## RANCANG BANGUN APLIKASI SENSOR OPTOELEKTRIK SEBAGAI PENGONTROL LAMPU TANPA SENTUHAN
Oleh: Suryono 1 , Supriyati 2 , Dadi 3 , Sri Kusumastuti 4 , Sasongko 5 1,2,3,4,5 Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang. Jl. Prof. H. Soedarto, SH. Tembalang Semarang 50275 E-mail : 1 surya_tekno@yahoo.com, 2 supriyati.polines@yahoo.co.id

## Abstrak
Saklar  adalah  salah  satu  dari  perangkat  elektrik  yang  mempunyai  fungsi  sebagai  pengontrol  tegangan listrik  ke  beban  yang  biasanya  berupa  lampu  listrik  Ada  banyak  jenis  saklar  yang  digunakan  dalam rangkaian  instalasi  tenaga  listrik  maupun  cahaya.  Pada  rumah  tangga,  perkantoran,  hotel,  sekolah, kampus,  mall,  industri  dan  bangunan  lainnya,  saklar  digunakan  untuk  mengontrol  nyala  dan  matinya lampu.
Dengan menggunakan saklar elektronik jenis sentuhan (touch switch), untuk menyalakan dan mematikan lampu,  cukup  dilakukan  dengan  menyentuh  permukaan  saklar  yang  tidak  menggunakan  knob.  Jenis saklar jarak jauh (wire less) untuk menyalakan dan mematikan lampu dilakukan dengan menekan tombol “ON”  atau  “OFF”  pada  remote  transmiternya.  Pengontrolan  nyala  lampu  jarak  jauh  yang menggunakan  aplikasi  android  via  Bluetooth  atau  wifi,  untuk  menyalakan  dan  mematikan  lampu dilakukan dengan cara menyentuh gambar aplikasi pada layar smartphone.
Saklar  elektronik  yang  dirancang  pada  penelitian  ini  adalah  dengan  memanfaatkan  sensor  optoelektrik yang  diaplikasikan  untuk  mengganti  saklar  manual.  Sifat  dari  sensor  optoelektrik  adalah  memberikan respon dalam bentuk data berlogika level rendah (Low level) jika pada bidang depan sensor ada gerakan usapan  tangan.  Nilai  data  0  atau  1  ini  menjadi  input  Solid  State  Relai  (SSR)  yang  berfungsi  sebagai driver lampu, jika data 0 lampu mati, sebaliknya jika data 1 lampu menyala. Untuk membuat data out-put digital menjadi 0 atau 1, dilakukan dengan cara mengibas tangan bagian depan sensor optoelektrik, jadi tidak dilakukan dengan cara menyentuhnya.
Kata kunci : sensor optoelektrik, arduino, saklar, driver, tanpa sentuhan

## Abstract
The switch is one of the electrical devices that has a function as a controller of the electric voltage to the load,  which  is  usually  an  electric  lamp.  In  households,  offices,  hotels,  schools,  campuses,  malls, industries, and other buildings, the switch is used to control the on and off lights. By using a touch-type electronic switch to turn the lights on and off, it is enough to touch the surface of the switch, which does not use a knob. The type of remote switch (wireless) to turn the lights on and off is activated  by  pressing  the  "ON"  or  "OFF"  button  on  the  remote  transmitter.  Remote  light  control  via Bluetooth or wifi is accomplished by touching the application image on the smartphone screen to turn the lights on and off.
The electronic switch designed in this study utilizes an optoelectric sensor, which is applied to replace the manual  switch.  The  nature  of  the  optoelectric  sensor  is  to  provide  a  response  in  the  form  of  low-level logic data if there is a hand swipe movement on the front of the sensor. This data value of 0 or 1 becomes the  Solid  State  Relay  (SSR)  input,  which  functions  as  a  lamp  driver  if  data  0  turns  the  lights  off,  or otherwise if data 1 turns the lights on. To make  the digital output data 0 or 1, it is done by waving, like waving the front of the optoelectric sensor, so it is not done by touching it.
Keywords : optoelectric sensor, Arduino, switch, driver, touchless.

## 1. Pendahuluan
Untuk  mengontrol  peralatan  listrik, yang  dalam  penelitian  ini  adalah  berupa lampu  listrik,  dikondisakan  menyala  atau mati,  peralatan  yang  digunakan  berupa saklar  ( switch ).    Saklar  merupakan  salah
satu  perangkat  penting  dalam  bidang instalasi elektrikal, yang mempunyai fungsi utama sebagai
pemutus atau menghubungkan rangkaian listrik. Rangkaian  listrik  tersebut  tersambungnya antara  sumber  tegangan  listrik  dengan
RANCANG BANGUN ……………… Suryono 1 , Supriyati 2 , Dadi 3 , Sri Kusumastuti 4 , Sasongko 5
beban.  Beban  adalah  semua  peralatan  yang dalam  bekerjanya  membutuhkan  energi listrik.  Pada  kontruksi  instalasi  elektrikal ada  banyak  jenis  saklar  yang  digunakan dalam  rangkaian  instalasi  cahaya  yang empunyai fungsi berbeda. Untuk mengubah kedudukan saklar dari menghubung menjadi  terputus  atau  sebaliknya  dilakukan dengan  cara  menekan  bagian  knob  yang biasanya terletak pada bagian tengah badan saklar.
Dengan menggunakan saklar elektronik yang  otomatis  berdasarkan  kuat  cahaya yang menyinarinya ( automatic light switch ),  untuk  menyalakan  dan  mematikan lampu secara otomatis, tergantung dari kuat cahaya  yang  menyinari  sensornya.  Jenis saklar  jarak  jauh  ( wire  less )  untuk menyalakan dan mematikan lampu dilakukan  dengan  menekan  tombol  “ON” atau  “OFF”  pada  remote  transmiternya. Pengontrolan nyala lampu yang menggunakan aplikasi android via Bluetooth atau wifi ,  untuk  menyalakan  dan mematikan lampu dilakukan dengan menyentuh  gambar  pada  layar  smartphone yang sesuai dengan kode lampu.
Semua  saklar  yang  telah  disebutkan sebelumnya, dalam pengoperasiannya selalu dibuat aktif, karena pada instalasinya memang dibuat seperti itu. Dengan demikian  siapapun  dapat  menyalakan  dan mematikan  lampu  atau  peralatan  listrik dengan  mudah.  Pengoperasian  lampu  atau peralatan listrik tertentu yang menggunakan saklar  selalu  menggunakan  sentuhan  untuk mengubah  posisi  kontak  saklar  dalam keadaan menyambung atau terputus.
Untuk menghindari orang yang mengoperasikan lampu dan peralatan listrik dengan  cara  menyentuh  saklar,  maka  pada penelitian  ini  dibuat  pengontrol  lampu listrik  yang  bebas  dari  sentuhan.    Sensor optoelektrik ( optoelektrik sensor ) difungsikan  sebagai  saklar  elektronik  tanpa sentuhan,  untuk  mengkondisikan  lampu atau  peralatan  listrik  menyala/kerja  atau padam/tidak kerja. Digunakan sensor optoelektrik karena setelah berfungsi sebagai  saklar  tanpa  sentuhan,  maka  pada
perubahan kondisi tegangan listrik menyambung  atau  putus  tidak  terdapat getaran  mekanis  seperti  yang  terjadi  pada saklar manual.

## 2. Tinjauan Pustaka
Andri  Susanto  dkk  (2018) membuat rancang  bangun  aplikasi  android  untuk kontrol lampu gedung menggunakan media Bluetooth.  Kontrol  lampu  berbasis  arduino menggunakan  aplikasi  untuk  mengontrol simulasi  lampu  gedung  berupa  empat  buah LED  yang  dihubungkan  langsung  pada keluaran  arduino  melalui  sebuah  resistor. Untuk  mengaktifkan  LED  sebagai  simulasi lampu  gedung,  dilakukan  dengan  cara menyentuh  lampu  yang  dipilih  pada  layar smartphone  yang  sudah  diinstal  dengan aplikasi  android.  Penelitian  yang  dilakukan oleh Andri  Susanto  dkk  hanya  berupa simulasi, jarak maksimal antara smartphone sebagai  pemancar  dengan  panel  arduino yang  terpasang  Bluetooth  sebesar  tuju meter.  Setiap  ingin  mengoneksi  dengan Bluetooth, smartphone harus dipairing lebih dulu supaya kedua bluetoth bisa berkomunikasi.
Budi Novianto (2016) membuat rancang  bangun kendali  dan  monitoring lampu  dengan  teknologi  Short  Message Service  (SMS).  Lampu  yang  dikendalikan sebanyak  tiga  buah  yang  masing-masing lampu dihungkan menggunakan relai elektro  mekanik  untuk  driver  lampu. Sebagai  driver  relay  digunakan  rangkaian transistor NPN dan resistor yang dilengkapi dengan  LED  sebagai  indikator  keaktifan setiap relay. Masing-masing relay dikoneksikan  dengan  sebuah  fiting  duduk yang dibebani dengan sebuah lampu dengan daya  5  Watt/220  Volt.  Untuk  memonitor keaktifan lampu, pada layar smartphone ada aplikasi  yang  berupa  tampilan  tiga  buah lingkaran  dengan  tulisan  ON  dan  OFF. Penelitian  Budi  Novianto mempunyai beberapa  kelemahan  antara  lain  adalah: setiap  menyalakan  atau  mematikan  lampu selalu  menggunakan  smartphone,  pulsa pada  smartphone  pasti  berkurang  karena digunakan untuk mengirim SMS. Tampilan
monitoring lampu juga bisa terjadi kesalahan, pada tampilan smartphone terlihat lampu menyala, tetapi pada kenyataannya  lampu  masih  mati  karena koneksi  lampu  pada  fiting  tidak  tepat  dan tidak ada notasi umpan balik dari lampu ke smartphone.
Chyusa Rizky Afryzar (2018)
membuat rancang bangun pengontrol lampu jalan  otomatis  berbasis  android  dan bluetooth. Rancangan tersebut menggabungkan pengontrolan android dengan  basis  bluetooth  dan  pengontrolan cahaya  otomatis  dengan  menggunakan sensor  cahaya  yang  berupa  modul  Light Dependent  Resistor  (LDR).  Default  dari pengontrolan  lampu  jalan  tersebut  adalah otomatis,  artinya  pada  keadaan  gelap otomatis  lampu  jalan  menyala,  sebaliknya jika  keadaan  terang  lampu  menjadi  padam. Fungsi  dari  aplikasi  android  smartphone adalah  untuk  pengontrolan  lampu  jalan yang  bersifat  manual.  Pada  saat  lampu menyala disaat gelap, lampu dapat dimatikan lewat smartphone.
Muhammad  Makmun  dkk  (2018) merancang sistem kendali lampu jarak jauh bebrbasis  web.  Pengontrolan  lampu  jarak jauh  berbasis  web  ini  mampu  mengontrol lampu  sampai  jauh,  selama  ada  jaringan internet.  Sebagai  pengontrol  menggunakan smartphone  dengan  aplikasi  android  yang bisa  terkoneksi  dengan  jaringan  internet atau  wifi.    Bagian  yang  dikontrol  berada pada  kotak  panel  adalah  modul  modemcu esp 8266 harus selalu terkonek dengan wifi. Salah  satu  keluaran  dari  modul  modemcu esp  8266  digunakan  sebagai  masukan  dari modul  Solid  State  Relay  (SSR).  Dari  Solid State  Relay  (SSR)  ini  dihubungkan  lampu yang terkoneksi dengan tegangan listrik 220 volt.  Jika  sistem  kendali  lampu  jarak  jauh beberbasis  web  ini  diterapkan  pada  sebuah bangunan yang belum ada jaringan internetnya. Supaya pengendalian tetap bisa bekerja, maka harus disediakan modem wifi sebagai  akses  point  untuk  koneksi  data dengan modul modemcu esp 8266. Dengan menggunakan modem wifi, untuk pengendalian  lampu  yang  kontinyu,  harus
memperhatikan  masa  aktif  kartu  SIM prabayar yang dipasang pada modem wifi.
Wika  Janatul  Uyun  (2017) membuat rancang  bangun  saklar  lampu  dengan perintah suara via aplikasi android voicetooth  berbasis  arduino  uno.  Saklar hasil  rancang  bangun  dapat  diaktifkan dengan  perintah  suara  yang  ditransmisikan dari  Aperangkat  Android  ke  arduino melalui  Bluetooth.  Hasil  pengolahan  suara dari  arduino  berupa  data  digital  yang digunakanan  untuk  mengkaktifkan  relai elektromekanik. Ada empat buah relai yang masing-masing relai dibebani dengan sebuah  LED  dan  dihubung  serie  dengan sebuah resistor dan dicatu dengan tegangan DC  12  volt.  Untuk  menyalakan  lampu nomor satu, pada smartphone yang sudah di install  dengan  aplikasi  voicetooth  operator harus  merbicara:  lampu  satu  menyala. Begitu  juga  jika  ingin  mematikan  lampu nomor satu, operator harus berbicara: lampu satu  mati.  Penilitian  yang  dilakukan  oleh Wika  Janatul  Uyun hanya  bersifat  simulasi model  lampu  yang  diwakili  oleh  sebuah display  berupa  LED  (light  Emiting  Diode) alat  hasil  penelitian  ini  tidak  dapat digunakan oleh orang yang tuna wicara.

## 3. Metode Penelitian
Penelitian  ini  bersifat  rancang  bangun yang  hasilnya  berupa  produk  purwa  rupa yang  berupa  alat  pengontrol  lampu  listrik dengan  memanfaatkan  sensor  optoelektrik tanpa  sentuhan.  Adapun  langkah-lahkah dari  penelitian  ini  mengikuti  alur  diagram alir yang terlihat pada gambar 1.
Gambar 1 : Diagram Alir penelitian Uraian  dari  diagram  alir  prosedur penelitian adalah sebagai berikut:
RANCANG BANGUN ……………… Suryono 1 , Supriyati 2 , Dadi 3 , Sri Kusumastuti 4 , Sasongko 5
Studi literature adalah suatu kegiatan untuk mencari  referensi  dari  hasil  penelitian- penelitian yang telah dilakukan sebelumnya yang  ada  kaitannya  dengan  kegiatan penelitian  yang  sedang  dilakukan.  Dari hasil penelitian yang sudah pernah dilakukan pada masa lalu dicari kekurangan dan kelemahannya kemudian disempurnakan  pada  penelitian  ini  supaya menjadi lebih baik.
Perancangan sistem dimulai dari menganalisa  sistem  secara  lengkap  dan kebutuhan  input,  perangkat  kontrol  dan output dari sistem serta perangkat pendukung  lainnya  yang  diperlukan  baik software maupun hardware. Setelah  semua perangkat  lengkap  kemudian  dibuatlah gambar  rangkaian  yang  menghubungkan input  ke  perangkat  kontrol  dilanjutkan hubungan  ke  output  sehingga  menjadi sebuah rancangan sistem kontrol.
Setelah pembuatan sistem selesai dilanjutkan dengan pengujian sistem, pengujian  sistem  ini  dilakukan  untuk mengetahui  apakah  sistem  sudah  bekerja seperti  yang  diharapkan.  Jika  terjadi kesalahan maka rancangan semula dievaluasi pada  bagian yang  terjadi kesalahan  untuk  segera  disempurnakan. Kecuali  itu  hasil  dari  pengujian  sistem dapat digunakan sebagi data pada pembuatan  sepesifikasi  alat,  dan  sebagai referensi  untuk  perbaikan  jika  terjadi kerusakan.

## 3.1. Diagram Blok Alat
Desain  penelitian  dapat  digambarkan dalam  bentuk  gambar  diagram  blok  yang terlihat seperti pada gambar 2
Gambar 2:  Blok Diagram Desain Penelitian Keterangan gambar 2 : Tangan  = Untuk mengibas Sensor Opto
Sensor Opto = Sensor Opto Elektrik E18- D80NK ARD   = Arduino Uno R3 SSR    = Modul Solid State Relay 4 Chanel BEBAN = 2 x 2 Lampu Kecil dan Besar Beberapa  macam  perangkat  Elektronika yang digunakan dalam perancangan penelitian ini antara laian adalah:  dua buah Sensor  Optoelektrik  (Touchless  Switch), sebuah  mikrokontroller  Arduino  R3,  satu set  Solid  State  Relay  (SSR)  empat  chanel dan  empat  buah  Lampu  Listrik  sebagai beban.

## 3.2. Sensor Optoelektrik E18-D80NK
Sensor  Optoelektrik  E18-D80NK  atau sering  disebut  dengan  Infrared  Proximity Distan  Sensor  Switch  ini  yang  difungsikan sebagai  sensor  saklar  tanpa  sentuhan (Touchless  Switch).  Sensor  ini  merupakan perangkat  elektronika  yang  dalam  keadaan normal  keluaranya  berlogika  tinggi  (Hight level  =  1)  dan  menghasilkan  pulsa berlogika rendah (Low level = 0), jika pada bagian  depan  sensornya  terdapat  obyek yang  menghalanginya.  Obyek  tersebut berupa anggota badan atau benda-beda lain baik  yang  terdiri  dari  kertas,  plastic kayukulit, logam dan sebagainya.
Kemampuan  sensor  Optoelektrik  E18- D80NK ini menghasilkan keluaran berlogika rendah saat ada halangan didepan sensornya. Halangan tersebut yang disebabkan oleh adanya obyek yang berada pada  jarak  jangkauanya,  maka  sensor tersebut  dapat  digunakan  sebagai  masukan untuk  merancang  saklar  tanpa  sentuhan (Touchless switch). Sensor tersebut mampu mendeteksi adanya obyek yang
menghalangi dengan jarak jangkauan maksimal 80 cm. Sensor Optoelektrik E18- D80NK  Infrared  Proximity  Distan  Sensor Switch seperti terlihat pada gambar 3.

## Gambar 3 : Sensor Optoelektrik

## 3.2.1. Karakteristik  Sensor  Optoelektrik E18-D80NK
Sensor Optoelektrik E18-D80NK dalam  pemakaianya  dilengkapi  dengan  tiga buah  kabel  dengan  warna  Coklat  (Brown), Hitam (Black), dan Biru (Blue). Fungsi dari masing-masing kabel tersebut adalah sebagiai berikut:
a. Kabel  warna  Coklat  (Brown),  untuk dihubungkan  ke  suplay  tegangan=  +5 Volt.
b. Kabel  warna  Hitam  (Black),  sebagai kabel keluaran sinyal.
c. Kabel warna Biru (Blue). untuk dihubungkan  ke  suplay  tegangan  =  0 Volt.
Tune VR (Variable Resistor)
digunakan  untuk  mengatur  jarak  deteksi terhadap obyek yang berada pada jangkauanya.  Sebagai  tanda  suatu  obyek yang  berada  pada  bagian  depan  sensor sudah  terdeteksi,  indikator  LED  (Light Emiting  Diode)  Status  warna  merah menjadi menyala.
Pemancar  dan  penerima  pada  sensor optoelektrik  dapat  diatur  jarak  deteksinya dengan  menggunakan  cahaya  tak  nampak tanpa  saling  berinterferensi.  Secara  umum Sensor Optoelektrik
E18-D80NK
mempunyai karakter sebagai berikut a. Arus  keluaran  untuk  mensuplay  beban sebesar = 100 mA.
b. Konsumsi  tegangan  DC  5  Volt,  dengan arus = 25 mA.
c. Waktu respon  Indikator LED menyala = 2 mS.
d. Sudut deteksi = 15 o \ , efektif pada jarak 3
s/d 50 cm.
e. Obyek yang dapat dideteksi = transparan dan berwarna
f. Temperature  kerja  =  -  25  s/d  +  55 o
Celcius
g. Standar  Uji  obyek  pada  intensitas  cara matahari = 3.000 s/d 10.000 LX
h. Casing  material  =  plastik  diameter  17 mm,  panjang  68  mm,  dan  dengan masing-masing  kabel  panjang  45  s/d  50 cm.
Bagian-bagian  Sensor  Optoelektrik  E18- D80NK seperti terlihat pada gambar 4
Gambar 4: Jarak Deteksi Optoelektrik

## 3.2.2. Cara  Kerja  Sensor  Optoelektrik E18-D80NK
Kerja dari sensor Sensor Optoelektrik E18-D80NK  atau  sering  juga  sering dinamakan  Obstacle  Infrared  Sensor  jika setiap  kali  sensor  tersebut  pada  jarak jangkau  sensingnya  terdapat  suatu  obyek. Sensor  tersebut  pada  kabel  keluaran  warna hitam menghasilkan sebuah pulsa berlogika rendah (Low level = 0), dengan lebar pulsa yang  acak  (random)  tergantung  dari lamanya  obyek  terdeteksi  sensor.  Karena sensor  ini  bersifat  memancarkan  dan menerima  pantulan  cahaya  dari  obyek,  jika pada  bagian  sensingnya  terdapat  obyek apapun, maka pada kabel keluaranya selalu menghasilkan sebuah pulsa berlogika rendah.  Dua  kali  ada  obyek  pada  jarak sensingnya, kabel keluaranya menghasilkan dua  pulsa  rendah  seperti  terlihat  pada gambar 5
Sensor Optoelektrik E18-D80NK (touchless  switch)  ini  sangat  sensitive terhadap  gerakan  obyek  yang  berada  pada
RANCANG BANGUN ……………… Suryono 1 , Supriyati 2 , Dadi 3 , Sri Kusumastuti 4 , Sasongko 5
jarak sensingnya. Obyek transparan maupun  berwarna,  baik  yang  terbuat  dari logam  maupun  non  logam,  bila  dikibaskan pada  daerah  sensingnya  maka  pada  kabel keluaranya  pasti  membangkitkan  sebuah pulsa  berlogika  rendah.  Pulsa-pulsa  yang dibangkitkan  dari  sensor  Optoelektrik  E18- D80NK sebagai masukan (input) mikrokontroller Arduino Uno.
Gambar 5: Dua kali Obyek Terdeteksi Sensor

## 3.3. Mikrokontroller Arduino Uno R3
Mikrokontroller  Arduino  Uno  adalah sebuah  papan  rangkaian  mikrokontroler berbasis ATmega328. Mikrokontroller Arduino  Uno  memiliki  14  digital  pin input/output,  yang  mana  6  pin  digunakan sebagai  output  PWM,  6  pin  untuk  input analog,  dengan  sumber  detak  16  MHz resonator  keramik,  koneksi  USB,  jack  catu daya  eksternal,  header  ICSP,  dan  tombol reset.  Semua  yang  diperlukan  untuk mendukung mikrokontroler sdah tersedia di papan  rangkaian  tercetak  Arduino  Uno. Cukup  dengan  menghubungkan  tegangna 12  Volt  dengan  kabel  USB  atau  sumber tegangan  dari  adaptor  AC-DC  atau  baterai dengan  tegangan  yang  sesuai  untuk  dapa mengoperasikan  Arduino.  Bentuk  fisik Mikrokontroller  Arduino  Uno  dengan  IC controller SMD ditunjukan pada gambar 6.
Gambar 6 : Bentuk Fisik Arduino Uno
3.4. Solid  State  Relay  (SSR)  Modul  4 Chanel Sebuah perangkat relay elektro mekanik dalam penggunaannya mempunyai banyak keterbatasan, relai memerlukan biaya yang cukup besar untuk membuatnya, memiliki  masa  pakai  kontak  yang  cukup singkat,  mengambil  banyak  ruang,  dan proses switching -nya  kontaknya  sangat pelan  jika  dibandingkan  dengan  perangkat semikonduktor  modern.  Keterbatasan  ini terutama  berlaku  untuk  relai  kontaktor dengan  daya  yang  besar.  Untuk  mengatasi keterbatasan  ini,  banyak  produsen  relai menawarkan “solid-state”  relay ,  yang menggunakan  SCR,  TRIAC,  atau  output transistor,  bukan  dengan  kontak  mekanik, untuk switch atau  memindahkan  kontrol daya listrik.
Perangkat output (SCR,  TRIAC,  atau transistor )  secara  optik-digabungkan  ke sumber  cahaya  LED  di  dalam  relai.  Relai dihidupkan  oleh  sebuah  LED,  biasanya dengan  tegangan  DC  daya  rendah.  Pilihan perangkat  isolasi  optik  antara input ke outpu t dengan menggunakan SSR merupakan  pilihan  yang  terbaik  dari  pada jenis relai elektromekanik.
Solid state relay dan relai semikonduktor  keduanya  adalah  nama perangkat  relai  yang  bekerja  seperti  relai biasa.  Keduanya  biasanya  disebut  juga dengan SSR. SSR adalah sebuah perangkat semikonduktor yang  dapat digunakan menggantikan relay mekanik untuk menghubungkan arus listrik ke beban dalam banyak  aplikasi.  Artinya Solid  state  relay adalah  sebuah  saklar  elektronik  yang  tidak memiliki bagian  yang bergerak. Contohnya foto- coupled SSR, transformer-coupled
SSR,  dan  sebuah  SSR.  ( Solid-state  relay) adalah murni komponen elektronik,
biasanya  terdiri  dari  sisi  kontrol  yang bertegangan  rendah  ( low  current  control side) setara  dengan  tegangan  kumparan relai elektromekanik dan sisi yang dikontrol bertegangan  tinggi  ( high-current  load  side) setara dengan kontak pada relai konvensional.  Contoh  bentuk  modul Solid
State  Relay empat  chanel  seperti  terlihat pada gambar 7
Gambar 7: Modul Solid State Relay 4
Chanel SSR mempunyai
kemampuan mengisolasi  listrik  beberapa ribu volt antara  masukan  kontrol  dan keluaran kebeban. Karena isolasi ini, beban sendiri  hanya  diberi power dari switch  line sendiri  dan  hanya  menjadi  terhubung apabila ada kontrol sinyal yang mengoperasikan  relai.  SSR  berisi  satu  atau lebih  LED  di input  (drive ).  Input  ini menyediakan kopling optik sebuah phototransistor atau photodiode  array , yang  pada  gilirannya  menghubungkan  ke sirkuit driver yang  menyediakan  sebuah interface ke  perangkat switching atau perangkat  pada output .  Perangkat swithing biasanya  terdiri  dari  MOS-FET  atau TRIAC.

## 3.5. Koneksi Arduino dengan SSR
Koneksi  (hubungan)  antara  Arduino dengan  Solid  State  Relai  (SSR)  Empat chanel terlihat seperti pada gambar 8. Pin- pin pada Arduino yang dipilih sebagai out- put  dihubungkan dengan Solid State Relai (SSR)  dua  chanel  menggunakan  kabel jamper  konektor  pelangi  jenis  female  to male.  Panjang  dari  kabel  jamper  pelangi menyesuaiakan dengan jarak letak pemasangan  antara  Arduino  dengan  letak Solid State Relai (SSR) dua chanel. Warna kabel pelangi yang digunakan harus dibuat berbeda,  hal  ini  dimaksudkan  untuk memudahkan dan menghilangkan kesalahan  dalam  mengoneksi  antara  pin- pin  Arduino  dengan  Solid  State  Relai (SSR)  dua  chanel.  Sebagai  contoh  warna kabel jamper pelangi untuk koneksi adalah
sebagai  berikut:  Pin  VCC  dikoneksi dengan  kabel  warna  merah,  pin  GND dikoneksi  dengan  kabel  warna  hitam,  pin input  chanel  1  dikoneksi  dengan  kabel warna biru, pin chanel 2 dikoneksi dengan kabel warna hijau.
Gambar 8: Koneksi Arduino dengan
SSR 3.6. Koneksi SSR dengan Lampu Pada prinsipnya
untuk menyambungkan Arduino, SSR dan dengan sebuah  lampu  dapat  dilakukan  sperti  pada gambar 9.
Gambar 9: Koneksi Arduino, SSR dengan Sebuah Lampu

## 3.7. Deskripsi Kerja Alat
Deskripsi  kerja  dari  alat  rancang bangun aplikasi sensor optoelektrik sebagai pengontrollampu  listrik  tanpa  sentuhan adalah sebagai berikut:
Pada  awalnya  semua  lampu  pada  alat  ini padam,  jika  indikator  LED  warna  merah pada  power  suplay  switching  menyala, maka alatnya sedang aktif. Dengan aktifnya alat  ini,  untuk  menyalakan  lampu  dapat dilakukan dengan mengibaskan tangan pada salah satu sensor Optoelektrik, maka lampu nomor 1 yang berhubungan sensor Optoelektrik  menjadi  menyala,    sedangkan lampu  yang  lainnya  masih  padam.  Untuk
RANCANG BANGUN ……………… Suryono 1 , Supriyati 2 , Dadi 3 , Sri Kusumastuti 4 , Sasongko 5
menyalakan  lampu  yang  lainya  dapat dilakukan dengan mengibaskan tangan pada area sensing pada sensor Optoelektrik yang sama,  maka  lampu  nomor  2  yang berhubungan  sensor  Optoelektrik  menjadi menyala.  Untuk  mematiakan  lampu,  dapat dilakukan  dengan  mengibaskan  tangan kembali  pada  sensor  Optoelektrik  yang berhubungan dengan lampu yang bersangkutan.
Pada  alat  ini  terdapat  dua  buah  sensor Optoelektrik  yang  dipasang  pada  sebelah kiri  dan  sebelah  kanan  dan  empat  buah lampu  yang  dipasang  pada  bagian  bawah dua  buah  dan  pada  bagian  atas  dua  buah. Sensor  optoelektrik  sebelah  kiri  digunakan untuk  mengontrol  dua  buah  lampu  sebelah kiri  atas  dan  bawah.  Sedangkan  sensor optoelektrik sebelah kanan digunakan untuk mengontrol  dua  buah  lampu  sebelah  kanan atas dan bawah

## 4. Hasil dan Pembahasan
Hasil  akhir  dari  penelitian  yang  telah dilaksanakan  adalah  sebuah  prototype Pengontrol  Peralatan  Listrik  Menggunakan Sensor  Optoelektrik  (Touchless  sensor) atau  sensor  tanpa  sentuh. Prototype Pengontrol  Peralatan  Listrik  Menggunakan Sensor  tanpa  Sentuh  (Touchless)  hasil  dari rancang  bangun  kegiatan  penelitian  seperti terlihat pada gambar 10.
Gambar 10 Alat Lengkap Hasil Penelitian Dengan  telah  berakhirnya  penenelitian yang  menghasilkan  sebuah  alat  Pengontrol Peralatan  Listrik  Menggunakan  Sensor
Tanpa  Sentuh  (Toucless  Sensor),  maka langkah  selanjutnya  adalah  melakukan pengujian  alat.  Pengujian  alat  dilakukan untuk  mendapatkan  data  dari  sepesifikasi alat  dan  untuk  mengevaluasi  jika  alat tersebut  tiadak  bekerja  seperti yang diharapkan. Evaluasi meliputi bagian perangkat  lunak  ( soft  ware )  yang  berupa koding  dan  perangkat  keras  ( hard  ware ) yang  berupa  perangkat  elektronik  dan modul-modul  elektronik  serta  pengawatan ( wiring ).

## 4.1. Pengujian Alat
Untuk    keperluan    pengujian    dan pengukuran  alat  hasil  rancang  bangun Pengontrol  Peralatan  Listrik  Menggunakan Sensor  Tanpa  Sentuh  (Touchless  Sensor), dibutuhkan  tempat,  bahan-bahan,  peralatan yang  memadai,  dan  peralatan  bantu  untuk menunjang pengujian. Adapun bahan-bahan dan  peralatan  pengujian  dan  pengukuran yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:

## 4.1.1. Bahan yang Digunakan
Sebagai  bahan  pendukung  untuk pelaksanaan  pengujian  adalah  sebagai berikut:
a. Kabel rol yang dilengkapi dengan steker dan stop kontak,
b. Stop  kontak  dengan  tegangan  sumber PLN 220 volt/50 Hz,
c. Kabel  NYA-HY  untuk  saluran  listrik dari kotak panel ke lampu,
d. Lampu  LED/LHE  empat  buah  dengan jenis dan daya yang berbeda,
e. Kabel  cord  inlet  untuk  kotak  Panel dengan sumber tegangan AC 220 Volt,
f. Buku  cacatan  dan  alat  tulis  untuk mencatat data hasil pengujian.
4.1.2. Alat Ukur Pada Pengujian
a. Peralatan  bantu  yang  digunakan  untuk mendukung  pelaksanaan  pengujian  alat hasil  rancang  bangun  Aplikasi  Sensor Optoelektrik  Sebagai  pengontrol  Lampu Tanpa Sensuhan (Touchless) lain adalah: meja  untuk  menempatkan  kotak  panel dan  papan  peraga  lampu  serta  stop kontak  satu  fasa  yang  mempunyai tegangan  220  volt/  50  Hz  sumber  dari
PLN dengan tiga buah saluran kabelyaitu:  Fasa,  Netral,  dan Protection Eart (PE).
b. Peralatan ukur yang digunakan
1.  Nama peralatan  :   Digital Multimeter Merek, buatan :   SANWA, Tokyo, Jepang Type :   Model CD772 Range :   0 – 1.000 Volt/ 0 – 15 Ampere (AC / DC) 2. Nama peralatan   :   Rol meter Merek, buatan     :   STRAUSS, China Type :   Prolock x25MM Range :   0 – 7,5 meter 3. Nama peralatan    :   Digital LUX Meter Merek, buatan     :   KYORITSU, Jepang Type :   5202 Range :   2000 Lumen 4.1.3. Cara  Melakukan  Pengujian  dan Pengukuran
Pertama  kali  yang  harus  dilakukan dalam melakukan pengujian dan pengukuran  alat  adalah  menyiapakan  alat yang  diuji,  bahan-bahan  yang  digunakan dalam  pengujian,  peralatan  bantu  yang digunakan  untuk  mendukung  pengujian serta semua peralatan ukur yang dibutuhkan.  Alat  hasil  rancang  bangun Aplikasi  Sensor  Optoelektrik  Sebagai pengontrol Lampu Tanpa Sensuhan (Touchless)  untuk  mengontrol  empat  buah lampu), yang siap diuji.
4.1.4. Pengujian Tegangan Keluaran

## Sensor Optoelektrik
Pengujian  tegangan  keluaran  Sensor Optoelektrik  dilakukan  untuk  mengetahui apakah level  tegangan  yang dihasilkan dari keluaran sensor Optoelektrik masih mampu untuk  mengaktifkan  Arduino,  sehingga keluaran  digital  Arduino  dapat  merespon perubahan  level  tegangan  dari  sensor Optoelektrik. Pengukuran besarnya tegangan  keluaran  Sensor  Optoelektrik dilakukan  dengan  menggunakan  Digital Multimeter  Sanwa.  Untuk  mengetahui Arduino  dapat  merespon  perubahan  level tagangan  sensor  Optoelektrik,  dapat  dilihat
dari nyala LED indikator SSR empat chanel yang  sudah  tersambung  dengan  Arduino.
Pengujian dilakukan dengan menyambungkan tegangan catu 5 Volt pada sensor Optoelektrik, dengan cara mengibaskan  telapak  tangan  diareasensing masing-masing sensor Optoelektrik, kemudian  diukur  tegangan  keluaranya, data-data  hasil  pengukuran  dicatat  dan ditabelkan seperti pada tabel 5.1.
Tabel 5.1: Pengukuran Tegangan Keluaran Sensor Optoelektrik NO. Sensor Opto V. Logik 1 V. Logik 0 Ket. 1 Optoele ktrik 1 4,95 (volt) 0,01 volt 2 Optoele ktrik 2 4,95 (volt) 0,01 volt 4.1.5. Pengujian Jarak Kibasan Tangan.
Pengujian respon jarak kibasan tangan  dilakukan  untuk  mengetahui  pada jarak maksimal berapakah sensor Optoelektrik masih  dapat  merespon  adanya telapak  tangan  yang  mendekat  pada  sensor Optoelektrik .  Pengukuran  jarak  dilakukan dengan  menggunakan  Roll  meter  yang mampu mengukur pada  orde 1.0 mm, pada pengukuran  jarak  ini  dilakukan  setiap  50 mm.  Kibasan  dengan  telapak  tangan dilakukan  mulai  dari  jarak  yang  paling dekat  kemudian  menjauh  antara  telapak tangan dengan area sensing sensor Optoelektrik ,  apakah  sensor Optoelektrik tersebut  masih  dapat  merespon  walaupun telapak tangan dijauhkan dari area sensingnya.
Sebagai  tanda  sensor Optoelektrik masih merespon ditandai dengan menyalanya  indikator  LED  warna  merah yang  terdapat  pada  bagian  bodi  belakang sensor
Optoelektrik . Lampu yang berhubungan  dengan  sensor Optoelektrik yang  kondisinya  padam  menjadi  menyala dan  lampu  yang  sedang  menyala  menjadi padam. Respon sensor Optoelektrik terhadap jarak  kibasan  telapak  tangan  seperti  pada tabel 5.2.
RANCANG BANGUN ……………… Suryono 1 , Supriyati 2 , Dadi 3 , Sri Kusumastuti 4 , Sasongko 5
Tabel  5.2:  Respon  Jarak  Kibasan  Telapak Tangan.
NO JARAK RESPON  KETERANGAN 1 50 (mm) Ya LED menyala 2 100 (mm) Ya LED menyala 3 150 (mm) Ya LED menyala 4 200 (mm) Ya LED menyala 5 250 (mm) Ya Jarak maksimal 6 300 (mm) Tidak

## 4.2. Pembahasan  Hasil  Pengujian  dan Pengukuran
Dari  data  hasil  pengukuran  catu  daya switching  seperti  pada  tabel  5.1  dapat diketahui  bahwa  kebutuhan  arus  saat  alat tidak aktif dan aktif adalah 50 mA. dan 120 mA.  Karena  catu  daya  switching  yang digunakan mempunyai rating arus 500 mA, maka  catu  daya  tersebut  masih  memenuhi syarat  untuk  digunakan.  Konsumsi  daya pada  saat  alat  tidak  aktif  hanya  0,60  watt atau  kurang  dari  1  watt,  konsumsi  daya pada saat alat sedang aktif adalah 1,44 watt atau  hampir  1,5  watt  kurang  sedikit  untuk keempat chanel SSR semua aktif.
Pada  hasil  pengukuran  tegangan  keluaran sensor sentuh seperti pada tabel 5.2, dengan level  tegangan  0,01  Volt  saat  berlogika rendah  (0)  dan  4,95  Volt  saat  berlogika tinggi  (1).  Level  tegangan  tersebut  adalah normal  dan  dapat  digunakan  sebagai masukan  Arduino.    Pada  hasil  pengukuran tegangan masukan Solid State Relay (SSR) seperti  pada  tabel  5.3,  dengan  tegangan 0,01 Volt saat berlogika rendah (0) dan 4,9 Volt  saat  berlogika  tinggi  (1).  Level tegangan tersebut adalah masih dalam batas nominal  dari  pin  keluaran  digital  dari Arduino.
Dengan  tegangan  masukan  dari  PLN sebesar 227,5 Volt, sedangkan yang terukur pada  saat  semua  lampu  menyala  seperti pada  tabel  5.4,  hanya  sebesar  226,5  Volt, 227  Volt,  225,6  Volt  dan  225,3  Volt, menandakan  telah  terjadi  drop  tegangan yang kecil pada kontak SSR. Pada tabel 5.5, menunjukan  bahwa  sensor  Optoelektrik tetap  merespon  walaupun  kibasan    tangan makin menjauh dari area sensingnya, tetapi berjarak  maksimal  hanya  250  mm.  Jika
kibasan tangan berjarak lebih dari 250 mm, sensor Optoelektrik tidak mampu merespon.  Untuk  membuat  jarak  kibasan semakin  jauh  dapat  dilakukan  dengan menseting  trimming  yeng  terdapat  pada bagian belakang sensor Optoelektrik.

## 4.3. Spesifikasi Alat
Dari  hasil  pengujian  dan  pengukuran yang telah dilakukan dengan peralatan ukur digital  dan  prosedur  yang  berlaku,  hasil Rancang Bangun Aplikasi Sensor Optoelektrik  Sebagai  Pengontrol  Lampu Tanpa  Sentuhan  mempunyai  spesifikasi sebagai berikut: a. Catu Daya: Tegangan  :  12 Volt (DC) Arus : 50 mA.(SSR tidak aktif) Arus           : 120 mA (4 SSR aktif) Daya           : 0,6 Watt/ 1,44 Watt
b. Catu Daya SSR    : Regulator 5 Volt
c. Type Kontroller   : Arduino Uno R3
d. Type Relai :  Modul  Solid  State Relay Empat chanel : 220 Volt/2Amp.
e. Type Sensor         : Sensor Optoelektrik E18-D80NK
f. Jarak Sensor maks. : 250 mm (Efektif)
g. Tampilan Lampu      : 4 buah Lampu
h. Daya  Lampu  maksimum:  200  Watt/220 Volt per Fiting
i. Dimensi Kotak panel (P x L x T) : 220x 180 x 70 mm,
j. Bahan  Kotak  Panel  :  PVC  warna  Abu- abu
k. Berat panel dengan isinya  : +/- 2 Kg.

## 5. Kesimpulan
Setelah dilakukan pengujian dan pengukuran  dari  beberapa  besaran  yang berkaitan  dengan  kelistrikan  dari  hasil Rancang
Bangun
Aplikasi Sensor Optoelektrik  Sebagai  Pengontrol  Lampu Tanpa  Sentuhan, kemudian  dibahas  dalam pembahasan  hasil  pengujian,  maka  hasil dari  pembahasan  dapat  disimpulkan  dan dibuatlah saran-saran sebagai berikut :
a. Hasil penelitian berupa Rancang Bangun Aplikasi  Sensor  Optoelektrik  Sebagai Pengontrol  Lampu  Tanpa  Sentuhan (Touchless Switch).
b. Dalam  keadaan  alat  sedang  aktif penyalaan lampu melalui sensor optoeletrik  dengan  cara  mengibaskan tangan  atau  obyek  lain  didepan  area sensornya pada jarak jangkau sensingnya.
c. Untuk mengatur jarak jangkauan sensingnya,  supaya  alat  dapat  bekerja dengan  efektif  dilakukan  dengan  cara mengatur  VR  (Variable  Resistor)  yang terdapat pada sisi belakang sensornya.
d. Kapasitas  daya  lampu  maksimum  pada setiap fiting adalah sebesar 200 watt.

## DAFTAR PUSTAKA
Budi  Novianto.  2016 . Rancang  Bangun Kendali  dan  Monitoring  Lampu dengan      Teknologi  Short  Message
Service (SMS), Fakultas
Ilmu
Komputer,  Universitas  Narotama,
Surabaya.
Wika Janatul Uyun. 2017. Rancang Bangun Saklar  Lampu  dengan  Perintah  Suara
Via  Aplikasi  Android  Voicetooth Berbasis Arduino Uno. Jurusan
Teknik  Elektro  Universitas  Islam
Malang.
Andri  Susanto  dkk.  2018.  Rancang  bangun
Aplikasi  Android  Untuk  Kontrol
Lampu  Gedung  Menggunakan  Media
Bluetooth  berbasis  Arduino  Uno.
Program Studi Teknik Elektro. Fakultas Teknik. Universitas Muhamadiyah Tangerang. Chyusa  Rizky  Afryzar.  2018.    Pengontrol
Lampu  Jalan  Otomatis  Berbasis Android  dan  Bluetooth.  Prodi  Teknik Informatika,  Universitas  17  Agustus 1945 Surabaya.
Muhammad  Maknur  dkk.  2018.  Sistem
Kendali  Jarak  Jauh  Berbasis  Web. Jurnal Cendekia.Volume:16