
merupakan tempat sumber energi yang dialiri oleh Solar Cell sebagai tempat
penyimpanan sumber energy listrik yang dihasilkan dari cahaya matahari.
c) Mikrokontroler
pada rangkaian ini berfungsi sebagai pusat pengolahan data, yaitu pengaturan
waktu kemudian melakukan pengambilan data dari LDR (Light Dependent
Resistor)dan memberikan ketetapan pada potensio untuk menghidupkan lampu jalan.
d) Nilai
data pada sensor cahaya akan berubah-ubah dikarenakan cuaca dilingkungan
sekitar berubah mulai dari pagi sampai malam.
e) Perangkat
dapat berjalan secara otomatis, sehingga operator tidak diperlukan.
Dalam perancangan lampu jalan otomatis dengan menggunakan
Solar Cell berbasis ATMega8535 ini terdapat beberapa kendala yang dihadapi penulis.
Maka penulis akan menyampaikan beberapa saran yang diharapkan pembaca dapat
memahami prinsip perangkat yang dirancang sehingga dapat mengembangkan skripsi
ini. Adapun saran – saran tersebut adalah :
a) Pengukuran
dan pengujian tegangan dari Solar Cell ke battery perlu diteliti sedetail
mungkin untuk mendapatkan hasil tegangan yang lebih akurat.
b) Pada
Solar Cell, jika Solar Cell yang digunakan memiliki spesifikasi yang bagus maka
arus yang dialiri semakin lebih baik.
DAFTAR
PUSTAKA
Sugiarto,
Andrian Yudhi, Haryanto Edy Victor, Rosnelly Rika,”PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI LAMPU JALAN OTOMATIS DENGAN MENGGUNAKAN
SOLAR CELL BERBASIS ATMEGA 8535”, EKSPLORA INFORMATIKA, 1 September 2014