Vol. 3, No. 1, Maret 2023

## Rancangan Sederhana Sensor Cahaya Sebagai Penerangan Jalan Otomatis Pada Miniatur Komplek Pendidikan Yayasan Al- Ma’arif NU
Rizky Saputra 1 , Nellyana Safitri 2 , Agatha Deolika 3
Program Studi Teknik Komputer, ITSNU Kalimantan Jl. RTA Milono Km. 3,5 Palangka Raya ikytopup21@gmail.com 1 , nellyanasafitri2@gmail.com 2 , agathadeolika@gmail.com 3
Abstract—  Currently,  quite  a  lot  of  easy  and  simple  things  are used for various human work needs. In this case the control system as a scientific discipline that allows the application of automation. In this study using a light sensor as a means of automatically turning on and turning off the lights. The tool used in this study is the LDR Light Sensor. Photoresistor is used as the main tool in this research. then the TIP120 NPN Transistor is a transistor that is often used and used  as  an  automatic  switch  that  connects  a  microcontroller  to components  that  require  high  voltages.  The  end  result  of  this research  is  an  automatic  lighting  system  on  the  road  of  the  Al- Ma'arif Foundation Education complex which controls lights based on  the  presence/absence  of  light  from  sensors  around  the  lights, which then becomes utomatic. The light will turn on automatically when the sensor gets no light, and vice versa the light will turn off automatically when the sensor gets light.
Keywords— automation, light sensor, photoresistor, LDR sensor
Intisari— Saat ini cukup banyak digunakan hal yang mudah dan simple untuk berbagai keperluan pekerjaan manusia. Dalam hal ini sistem  kontrol  sebagai  suatu  disiplin  ilmu  yang  memungkinkan diterapkannya  otomatisasi.  Pada  penelitian  menggunakan  sensor cahaya sebagai alat otomatis menghidupkan dan mematikan lampu .  alat  yang  di  gunakan  pada  penelitian  ini  adalah  Sensor  Cahaya LDR. Photoresistor digunakan sebagai alat utama pada penelitian ini.  lalu  Transistor  NPN  TIP120  adalah  transistor  yang  sering  di gunakan  dan  di  maanfaatkan  sebagai  saklar  otomatis  yang menyambungkan  mikrokontroler  ke  komponen  yang  memerlukan tegangan  tinggi.  Hasil  akhir  dari  penelitian  ini  adalah  sistem pencahayaan otomatis pada jalan komplek Pendidikan Yayasan Al- Ma’arif yang mengontrol lampu berdasarkan ada/tidaknya cahaya dari  sensor  di  sekitar  lampu,  yang  kemudian  menjadi  otomatis. Lampu akan menyala otomatis saat sensor tidak mendapat cahaya, begitu  juga  sebaliknya  lampu  akan  mati  otomatis  saat  sensor mendapatkan cahaya.
Kata  Kunci—  otomatisasi,  Sensor  Cahaya,  photoresistor,  Sensor LDR.

## I. P ENDAHULUAN
Era  saat  ini  membawa  kita  pada  era  modernisasi.  Hampir semua  kebutuhan  sangat  bergantung  pada  teknologi  karena teknologi memudahkan dalam melakukan sesuatu. Kesibukan terkadang  membuat  orang  melupakan  hal-hal  kecil  yang harusnya dilakukan. Seperti lupa menyalakan atau mematikan lampu. Pada siang hari sebaiknya lampu seharusnya dimatikan untuk menghemat konsumsi listrik, sedangkan pada malam hari untuk  membantu  penerangan  maka  perlu  menyalakan  lampu. Salah  satu  teknologi  yang  dapat  digunakan  untuk  mengatasi masalah  tersebut  adalah  sistem  otomatis[1].  Dalam  hal  ini
diterapkan teknologi otomatis pada penerangan otomatis yaitu menyalakan  atau  mematikan  lampu  secara  otomatis.  Itu sebabnya dibutuhkan alat yang bisa melakukannya mengendalikan  lampu  secara  otomatis  dengan  sensor  cahaya sebagai pengontrolnya.
LDR  atau  Light  Dependent  Resistor  adalah  jenis  resistor yang  resistansinya  dipengaruhi  oleh  cahaya.  Tahanan  suatu LDR bergantung pada jumlah cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri.[2] Contoh penggunaannya adalah lampu taman atau lampu  jalan  yang  dapat  menyala  pada  malam  hari  dan  mati secara  otomatis  pada  siang  hari.  Ini  dapat  di  manfaat  kan sebagai  penerangan  jalan  pada  komplek  perumahan, perkantoran, maupun Pendidikan.[3]
pada  penelitian  ini  dilakukan  pada  miniatur  untuk menghidupkan  lampu jalan pada komplek pendidikan  secara otomatis  dengan  sensor  cahaya.  Penelitian  ini  peneliti menggunakan  modul  sensor    cahaya  untuk    otomatis menghidupkan lampu ketika malam. Pada saat siang hari sensor cahaya menerima intensitas cahaya yang  berasal dari matahari maka lampu tidak akan hidup.

## II. T INJAUAN P USTAKA

## A. Otomatis
Arti otomatis di KBBI adalah: secara otomat; dengan bekerja sendiri;  dengan  sendirinya.[4]  Dalam  artian  lain  Otomatis adalah penggantian tenaga manusia dengan tenaga mesin yang secara  otomatis  melakukan  dan  mengendalikan  pekerjaan sehingga tidak lagi  memerlukan pengawasan manusia (dalam industri, dll).

## B. Sensor Cahaya LDR
LDR  adalah  suatu  bentuk  komponen  yang  mempunyai perubahan  resistansi  yang  besarnya  tergantung  pada  cahaya. Resistansi  LDR  akan  berubah  seiring  dengan  perubahan intensitas cahaya yang mengenainya atau yang ada disekitarnya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10MΩ dan dalam keadaan  terang  sebesar  1KΩ  atau  kurang.  LDR  terbuat  dari bahan semikonduktor seperti kadmium sulfida. Dengan bahan ini  energi  dari  cahaya  yang  jatuh  menyebabkan  lebih  banyak muatan  yang  dilepas  atau  arus  listrik  meningkat.  Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan.[5]
Karakteristik LDR terdiri dari dua macam yaitu: 1. Laju Recovery
2. Respon Spektral

## Gambar 2.1 Sensor Cahaya LDR

## C. Transistor NPN TIP120
Transistor  adalah  komponen  elektronika  semikonduktor yang memiliki 3 kaki elektroda, yaitu Basis (Dasar), Kolektor (Pengumpul) dan Emitor (Pemancar). Komponen ini berfungsi sebagai  penguat,  pemutus  dan  penyambung  (switching), stabilitasi  tegangan,  modulasi  sinyal  dan  masih  banyak  lagi fungsi lainnya.[6]
Transistor  NPN  TIP  120  adalah  transistor  yang  sering digunakan  untuk  rangkaia  driver  pada  komponen  yang mempunyai tegangan perasi yang tinggi, misalnya 12 V dan 24 V.  TIP  120  dimanfaatkan  sebagai  saklar  otomatis  yang menyambungkan  anatara  I/O  mikrokontroler  ke  komponen yang memerlukan tegangan tinggi. [7]
Gambar 2.3 LED (Light Emitting Diode)

## D. LED
LED  atau  Light  Emitting  Diode,  sebuah  komponen  yang memancarkan  cahaya.  LED  adalah  penemuan  kedua  setelah dioda. Strukturnya juga mirip dengan dioda, namun belakangan diketahui bahwa elektron yang mengenai sambungan P-N juga melepaskan  energi  berupa  energi  termal  dan  energi cahaya.[8]LED menjadi lebih efisien saat memancarkan cahaya. Gallium, arsenik dan fosfor digunakan sebagai dopan untuk
Gambar 2.3 LED (Light Emitting Diode)
mencapai  emisi  cahaya  dari  semikonduktor.  Berbagai  jenis doping menghasilkan lampu berwarna berbeda.[9]

## E. Resistor
Resistor  juga  di  sebut  penghambat  adalah  salah  satu komponen elektronik yang memiliki nilai resistansi tertentu di mana  resistor  tersebut  memblokir  arus  listrik  yang  mengalir melaluinya.  Resistor  biasanya  terbuat  dari  paduan  karbon. Tetapi beberapa resistor juga terbuat dari kawat nikrom, kawat yang memiliki resistansi yang cukup tinggi dan dapat menahan arus yang tinggi.[10]

## Gambar 2.4 Resistor III. M ETODOLOGI P ENELITIAN
Pada penelitian ini terdapat beberapa tahap yang dilakukan yaitu mempelajari teori-teori yang terkait dengan penelitian ini, perancangan rangkaian, pengujian rangkaian untuk mengetahui tingkat keberhasilan alat, setelah itu dilakukan analisa terhadap hasil penelitian lalu menarik kesimpulan.
A. Teori
Pengumpulan  teori  dengan  cara  mengambil  bahan  dari dokumentasi, literatur, jurnal,  buku-buku, dan internet  yang berhubungan dengan penelitian ini B. Perancangan
Gambar 3.2 Alur pengujian Rangkaian
Pada pengujian system rangkaian terdapat pada gambar 3.1 menggunakan alat sensor LDR, lampu LED 2 volt, resistor 1k, transistor  TIP120,  kabel  jumper,  breadboard  dan  batrai  9V. Terdapat  alur  pengujian  rangkaian  pada  gambar  3.2  dapat  di jelaskan saat sensor LDR di berikan cahaya atau pada siang hari maka lampu pada miniature akan mati. Kemudian ketika sensor LDR tidak di berikan cahaya atau pada malam hari lampu pada miniature akan hidup.

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Hasil  perancangan  penerangan  jalan  otomatis  pada miniature komplek Pendidikan Yayasan al ma’arif NU dapat di lihat pada gambar di mana pertama pengujian pada rangkaian sensor LDR untuk memastikan apakah alat-alat pada rangkaian berfungsi  dengan  baik  dengan  cara  memberikan  cahaya  dan tanpa cahaya pada sensor LDR.
Gambar 4.1 Pengujian rangkaian
Pada gambar 4.1 dijelaskan pengujian rangkaian saat sensor LDR tidak mendapatkan cahaya atau pada malam hari lampu indikator atau LED 2 volt akan menyala.

## Gambar 4.2 Pengujian rangkaian
Pada  gambar  4.2  dijelaskan  pengujian  rangkaian  saat  sensor LDR mendapatkan cahaya atau pada siang hari lampu indikator atau LED 2 volt akan mati.

## TABEL 4.1 PENGUJIAN LDR & LED
Kondisi Hari terhadap LDR Status LED Siang Mati Malam Hidup
Berdasar table 4.1 di atas maka rangkaian bekerja sesuai konsep  rancangan.  Sehingga  rangkaian  dapat  di  aplikasikan pada  miniatur  komplek  pendidikan  yayasan  al  ma’arif  NU. Kemudin  di  lakukan  pengujian  tegangan  pada  sensor  LDR mengunakan alat multimeter dengan lima kali percobaan.

## Gambar 4.3 pengujian tegangan LDR
Pada gambar 4.3 di jelaskan bagaimana nilai tegangan yang dihasilkan oleh LDR diukur ketika ada cahaya atau tidak ada cahaya diterapkan pada LDR. Pengukuran ini dilakukan sebanyak lima kali. ditentukan tegangan rata-rata yang dihasilkan LDR dengan dan tanpa cahaya.
Rangkaian Sensor LDR Malam Siang Lampu mati Lampu hidup Gambar 4.2 Pengujian rangkaian

## TABEL 4.2 PENGUJIAN TEGANGAN LDR
No Tegangan Sensor LDR Di beri cahaya Tanpa cahaya 1 -5,01 -5,01 2 -5,01 -5,01 3 -5,02 -5,01 4 -5,02 -5,01 5 -5,02 -5,01 Rata” -5,016 -5,01
Berdasarkan table 4.2 di atas dapat di lihat pada nilai rata-rata tegangan sensor LDR saat di berikan cahaya tegangan yang di hasilkan  pada  sensor  LDR  yaitu  -5,016  dan  saat  tidak mendapatkan  cahaya  nilai  rata-rata  pada  sensor  LDR  -5,01. Nilai  tegangan  pada  sensor  LDR  cuman  selisih  sedikit  karna pengujian pada sensor LDR dalam keadaan terang dan kurang gelap. Berdasarkan  teori  bahwa  sensor  LDR  mengalami penurunan resistansi saat tidak terkena cahaya sehingga lampu yang  dihasilkan  lebih  terang,  sedangkan  saat  terkena  cahaya resistansinya  bertambah  sehingga  menyebabkan  lampu melemah dan mati, resistansinya berubah akibat cahay. Dengan cahaya  gelap,  nilai  resistansi  lebih  tinggi,  sebaliknya  dengan cahaya terang, nilai resistansi menurun.
Langkah  selanjutnya  membuat  miniatur  dan  merangkai rangkaian  alat  pada  miniatur  di  mana  membutuhkan  bahan yaitu styrofoam, Sedotan, lem, isolasi. Serta alat-lat satu buah sensor  LDR,  resistor,  transistor  TIP120,  satu  buah  LED  biru sebagai indikator, empat buah LED 2 volt putih sebagai lampu jalan, kabel AWG 24 serabut, dan batrai 9V sebagai arus listrik.
Gambar 4.4 Persiapan alat dan bahan
Pada gambar 4.4 dapat  dijelaskan proses  pengerjaan miniatur komplek  pendidikan  al  ma’arif  NU  dan  alat-alat  yang  di gunakan pada miniatur.

## Gambar 4.5 Lampu LED 2 volt
Pada  gambar  4.4  terdapat  lampu  LED  2  volt  sebagai  lampu penerangan jalan pada miniatur dan di buat seperti lampu pada jalanan  umum  nya  dengan  menggunakan  tiang  dari  sedotan plastik.

## Gambar 4.6 Rangkaian sensor LDR
Pada  gambar  4.6  dapat  dijelaskan  terdapat  rangkaian sensor  LDR  yang  sudah  di  rangkai  untuk  di  letakan  pada miniatur  komplek  pendidikan  yayasan  al  ma’arif  NU, piringan  sensor  LDR  akan  di  letakan  pada  atas  atap  rumah atau  gudang  tempat  rangkaian  rangkaian.  Kemudian  lampu indikator  sebagai  tanda  berfungsi  nya  rangkaian  sekaligus penerang dalam gudang tempat rangkaian berada, kemudian kabel di tarik dari rangkaian melalui bawah miniatur dan di sambung ke empat lampu LED 2 volt di jalan pada miniatur sehingga dapat mengalirkan arus listrik untuk menghidupkan dan mematikan lampu jalan secara otomatis.
Gambar 4.7 Miniatur komp. Pendidikan al ma’arif NU
Pada gambar 4.7 dapat di jelaskan terdapat miniatur komplek pendidikan yayasan al ma’arif NU yang sudah jadi dan di ambil gambar  pada  siang  hari  menunjukan  lampu  penerangan  jalan pada miniatur mati karna sensor LDR mendapatkan insensitas cahaya yang cukup untuk menghambat energi yang di berikan batrai terhadap LED.
Gambar 4.8 Miniatur komp. Pendidikan al ma’arif NU
Pada  gambar  4.8  dapat  dijelaskan  miniatur  komplek pendidikan yayasan al ma’arif NU pada malam hari, dan dapat di  lihat  untuk  penerangan  jalan  otomatis  pada  komplek berfungsi  karna  sensor  LDR  tidak  mendapatkan  intensitas cahaya sehingga lampu jalan pada miniatur hidup.

## V. K ESIMPULAN DAN S ARAN
A. Kesimpulan
Setelah dilakukan pengujian dan analisis terhadap sistem penerangan  otomatis  ini  maka  dapat  ditarik  kesimpulan sebagai berikut:
1. Rangkaian  sensor  LDR  ini  dapat  menyalakan  lampu secara  otomatis  dengan  cara  menutup  intensitas cahaya  yang  masuk  ke  sensor  LDR.  di  mana perubahan nilai input yang masuk ke sensor berubah berbandiing lurus dengan perubahan intensitas cahaya.
2. Rangkaian ini dapat dapat di kembangkan agar dapat di aplikasi kan pada komplek Pendidikan Yayasan al ma’arif NU.
3. Transistor  TIP120  berfungsi  sebagai  saklar  otomatis mematikan  lampu  secara  otomatis.  transistor  bekerja dengan cara menerima daya dari batrai atau listrik dan menerima nilai dari sensor cahaya LDR, di mana jika intensitas cahaya yg masuk ke sensor cahaya banyak maka transistor mengirim aliran daya ke lampu LED sedikit dan tidak mampu untuk menghidupkan lampu LED.  begitu  pun  sebalik  nya  jika  intensitas  cahaya yang masuk ke sensor LDR tidak ada maka daya atau
listrik  akan  mengirim  aliran  daya  ke  resistor  dan  di alirkan ke transistor TIP120 kemudian akan di alirkan ke  lampu  LED  dengan  daya  yang  cukup  besar sehingga dapat menghidupkan lampu LED.
4. Otomatisasi  lampu  jalan  dapat  berjalan  dengan  baik dengan pemasangan sensor LDR.
B. Saran
1. Pada  sistem  penerangan  otomatis  akan  lebih  baik apabila dapat diterapkan pada semua penerangan, tidak hanya  pada  lampu  jalan  saja  agar  menghemat penggunaan listrik dapat di aplikasikan di rumah.
2. Sebaiknya Resistor yang digunakan pada rangkaian ini besar  untuk  memaksimalkan  sensitivitas  pada  sensor LDR dalam menerima intensitas cahaya.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Terima  kasih  kepada  Tim  Jurnal  TI  ISB  yang  telah meluangkan  waktu  untuk  membuat  template  ini.  Dalam penyusunan penelitian sebagai tugas akhir semester ini masih kurang  dari  sempurna,  untuk  itu  diharapkan  saran  dan  kritik yang  membangun  dari  para  pembaca.  Jika  ada    kekurangan ataupun kesalahan dalam penyusunan tugas akhir ini penyusun mohon maaf sebesar-besarnya.

## R EFERENSI
[1] M.  N.  Agriawan,  Sania,  C.  Rasmita,  N.  Wahyuni,  and  Maisarah, “PROTOTYPE  SISTEM  LAMPU  PENERANGAN  JALAN OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR CAHAYA BERBASIS
ARDUINO UNO,” PHYDAGOGIC Jurnal Fisika dan Pembelajarannya ,  vol.  4,  no.  1,  pp.  39–42,  Oct.  2021,  doi: 10.31605/phy.v4i1.1489.
[2] D. Aribowo, G. Priyogi, and S. Islam, “APLIKASI SENSOR LDR (LIGHT DEPENDENT RESISTOR) UNTUK EFISIENSI ENERGI PADA LAMPU PENERANGAN JALAN UMUM”.
[3] Amanda  T,  “PROTOTYPE  LAMPU  JALAN  OTOMATIS DENGAN SENSOR CAHAYA,” 2020.
[4] D.  Ana,  R.  Wati,  and  Y.  A.  Rochman,  “Model  Penjadwalan Matakuliah  Secara  Otomatis  Berbasis  Algoritma  Particle  Swarm Optimization (PSO).”
[5] Supatmi  S,  “PENGARUH  SENSOR  LDR  TERHADAP PENGONTROLAN LAMPU,” vol. 08.
[6] O.  Semiconductor,  “TIP120,  TIP121,  TIP122  (NPN);  TIP125, TIP126,  TIP126  (PNP)  -  Plastic  Medium-Power  Complementary Silicon Transistors.” [Online]. Available: www.onsemi.com
[7] SavantIC  Semiconductor,  “SavantIC  Semiconductor  Product Specification.”
[8] J. Teknik Elektro, F. Teknik, and U. Muhammadiyah Malang Jl Raya Tlogomas No, “PROTOTIPE CONTROLLER LAMPU PENERANGAN LED (LIGHT EMITTING DIODE)
INDEPENDENT BERTENAGA SURYA Prototype Lamp Lighting Controller LED (Light Emitting Diode) Independent Solar Powered Diding Suhardi,” 2014.
[9] J.  Harto  Saputro  and  T.  Sukmadi,  “ANALISA  PENGGUNAAN LAMPU LED PADA PENERANGAN DALAM RUMAH.”
[10] “1.-RESISTOR”.