1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Cahaya merupakan elemen yang penting bagi makhluk hidup di muka bumi. Tanpa adanya cahaya, tidak mungkin ada kehidupan pada planet bumi. Manusia, hewan dan tumbuh - tumbuhan yang merupakan 3 elemen utama makhluk hidup di bumi mutlak membutuhkan cahaya. Berbagai aktifitas yang dilakukan makhluk hidup memang membutuhkan cahaya. Sehinggga tidak dapat dipungkiri lagi cahaya memang mutlak diperlukan oleh makhluk hidup. Cahaya matahari merupakan sumber energi utama bagi planet bumi. Dengan adanya energi dari cahaya matahari, maka setiap makhluk hidup dapat hidup dan dapat melakukan perkembangan dengan baik. Tumbuh - tumbuhan merupakan makhluk hidup yang mutlak membutuhkan cahaya dari matahari. Proses fotosintesis pada tumbuh - tumbuhan hanya dapat terjadi dengan adanya bantuan cahaya matahari. Rumah kaca (Green house) adalah bangunan di mana tanaman dibudidayakan. rumah kaca terbuat dari gelas atau plastik. Rumah kaca dapat menjadi panas karena radiasi elektromagnetik yang datang dari matahari dan memanaskan tumbuhan, tanah, dan barang lainnya di dalam bangunan ini. Rumah kaca melindungi tanaman dari panas dan dingin yang berlebihan, melindungi tanaman dari badai debu dan menolong mencegah hama. Pengontrolan cahaya dapat mengubah tanah tak subur menjadi subur. Rumah kaca digunakan untuk membudidayakan tanaman yang memiliki nilai jual yang tinggi seperti tanaman hias dan buah - buahan. Pada rumah kaca, sinar matahari dapat masuk dengan leluasa karena dinding dan atap pada rumah kaca di rancang khusus dari bahan kaca yang transparan.
2 Sehingga dapat dikatakan cahaya yang berasal dari matahari dapat dimanfaatkan secara optimal. Telah disebutkan sebelumnya bahwa cahaya matahari mutlak diperlukan oleh setiap jenis tumbuhan hijau untuk proses fotosintesis. Dengan adanya cahaya matahari pada rumah kaca maka proses fotosintesis dapat berlangsung dengan baik sehingga pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang dibudidayakan pada rumah kaca dapat berlangsung dengan baik dan tanaman juga dapat menghasilkan produksi yang baik pula. Namun sayangnya, sinar matahari yang tersedia dalam jumlah yang cukup besar tersebut tidak dapat dimanfaatkan secara terus menerus. Karena adakalanya sinar matahari tidak ada karena faktor alam dan cuaca, karena mendung atau hujan misalnya. Hal ini tentu menjadi permasalahan dan dapat menggangu proses fotosintesis tanaman yang dibudidayakan pada rumah kaca. Selain itu, rumah kaca pada umumnya tidak dilengkapi perangkat yang dapat mengatasi hal tersebut. Karena rumah kaca pada umumnya tidak dilengkapi peralatan yang dapat mensuplai kebutuhan cahaya, apabila cahaya yang berasal dari sinar matahari tidak tersedia karena faktor cuaca seperti mendung atau hujan dalam jangka waktu yang lama seperti yang telah disebutkan diatas. Untuk itu diperlukannya perangkat tambahan pada rumah kaca yang dapat mengendalikan tingkat intensitas cahaya. Perangkat tambahan ini akan mendeteksi tingkat intensitas cahaya dalam suatu ruangan (rumah kaca). Apabila intensitas cahaya matahari pada rumah kaca terlalu besar sehingga dapat meningkatkan temperatur dalam rumah kaca, maka atap pada rumah kaca akan diganti dengan warna yang lebih gelap dengan digerakkan oleh motor stepper. Sedangkan bila intensitas cahaya matahari mengalami penurunan, maka atap pada rumah kaca akan diganti dengan warna yang lebih terang (transparan) juga digerakkan oleh motor stepper. Apabila
3 cahaya matahari tidak tersedia akibat faktor cahaya, maka perangkat pengendalian intensitas cahaya tersebut akan menghidupkan lampu secara otomatis dan akan mematikan lampu apabila cahaya matahari telah kembali seperti sedia kala. Dengan adanya perangkat pengendalian intensitas cahaya pada rumah kaca ini diharapkan akan memaksimalkan pemanfaatan rumah kaca sebagai media untuk membudidayakan tanaman, sehingga tanaman dapat mengalami perkembangan yang baik serta menghasilkan produksi yang baik pula. 1.2 Batasan Masalah Untuk membatasi penulisan dan penyusunan tugas akhir, maka perlu dibuat batasan penulisan. Adapun pembatasan masalah dalam penulisan dan penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : a. Pengontrolan intensitas cahaya oleh fotodioda. b. Untuk mengurangi intensitas cahaya, maka atap pada rumah kaca diganti dengan warna yang lebih gelap dengan digerakkan oleh motor stepper. c. Untuk meningkatkan intensitas cahaya, maka atap pada rumah kaca diganti dengan yang lebih terang (transparan) juga digerakkan oleh motor stepper. d. Lampu akan hidup secara otomatis apabila intensitas cahaya yang masuk masih kurang dan lampu akan mati secara otomatis apabila intensitas cahaya yang masuk telah sesuai dengan yang diinginkan. 1.3 Maksud dan Tujuan Penulisan Adapun tujuan dan maksud dari penulisan tugas akhir ini adalah : 1. Untuk menerapkan ilmu yang dipelajari di bangku perkuliahan secara nyata dan aplikatif.
4 2. Untuk melakukan suatu pengendalian intensitas cahaya pada rumah kaca sehingga cahaya pada rumah kaca dapat dikendalikan secara otomatis, efektif dan efisien. 3. Untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan studi pada Program Diploma III di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 1.4 Metode Pengumpulan Data Data-data yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini diperoleh melalui beberapa metode. Adapun metode yang digunakan penulis dalam pengumpulan data adalah sebagai berikut : 1. Studi kepustakaan. Penulis mengumpulkan data dan teori yang dibutuhkan dalam penulisan tugas akhir melalui buku-buku dan referensi lainnya yang berkaitan dengan tugas akhir ini. 2. Lembar data (Datasheet) komponen yang dipakai pada alat Lembar data (Datasheet) merupakan data-data yang dikeluarkan oleh produsen komponen elektronika mengenai fungsi, karakteristik dan data-data penting lainnya tentang komponen hasil produksi dari produsen komponen elektronika yang bersangkutan 3. Pengujian Alat. Data diperoleh setelah alat yang dibuat diuji dan diambil kesimpulan kemudian dilakukan pengujian tersebut. 4. Berkonsultasi dengan Dosen pembimbing.
5 Penulis melakukan konsultasi dengan berdiskusi dan bertanya secara langsung pada Dosen pembimbing penulis mengenai segala sesuatu yang berhubungan dengan penulisan tugas akhir ini. 1.5 Sistematika Penulisan Adapun sistematika penulisan yang digunakan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Meliputi latar belakang, batasan masalah, tujuan penulisan tugas akhir, metode pengumpulan data untuk penulisan tugas akhir, dan sistematika penulisan. BAB II TINJAUAN TEORI Meliputi gambaran umum, prinsip kerja, spesifikasi dan keunggulan sensor yang digunakan, gambaran umum karakteristik perangkat penguat operasional (Penguat operasional) dan berbagai aplikasi dari penguat operasional. serta penjelasan mengenai mikrokontroler yang digunakan. BAB III RANGKAIAN PADA SISTEM PENGENDALIAN INTENSITAS CAHAYA Pada bab ini dipaparkan mengenai rangkaian-rangkaian yang digunakan pada sistem pengendalian intensitas cahaya yang meliputi prinsip kerja dan fungsi rangkaian.
6 BAB IV SISTEM RANGKAIAN PENGENDALI INTENSITAS CAHAYA DAN PEMROGRAMAN Bab ini meliputi gambar rangkaian keseluruhan dari berbagai rangkaian yang digunakan pada sistem pengendalian intensitas cahaya yang telah digabungkan menjadi satu, kemudian tentang diagram blok yang menjelaskan cara kerja sistem rangkaian, program yang digunakan pada rangkaian, serta flowchart dari pemrograman berikut penjelasan tentang flowchart tersebut. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini meliputi kesimpulan yang diperoleh mengenai sistem pengendalian intensitas cahaya serta saran dan kritik yang ditujukan demi perbaikan dan kesempurnaan dari penulisan tugas akhir ini dimasa yang akan datang.