32
PROPOSAL PENELITIAN PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS Diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Metodologi Penelitian Fisika Universitas Padjadjaran Disusun oleh: Siti Nurmilati 140310100052 JURUSAN FISIKA

Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Contoh Proposal Penelitian untuk Mata Kuliah Metodologi Penelitian dengan Judul PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS

Citation preview

Page 1: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

PROPOSAL PENELITIAN

PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN

MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA

OTOMATIS

Diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Metodologi Penelitian Fisika Universitas Padjadjaran

Disusun oleh:

Siti Nurmilati

140310100052

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2013

Page 2: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Polusi cahaya merupakan suatu keadaan cahaya berlebih, baik dari sumber-

sumber alamiah maupun dari sumber-sumber buatan, yang menimbulkan rasa

ketidaknyamanan. Pencahayaan yang tidak tepat umumnya menyebabkan

terhamburnya cahaya ke atas (ke arah langit) secara percuma, sehingga cahaya

terbuang secara sia-sia. Karena itu, terjadinya polusi cahaya biasanya merupakan

indikator dari pemborosan energi. Langit yang terkena polusi cahaya akan nampak

terang sehingga bintang - bintang atau benda - benda langit lain yang seharusnya bisa

terlihat menjadi tidak terlihat. Burung-burung yang bermigrasi biasanya melakukan

perjalanan sangat jauh antar benua dan berjarak ratusan kilometer menggunakan

cahaya bintang dan bulan sebagai pemandu jalan mereka. Pada saat sekarang ini,

cahaya benda-benda langit semakin kalah dan redup dengan semakin terangnya

cahaya buatan dari perkotaan1. Penggunaan lampu sebagai sumber cahaya merupakan

hal yang sangat diperlukan di kota-kota besar. Tetapi penggunaan yang tidak sesuai

menciptakan polusi cahaya yang berdampak buruk bagi lingkungan dan

memboroskan energi. Oleh sebab itu, penggunaan lampu harus diatur sesuai dengan

kebutuhan, untuk mengatur penggunaan lampu sering kali orang-orang sedikit

mengabaikannya karena menyusahkan ketika harus mematikan atau menyalakan

lampu saat akan masuk atau keluar ruangan. Dengan membuat pengaturan lampu

secara otomatis akan dapat sedikit meringankan pekerjaan seseorang juga dapat

menjadi solusi untuk mengurangi polusi cahaya sekaligus mengurangi pemborosan

listrik.

1.2. Identifikasi Masalah

Page 3: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

Perumusan yang akan timbul dari penelitian ini adalah bagaimana membuat

suatu sistem pengaturan lampu secara otomatis. Pengaturan yang akan digunakan

berdasar pada keadaan suatu ruangan yang penggunaan lampunya disesuaikan dengan

intensitas matahari yang masuk dan keberadaan orang pada ruangan tersebut.

1.3. Pembatasan Masalah

Penelitian ini akan dibatasi hanya mengenai bagaimana membuat suatu

sistem pengaturan lampu ruangan secara otomatis berdasarkan output dari sensor

gerak PIR yang mendeteksi keberadaan seseorang dan sensor cahaya yang

mengidentifikasi intensitas cahaya pada ruangan tersebut.

1.4. Perumusan Masalah

Penelitian ini dirumuskan dengan perumusan masalah sebagai berikut:

1. Bagaimana merancang suatu sistem pengatur lampu otomatis?

2. Bagaimana keluaran dari sensor PIR?

3. Bagaimana keluaran dari sensor cahaya?

4. Bagaimana membuat pengaturan pada mikrokontroler?

5. Bagaimana hasil pengaturan mikrokontroler pada relay dan dimmer untuk

menghasilkan pengaturan lampu yang sesuai?

1.5. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengurangi polusi cahaya. Mengingat

polusi cahaya yang ditimbulkan dari kota-kota besar yang tidak dapat mengatur

pengguanan pancahayaan/lampu dengan baik membuat kerugian yang cukup besar

bagi pemakaian energi listrik. Dengan melakukan pengaturan pencahayaan ruangan

secara otomatis akan mengurangi tingkat polusi cahaya di perkotaan sekaligus dapat

sedikit mengurangi pemborosan energi listrik.

1.6. Kegunaan Penelitian

Page 4: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

Mengingat makin tinggi polusi cahaya di kota-kota besar, penelitian ini

harus segera dilakukan karena hal tersebut dapat mengganggu kegiatan observasi

bintang di observatorium, dan juga dapat berdampak pada hewan-hewan yang

melakukan imigrasi dengan bantuan konstelasi bintang dapat tersesat. Terlebih

lagi pencahayaan yang terlalu banyak pada saat malam/waktu istirahat dapat

menurunkan kesehatan pada tubuh manusia.

Page 5: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

BAB II

STUDI PUSTAKA

2.1 Polusi Cahaya

Istilah polusi cahaya merujuk pada suatu keadaan cahaya berlebih, baik dari

sumber-sumber alamiah maupun dari sumber-sumber buatan, yang menimbulkan rasa

ketidaknyamanan. Dalam kondisi normal, polusi cahaya banyak ditimbulkan oleh

sumber-sumber cahaya buatan, misalnya dari lampu penerangan jalan, lampu-lampu

reklame, lampu dekorasi, lampu taman, lampu dari stadion olahraga, lampu

penerangan luar, dan lain-lain, yang umumnya akibat penggunaan sistem penerangan

yang tidak tepat. Pencahayaan yang tidak tepat umumnya menyebabkan

terhamburnya cahaya ke atas (ke arah langit) secara percuma, sehingga cahaya

terbuang secara sia-sia. Karena itu, terjadinya polusi cahaya biasanya merupakan

indikator dari pemborosan energi. Dewasa ini, kita sedang mengalami krisis listrik,

namun kita masih saja menghamburkan listrik melalui lampu peneangan yang tidak

tepat. Polusi cahaya tidak hanya menyebabkan "hilang"nya bintang-bintang di langit

malam, tetapi telah diketahui bahwa polusi cahaya juga mempunyai dampak ekologis,

misalnya menngganggu sistem reproduksi hewan, mengganggu navigasi burung-

burung, dan lain-lain1.

2.2 Jenis-Jenis Polusi Cahaya

Adapun jenis-jenis pencahayaan yang buruk yang menyebabkan polusi

cahaya adalah

1. Glare: Kilauan cahaya akibat sumber cahaya tidak tepat sasaran. Jauh dari

cahaya yang wajar dan sering menghasilkan bahaya pada masalah keamanan.

2. Light trespass: Cahaya yang dari lampu tetangga dan mengenai atau

menerangi rumah kita.

3. Poor aesthetic: terlalu terang, cahaya yang menyilaukan yang membuat kita

pusing pada waktu malam hari dan dapat menghasilkan stres

Page 6: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

4. Boros energi: dengan menggunakan pencahayaan yang berlebih sama saja

dengan melakukan pemborosan energi karena sebagian dari pencahayaan itu

tidak terpakai yang membuat energi terbuang sia-sia

5. Over illuminating: Bangunan atau sesuatu properti yang diterangi terlalu

berlebihan

6. Sky Glow: Langit tampak terang karena memendarkan cahaya yang

diterimanya2

2.3 Dampak Polusi Cahaya

Langit yang terkena polusi cahaya akan nampak terang sehingga bintang -

bintang atau benda - benda langit lain yang seharusnya bisa terlihat menjadi tidak

terlihat. Seperti pada foto rasi bintang orion disamping, yang menunjukkan perbedaan

langit yang gelap di sebelah kiri dan langit yang terkena polusi cahaya disebelah

kanan. Pada foto disebelah kiri, nampak bintang-bintang pada rasi orion sangat jelas

sekali sedangkan pada foto sebelah kanan, kita akan sulit menentukan bintang -

bintang mana yang menjadi penanda rasi orion1.

Gambar 1. Langit terang sulit untuk observasi bintang3

Page 7: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

Kita semua pasti pernah melihat berbagai jenis serangga yang

menggerombol di sekitar lampu jalan. Ketika melihat mereka, kita mungkin hanya

berfikir bahwa memang serangga tertarik dengan lampu, tapi pada kenyataannya,

serangga lebih dari sekedar tertarik melainkan sebuah obsesi. Serangga yang terbang

di sekitar lampu bersama dengan serangga lainnya lama kelamaan akan kelelahan,

buta, atau bahkan mati terpanggang karena kepanasan. Sebuah studi di Amerika

menemukan bahwa rata-rata setiap lampu jalan di malam hari bisa membunuh sekitar

150 serangga. Jika satu tahun berarti sekitar 54.750 serangga dibunuh oleh sebuah

lampu. Bayangkan seandainya ada 50 buah lampu dalam satu kompleks, berarti ada

2.737.500 ekor serangga yang terbunuh dalam satu tahun. Burung-burung tertentu

melakukan migrasi tahunan ke tempat yang lebih hangat dan kembali ke tempat

semula. Burung menggunakan medan magnet bumi sebagai kompas untuk navigasi

dan rasi-rasi bintang dan cahaya bulan sebagai petanya. Biasanya mereka melakukan

perjalanan sangat jauh antar benua dan berjarak ratusan kilometer menggunakan

cahaya bintang dan bulan sebagai pemandu jalan mereka. Pada saat sekarang ini,

cahaya benda-benda langit semakin kalah dan redup dengan semakin terangnya

cahaya buatan dari perkotaan1.

Gambar 2. Hewan sangat tertarik dengan cahaya3

Page 8: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

Terangnya cahaya malam membuat siklus hormon dalam manusia menjadi

sedikit berubah, dan perubahan ini memberi kontribusi yang sangat besar terhadap

kesehatan dan psikologi manusia. Menurut penelitian di Eropa menunjukkan bahwa

ada kaitan antara wanita yang berada di lingkungan berpolusi cahaya dengan kanker

payudara1. Hormon Melantonin adalah hormon yang mengatur jam biologis manusia.

Melantonin di produksi tubuh saat malam hari, seperti terlihat pada gambar 3 di

bawah ini. Produksi melantonin dapat menurun karena banyaknya cahaya yang

didapat. Beberapa penelitian menyatakan bahwa menurunnya produksi melantonin

dapat berdampak pada semakin tingginya resiko terkena kanker3.

Gambar 3. Jam tubuh manusia10

2.4 Sensor PIR

Sensor PIR (Passive Infra Red) merupakan sensor yang banyak digunakan

sebagai detektor. Radiasi infra red diemisikan oleh suatu objek yang memiliki

temperatur tertentu. Radiasi infra red memiliki panjang gelombang diantara 0.75-

1000 mikrometer. Tubuh manusia memancarkan energi infra red dengan pada rentang

8-14 nikrometer. Prinsip dasar dari sensor PIR adalah bergantung pada perbedaan

temperatur pada background denagn suatu objek yang mengganggu diantara sensor

Page 9: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

dan background pada jarak tempuh tertentu. Sensor ini merupakan perangkat pasif

yang mana tidak mentransmisikan suatu sinyal. Tetapi sensor ini merespon pancaran

energi yang dipancarkan dari manusia yang menjadi penghalang diantara sensor dan

background. Gambar 4 adalah gambar yang dapat menunnjukkan sistem kerja sensor

PIR.7

(a)

(b)

Gambar 4. Sistem Kerja Sensor PIR (a) diagram skematik (b) konfigurasi dasar8

Sensor PIR ini akan digunakan untuk mendeteksi keberadaan manusia pada

suatu ruangan. Hasil deteksi sensor ini yang akan menentukan kondisi dimana lampu

boleh dinyalakan atau harus dimatikan. Output dari sensor ini akan dihubungkan pada

mikrokontroler untuk mengatur aksi selanjutnya.

2.5 Sensor Cahaya

Kontrol cahaya matahari adalah mata fotoelektrik yang memadamkan

cahaya lampu atau meredupkannya ketika cahaya matahari yang masuk mencukupi

pencahayaan dalam ruangan. Piranti saklar fotoelektrik dapat beroperasi sebagai tipe

transmitif, dimana objek yang dideteksi memotong seberkas sinar cahaya yang

Page 10: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

umumnya adalah radiasi inframerah dan berhenti ketika mencapai detektor atau

sebagai tipe reflektif dimana objek yang dideteksi memantulkan seberkas sinar

cahaya ke detektor. Pada sensor cahaya, cahaya yang mengenai detektor akan

dikonversikan menjadi perubahan arus, perubahan tegangan, atau perubahan tahanan.

Apabila outputnya digunakan untuk mengukur intensitas cahaya, sinyal output harus

diperkuat dan dikonversikan dari analog ke digital. Alternatif lain adalah dengan

mengubah cahaya menjadi frekuensi dengan menggunakan konverter cahaya ke

frekuensi. Sensor cahaya yang dapat digunakan antara lain adalah fotodioda,

fototransistor atau fotokonduktif.9

Sensor cahaya ini akan digunakan untuk mendeteksi intensitas cahaya

matahari yang ada pada ruangan. Hasil deteksi dari sensor cahaya ini yang akan

menentukan kapan lampu dapat digunakan dan kapan lampu harus dimatikan. Hasil

dari sensor ini juga yang menetukan intensitas lampu yang boleh digunakan pada

ruangan tersebut. Output dari sensor ini akan dihubungkan pada mikrokontroler untuk

mengatur aksi selanjutnya.

2.6 Mikrokontroler

Mikrokontroler merupakan suatu alat elektronika digital yang mempunyai

masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus

dengan cara khusus. Dengan arsitektur yang praktis tetapi memuat banyak kandungan

transistor yang terintegrasi, sehingga mendukung dibuatnya rangkaian elektronika

yang lebih portable.

Mikrokontroler yang digunakan adalah jenis ATMega 8535. Di dalam

mikrokontroler ATMega 8535 sudah terdapat:

Saluran I/O sebanyak 32 buah

ADC (Analog to Digital Converter) 10 bit sebanyak 8 buah

Tiga buah Timer / Counter dengan kemampuan pembandingan

CPU yang memiliki 32 buah register

131 intruksi yang umumnya membutuhkan satu siklus clock

Page 11: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

Watchdog Timer dengan osilator internal

2 buah timer/counter 8 bit

1 buah timer/counter 16 bit

Tegangan operasi 2.7 V – 5.5 V

Internal SRAM 1 KB

Memori flash 16 KB dengan kemampuan read while write

Unit interupsi internal dan eksternal

Port antarmuka SPI

EEPROM 512 byte yang dapat diprogram saat operasi

Antarmuka komparator analog

4 channel PWM32x8 generale purpose register

Kecepatan hampir 16 MIPS pada kristal 16 MHz

Port USART programmable untuk komonikasi serial4

Gambar 5 menunjukkan konfigurasi dari mikrokontroler ATMega 8535

Gambar 5. Konfigurasi ATMega 85354

Mikrokontroler ini akan digunakan untuk mengatur aksi dari hasil keluaran

sensor PIR dan sensor cahaya. Saat pencahayaan dari sinar matahari cukup untuk

penerangan ruangan tersebut maka pada mikrokontroler ini akan diatur bahwa lampu

ruangan itu tidak boleh digunakan hingga pada saat intensitas cahaya menurun lampu

dapat digunakan dengan tingkat keredupan yang berbeda sesuai dengan kebutuhan

Page 12: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

yang akan diatur oleh dimmer. Saat di ruangan tidak ada orang maka lampu harus

dimatikan. Dalam melakukan switch mengenai penggunaan lampu keluaran dari

mikrokontroler akan dihubungkan pada relay.

2.7 Relay

Relay elektromagnetik adalah suatu elektromegnet yang mengoperasikan

sejumlah kontak saklar. Ketika suatu arus melewati koil, inti besi lunak menjadi

termagnetisasi, manarik angker besi dan menutup kontak saklar. Koil relay secara

elektrik terisolasi dari kontak saklar, sehingga suatu relay dapat mensaklar rangkaian

yang beroperasi pada tegangan yang berbeda dengan tegangan kerja koil. Arus kecil

yang memberi tegangan pada koil juga dapat mensaklar arus yang lebih besar pada

kontak saklar. Bagian saklar relay dapat memiliki anyak kutub yang mengendalikan

beberapa rangkaian secara bersamaan.5

Relay ini akan digunakan sebagai saklar untuk mematikan dan menyalakan

lampu secara otomatis.

2.8 Dimmer

Dimmer adalah alat kontrol yang dapat memberikan cahaya lampu dan daya

lampu yang bervariasi. Dimmer hampir selalu menggabungkan peredup elektronik

dengan sebuah saklar, sehingga gabungan keduanya disebut saklar dimmer. Preset

dimmer memungkinkan tingkat pencahayaan dari riap dimmer untuk diatur dan

disimpan dalam memori. Lalu ketika tombol ditekan, lampu merespon dengan

meredup sesuai dengan tingkat peredupan yang telah disetel. Alat peredup lampu

preset yang biasa digunakan adalah four-dimmer, dengan empat jenis peredupan

lampu.6

Perancang pencahayaan, selain mempertimbangkan perbedaan jenis dimmer

yang berbeda-beda, juga harus memilih dimmer menurut kemampuan dimmernya.

Berikut adalah dimmer rating yang palin umum

Page 13: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

Dimmer standar untuk lampu pijar, daya minimum dimmernya adalah 600

Watt, sedangkan daya maksimumnya dapat mencapai 2000 Watt

Dimmer untuk lampu pijar berkekuatan rendah, dimmer ini meredupkan trafo

yang mensuplai tegangan ke lampu. Dimmer ini sering digunakan untuk trafo

magnetik atau trafo elektronik. Dimmer ini juga dapat meredupka lampu pijar

biasa dan beban campuran yang terdiri dari lampu pijar dan lampu

bertegangan rendah. Dimmer trafo magnetik memiliki tegangan paling sedikit

600 V dan tegangan trafo elektrik memiliki tegangan paling sedikit 325 V.

Dimmer untuk lampu flourescent, lampu harus memiliki trafo peredip. Selain

itu dimmer harus didesain untuk mengoperasikan lampu dengan menggunakan

trafo peredup yang spesifik

Dimmer untuk lampu neon dan lampu katoda dingin.6

Dimmer ini akan digunakan untuk mengatur tingkat keredupan lampu sesuai

dengan keadaan ruangan yang akan diatur oleh mikrokontroler.

Berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan No. 261/MENKES/SK/II/1998

Tentang “Persyaratan Kesehatan Lingkungan Kerja” dimana intensitas cahaya di

ruang kerja minimal 1000 Lux dalam rata-rata pengukuran 8 jam.11 Menghitung

pencahayaan pada suatu ruangan dapat menggunakan luxmeter untuk mengukur

intensitas lampu yang ada pada suatu ruangan. Agar dapat mengetahui jumlah lampu

yang dibutuhkan dapat dihitung:

1. Kalikan dua jumlah tingkat pencahayaan yang dibutuhkan

2. Kalikan hasilnya dengan luas ruangan untuk memperoleh jumlah total

lumen yang dibutuhkan dari seluruh lampu

3. Bagi jumllha total lumen dengan lumen awal rata-rata dari lampu yang

akan digunakan untuk mengetahui banyaknya lampu yang dibutuhkan.6

Lumen merupakan satuan flux cahaya, flux dipancarkan didalam satuan

unit sudut padatan oleh suatu sumber dengan intensitas cahaya yang seragam satu

Page 14: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

candela. Satu lux adalah satu lumen per meter persegi. Lumen (lm) adalah

kesetaraan fotometrik dari watt, yang memadukan respon mata “pengamat standar”.

1 watt = 683 lumens pada panjang gelombang 555 nm. Efikasi Beban Terpasang

merupakan iluminasi/terang rata-rata yang dicapai pada suatu bidang kerja yang datar

per watt pada pencahayaan umum didalam ruangan yang dinyatakan dalam

lux/W/m².12

Tabel 1. Karakteristik kinerja pencahayaan dari beberapa lampu12

Jika ingin mengurangi polusi cahaya pada suatu ruangan maka kita perlu

mengoptimalkan kinerja lampu yang digunakan, seperti pada tabel 1 ditunjukkan

karakteristik kinerja pencahayaan dari beberaoa lampu yang biasa digunakan.

Berdasarkan kajian literatur PT. PLN (Persero) menunjukan bahwa lampu LED dapat

mencapai nilai antara 50 – 100 lumen/watt, sedangkan CFL memiliki efikasi 60 – 72

lumen/watt. Harga lampu LED relatif masih mahal, 2 – 10 kali harga lampu CFL.

Page 15: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

 Hasil pengukuran menunjukan bahwa beberapa contoh lampu LED di

pasaran mempunyai efikasi minimal 29 lumen/W pada tipe down light dan maksimal

155,3 lumen/W pada tipe TL. Efikasi rata-rata untuk tipe bulb adalah 64,41 lumen/W,

tipe spot light adalah 38,36 lumen/W, dan tipe TL adalah 128,26 lumen/W. Nilai

efikasi down light dan spot light berbeda dengan literatur. Nilai THD (Total

Harmonic Distotion) arus yang terukur akibat pemasangan lampu LED cukup besar,

yaitu dapat mencapai nilai lebih dari 100 %.13

Oleh sebab itu, pada penelitian ini akan digunakan lampu LED sebagai

penerangan ruangan.

Dengan mengatur jumlah lampu ruangan yang digunakan sesuai dengan

kebutuhan berdasarkan penjelasan sebelumnya dan juga dengan menggunakan

pengaturan lampu secara otomatis akan menghasilkan suatu sistem pencahayaan yang

sangat baik sebagai upaya pengurangan polusi cahaya dan penghematan energi.

Page 16: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Metode Pelaksanaan

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimen, akan

dilakukan langkah-langkah penelitian sebagai berikut :

1. Melakukan studi literatur mengenai sensor, pengontrol dan aktuator yang akan

digunakan.

Studi literature akan dilakukan selama penelitian guna menghindari kesalahan

yang fatal saat penelitian. Serta studi literature akan disertai dengan diskusi

dengan dosen pembimbing.

2. Merancang blok diagram dan skematik sistem dan subsistem perangkat keras.

Gambar 6. Diagram blok sistem

Sensor PIR dan sensr LDR akan mendeteksi keberadaan orang dan juga intensitas

cahaya pada ruangan. Setelah itu mikrokontroler akan melakukan pengontrolan

berdasarkan informasi kondisi ruangan yang didapat dari keluaran kedua sensor.

Setelah itu akan dilakukan akasi pada relay dan dimmer untuk mengatur kondisi

lampu yang sesuai dengan kondisi ruangan, apakah menyala dengan redup,

terang, atau mati. Buffer pada perangkat ini digunakan untuk mengurangi efek

pembebanan.

3. Merancang algoritma dan perangkat lunak sistem pengontrolan.

Untuk melakukan pengontrolan perlu dirancang sebelumnya suatu algoritma yang

akan digunakan sebagai acuan saat pembuatan program pada mikrokontroler.

Sensor PIR

Sensor LDR

Mikrokontroler

Buffer

Buffer

Relay

Dimmer

Lampu

Page 17: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

Dimana pengontrolan ini didasarkan pada kondisi lingkungan yang disensing oleh

sensor PIR yang mendeteksi keberadaan orang dengan memberikan nilai 1 dan

sensor LDR yang akan mendeteksi intensitas cahaya pada ruangan. Berikut adalah

algoritma yang telah dirancang:

Gambar 7. Algoritma perangkat lunak sistem

PIR,LDRS (Saklar)

PIR = 1

Lampu mati (L=0)

L=0

Relay : Switch

LDR

171<LDR<255 86<LDR<170 0<LDR<85

L = 0 (mati) L = 86 (redup) L = 171 (terang)

LDR - =L

Y

Y

N

N

Start

End

S=1

Y

N

Page 18: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

4. Membangun perangkat keras (Hardware) dan perangkat lunak meliputi sistem

detektor gerak, detektor cahaya, pengontrol ATMega8535, dan sistem aktuator

relay dan dimmer.

Perangkat keras dibangun sesuai dengan diagram blok yang telah dirancang

dengan menambahkan komponen-komponen pendukung lain yag dibutuhkan saat

perangkaian, seperti resistor, kapasitor, regular, dll.

5. Menguji masing-masing sistem sensor (detektor gerak dan cahaya), sistem switch,

dan menguji integrasi sistem perangkat keras dengan perangkat lunak.

Pengujian setiap system bermaksud agar system yang dirancang telah memiliki

kegunaan sesuai dengan rancangan. Kemudian menguji hasil integrasi antara

perangkat keras dan perangkat lunak yang telah dibuat sesuai algoritmanya.

6. Menguji alat yang telah dibangun.

Pengujina akan dilakukan berdasarkan kesesuaian antara respon sari sistem yang

telah dibangun dengan kondisi lingkungan/ruangan tersebut. Serta akan dilakukan

pengujian intensitas cahaya pada ruangan tersebut stelah sistem diterapkan apakah

terjadi pengurangan polusi cahaya atau tidak dengan mengguakan luxmeter dan

membandingkan hasil pengukuran dengan intensitas yang dibutuhkan ruangan.

7. Menganalisa dan mengambil kesimpulan.

Setelah hasil yang diharapkan tercapai maka akan dilakukan analisa terakhir dan

pengambilan kesimpulan untuk selanjutnya dibuat laporan hasil penelitian.

Sebenarnya analisa akan selalu dilakukan setiap kali dilakukan kegiatan/aktivitas

penelitian.

Page 19: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini akan diselenggarakan di Laboratorium Instrumentasi Fisika

Universitas Padjadjaran. Penelitian ini akan dilakukan selama lima bulan dengan

jadwal kegiatan sebagai berikut:

Tabel 2. Jadwal Kegiatan

No KegiatanB U L A N

1 2 3 4 5

1 Melakukan studi literatur mengenai sensor, pengontrol

dan aktuator yang akan digunakan

2 Merancang blok diagram dan skematik sistem dan

subsistem perangkat keras.

3 Merancang algoritma dan perangkat perangkat lunak

sistem pengontrolan

4 Membangun perangkat keras (Hardware) dan perangkat

lunak

5 Melakukan pengujian pada masing-masing sistem

6 Melakukan perbaikan dari hasil pengujian

7 Melakukan pengujian kembali

8 Menganalisa dan mengambil kesimpulan

Page 20: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

BAB IV

PEMBIAYAAN

Rincian rencana pembiayaan pada penelitian ini dihadirkan dalam table

rancangan pembiayaan dibawah ini:

Tabel 3. Rancangan Pembiayaan

No Nama Bahan

Satuan

(unit, pcs,

m, m2)

Harga per

Satuan

(Rp)

Harga total

(Rp)

1 Detektor Gerak

1. Sensor PIR, komponen, dan casing 2 200,000 400,000

2. Dudukan modul sensor 2 50,000 100,000

3. Konektor dan kabel 1 150,000 150,000

2 Detektor Cahaya

1. Sensor Cahaya (LDR) 2 5,000 10,000

2. Dudukan modul sensor 2 50,000 100,000

3. Konektor dan kabel 1 150,000 150,000

3 Modul Aktuator

1. Relay (10A) 2 5,000 10,000

2. Relay Solid State (10A) 2 275,000 550,000

4 Modul Pengontrol - -

1. Resistor 50 200 10,000

2. Kapasitor 30 500 15,000

3. Led 30 500 15,000

4. Mikrokontroler AT89C2051 5 30,000 150,000

5. Regulator 3 80,000 240,000

Page 21: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

7. Soket 25 3,000 75,000

8. Konektor dan kabel 5 warna 30 10,000 300,000

9. DIP Switch 4 konektor 3 30,000 90,000

10. Kristal 12 MHz 4 20,000 80,000

5 Modul Catu Daya

1. Resistor 50 200 10,000

2. Kapasitor 30 500 15,000

3. Led 30 1,000 30,000

4. LM7812 5 25,000 125,000

5. LM7805 5 25,000 125,000

6. Trafo 3A 1 250,000 250,000

7. PCB, kabel, konektor 1 150,000 150,000

6 Casing pengontrol dan modul aktuator 2 350,000 700,000

7 Perancangan PCB 150,000

8 Pembuatan film positif dan negatif PCB - - 150,000

9Pencetakan PCB sensor, pengontrol dan

actuator

- - 350,000

10 Perancangan perangkat lunak - - 500,000

11 Sistem beban ke lampu ruangan

Lampu, soket, kabel, konektor 2 170,000 340,000

12 Luxmeter 350,000

13 Administrasi dan konsumsi 1,500,000

Total 7,190,000

Page 22: Contoh Proposal Penelitian "PENGURANGAN POLUSI CAHAYA DENGAN MENGATUR PENGGUNAAN LAMPU SECARA OTOMATIS "

DAFTAR PUSTAKA

[1] Website Observatorium Bosscha Istitut Teknologi Bandung

http://bosscha.itb.ac.id (siakses pada tanggal 22 Maret 2013)

[2] L. David Crawford, Robert L. Gent .2002. Proceeding of IDA Regional Meeting

LIGHT POLLUTION AND PROTECTION OF NIGHT ENVIRONMENT Thiene

Italy ISBN 88-88517-01-4

[3] A. Mark Johnson. 2009. Missing The Dark Health Effects of Light Pollution.

Environmental Health Perspective

[4] Budiharto, Widodo. 10 Proyek Robot Spektakuler. Elex Media Komputindo

[5] Linsley, Trevor. diterjemahkan oleh Mirza Satriawan Ph.D. 2004. Instalasi

Listrik Dasar. Jakarta: Erlangga

[6] Karlen, Mark, james Benya, diterjemahkan oleh Ir. Diana Rumangit. 2007.

Dasar-Dasar Desain Pencahayaan. Jakarta: Erlangga

[7] Garcia, Mary Lynn. 2005. Vulnerability Assessment of Physical Protection

Systems. Amerika Serikat

[8] Lukowicz, Paul, Kai Kunze, Gerd Kortuem, 2010, Smart Sensing and Context.

Jerman: Spinger-Verlag Berlin Heidelberg

[9] Bolton, William, diterjemahkan oleh Irzam Harmein S.T.. 2004. Programmable

Logic Controller (PLC) Edisi Ketiga. Jakarta: Erlangga

[10] Joson, Corbis. 2010. Lose Sleep Gain Weight Another Piece of The Obesity

Puzzle. Environmental Health Perspective

[11] Keputusan Menteri Kesehatan No. 261/MENKES/SK/II/1998 Tentang :

Persyaratan Kesehatan Lingkungan Kerja.

[12] UNEP, Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia

[13] Website PT. PLN (Persero)

http://www.pln.co.id/ (siakses pada tanggal 2 Juni 2013)