BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Indonesia dikenal sebagai Negara agraris yang memiliki kekayaan alam yang sangat melimpah. Dari sisi geografis Indonesia terletak pada daerah tropis yang memiliki curah hujan yang tinggi sehingga banyak jenis tumbuhan yang dapat hidup dan tumbuh dengan cepat. Sebagai Negara agraris, pertanian Indonesia menghasilkan berbagai macam tumbuhan komoditas ekspor, antara lain padi, jagung, kedelai, sayur, cabai, ubi dan singkong. Catatan sejarah Indonesia pernah mengalami masa swasembada pangan, kususnya komoditas beras pada dekade 1980-an.
Rusaknya alam menyebabkan adanya ketidakseimbangan ekosistem kehidupan mahluk hidup. Hal ini telah terbukti dengan adanya hama tikus yang semakin banyak. Pada musim tanam hama tikus dengan skala besar menyerang tanaman para petani sehingga terjadi penurunan hasil panen pertanian.
Berdasarkan kondisi tersebut para petani mencari alternatif lain guna kelangsungan usahanya. Beberapa waktu belakangan ini para petani menggunakan kawat yang dipasang di area sawah yang dialiri listrik bertegangan tinggi. Menurut petani hal ini cukup efektif dalam pemberantasan tikus yang sering menyerang tanaman padi.
Disisi lain penggunaan kawat jebakan tikus yang dialiri listrik sangatlah berbahaya bagi pemilik atau petani lain yang ada disekitar sawah tersebut, karena dapat menyebabkan kematian akibat tersetrum listrik. Hal tersebut dapat terjadi karena keteledoran pemilik sawah atau ketidak tahuan petani lain akan bahaya listrik yang dipasang di sawah.
Berbagai alat telah banyak dikembangkan untuk mengusir hama tikus baik yang konvensional maupun yang modern. Salahsatu alat modern yang dapat dibuat dan digunakan di antaranya alat yang dapat memancarkan gelombang ultrasonik dengan fariasi sensor getar. Gelombang ultrasonik merupakan gelombang suara yang frekuensinya mencapai 20 KHz-90 KHz dimana frekuensi suara tersebut dapat didengar oleh hewan seperti tikus, lumba-lumba, kelelawar dan lainnya. Komponen lat ini merupakan perpaduan IC ( Integrated Circuit ), transistor, maupun menggunakan komponen lainnya yang disusun sehingga menjadi sebuah sensor. Komponen-komponen ini dapat ditemukan pada rangkaian radio bekas atau Tv bekas sehingga membuatnya mudah sekali .
Sensor getar banyak dimanfaatkan sebagai swit on / of pada beberapa rangkaian . Kwantitas gabungan
mengakibatkan Indikator Gelombang ultrasonik dapat menyala sehingga Gelombang tersebut akan memberikan Gangguan pada pendengaran tikus sawah.
Penggunaan gelombang ultrasonik untuk mengusir hama tikus merupakan salahsatu cara yang sangat efektif, karena penggunaannya sangat ramah lingkungan, praktis, serta tingkat keamanannya tinggi. Hewan seperti tikus akan tidak terganggu ketika mendengar suara gelombang ultrasonik sehingga hama tikus tersebut akan keluar dari area persawahan petani.
B.
Rumusan Masalah
Adapun permasalahan dalam makalah ini adalah :
1.
Bagaimana membangun dan membangun sebuah Sensor getar yang memiliki sensitifitas tinggi untuk membangkitkan gelombang ultrasonik.
2.
Bagaimana sistem kerja sensor getar gelombang ultrasonik sehingga dapat menjadi alat bantu pengusir hama tikus.
C.
Tujuan Pe mbuatan
Tujuan dalam pembuatan ini adalah merancang Sensor Getar pembangkit gelombang ultrasonik dengan menggunakan IC 74LS74 sebagai komponen utama dan relay
12 Volt sebagai saklar elektronik untuk pengusir hama tikus.
D.
Manfaat Pe mbuatan
Manfaat Pembuatan sensor Penyanyi Adalah s ebagai sarana mengembangkan ide Rangkaian elektronik yang didasarkan differences karakteristik Komponen-Komponen elektronik yang sehingga dapat membantu 'masyarakat untuk review Membangun Sebuah alat yang modern mengusir hama tikus Yang Aman untuk review peningkatan produktifitas hasil temuan pertanian.
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Profil
IC ( I ntegrated Circuit ) 74LS74
IC 74LS74 adalah sebuah komponen elektronika yang memiliki satu input data yang dikontrol oleh sebuah sinyal clock atau input, sehingga saat jam aktif terus tanpa mengalami perubahan data maka data tersebut dapat ucapkan dan diteruskan ke output.
Pada perancangan sistem bagian inti, digunakan IC tipe 74LS74 . Berikut ini adalah konfigurasi pin dari IC 74LS74:
Gambar 1.1 Konfigurasi Pin IC 74LS74
IC ini memiliki fakta sebagai berikut:
1. Berdaya kerja rendah
2. Memiliki arus input maksimum sampai dengan 1 mA
Ada dua buah sinyal input yang akan di sampling secara bergantian, karena itu diperlukan 2 buah sinyal pulsa ( clock ). Diperlukan Suatu Rangkaian Yang akan membagi 1 buah sinyal pulsa ( jam ) Menjadi 2 buah sinyal pulsa ( jam ), Rangkaian tersebut ANTARA Lain Kontra Dan decoder / demultiplexer .
Counter berfungsi untuk mengubah satu sumber sinyal clock yang berupa gelombang kotak menjadi dua buah counter . Pada Rangkaian Counter , multiplexer 1 ke 2 menggunakan IC tipe 74LS74.
Multiplexer 1 to 2 pada sirkuit pengatur waktu berfungsi untuk terbuka dan tertutup nya pada saklar elektronik setiap periode yang berkelanjutan. Sinyal input decoder / demultiplexer didapatkan dari sinyal output Counter , sinyal output dari decoder / demultiplexer setelah diinvert nantinya akan melalui saklar elektronis , sehingga ada sinyal dari decoder / demultiplexer akan mengaktifkan saklar elektronis tersebut. Selector dari decoder / demultiplexer adalahactive low sehingga diperlukan suatu inverter
untuk Membalik logika dari sinyal keluaran decoder / demultiplexer sehingga sinyal keluaran ini nantinya dapat digunakan sebagai terbuka dan tertutupnya pada
saklar elektronis secara otomatis.
Keluaran akan berubah sesuai dengan data yang dimasukkan. Ketika clock- nya mulai turun dan clock bernilai rendah proses ini dinamakan proses merekam data atau mengambil data. Sedangkan saat clock- nya mulai naik dan clock bernilai tinggi proses ini dinamakan proses menahan data atau menyimpan data.
B. Relai Profil
5 volt
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di pantauan . Ketika solenoida dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoida sehingga kontak saklar akan menutup.
Gambar 1. 2 Sistem Relay
pada lampu
Pada saat arus berubah, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka. Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus / tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan memakai arus / tegangan yang kecil (misalnya 0,1 ampere 5 Volt DC). Dalam pemakaiannya biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi dengan sebuah dioda yang paralel dengan lilitannya dan dipasang terbalik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti dari on ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya. Penggunaan
relai perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta kekuatan relay
men-switch arus / tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada body relay. Misalnya relay 5 VDC / 4 A 220V, artinya tegangan yang diperlukan sebagai pengontrolnya adalah DC 5 Volt dan mampu men-switch arus listrik (maksimal) sebesar 4 ampere pada tegangan 220 Volt.
Gambar 1. 3 Relay
Sebaiknya
relay difungsikan 80% saja dari kemampuan maksimalnya agar aman, lebih rendah lagi lebih aman. Relay jenis lain ada yang namanya reedswitch atau relay lidi. Relay jenis ini berupa batang kontak terbuat dari besi pada tabung kaca kecil yang dililitin kawat. Pada saat lilitan kawat dialiri arus, kontak besi tersebut akan menjadi magnet dan saling menempel sehingga menjadi saklar yang on. Ketika arus pada lilitan medan warna hilang dan kontak kembali terbuka atau off.
C. Skema Rangkaian
1.
Catu Daya
Catu daya merupakan rangkaian komponen utama untuk pembagi tegangan pada komponen elektronka. Untuk membangun tegangan yang digunakan pada sensor getar yang diperlukan sebesar 5 volt, 9 volt, dan 12 volt yang di dapatkan dari koneksi IC regulator tipe LM 7805, LM 7809, dan LM 7812. Input sebesar 12 volt digunakan untuk membangkitkan tegangan pada komponen penunjang yaitu gelombang ultrasonik.
Gambar 1. 4 Catu Daya Digambarkan Secara Skematik
|
Tidak
|
Komponen
|
Jumlah
|
|
1
|
Trafo 1 Ampere CT
|
1 buah
|
|
2
|
Dioda IN4001
|
2 buah
|
|
3
|
Kapasitor 2200uF
|
1 buah
|
|
4
|
IC L M 7805, L M 7809, L M 7812
|
1 buah
|
|
5
|
Kabel
|
1 gulung isi 6
|
|
6
|
Nak
|
1 buah
|
|
7
|
R e sistor 10 Kilo Ohm
|
1 buah
|
Tabel 1.1 Daftar Komponen Catu Daya
2.
Skema Rangkaian Sensor Getar
Gambar 1. 5 Sensor
GETAR Digambarkan Beroperasi skematik
|
Tidak
|
Komponen
|
Jumlah
|
|
1
|
Jam
|
1 buah
|
|
2
|
Resistor 10 Kilo Ohm
|
1 buah
|
|
3
|
Resistor 470 Ohm
|
1 buah
|
|
4
|
IC 74LS74
|
1 buah
|
|
5
|
TR BC 550
|
1 buah
|
|
6
|
Nak
|
1 buah
|
|
7
|
Kabel isi 6
|
1 gulung
|
|
8
|
Relai 5 volt
|
1 buah
|
Tabel 1.2 Daftar Komponen Sensor Getar
3.
Skema Catu daya dan Sensor Getar
D.
Hipotesis Penelitian
Penggunaan komponen IC ( I ntegrated Circuit ) 74LS74 dan Relay berpengaruh positif terhadap sensitifitas sensor getar . Hipotesis dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
H 0 : Ai = 0
Tidak ada pengaruh komponen IC ( I ntegrated Circuit ) 74LS74 dan Relay terhadap
sensitifitas sensor getar .
Ha : Paling sedikit ada satu Ai ≠ 0
Ada pengaruh komponen IC ( I ntegrated Circuit ) 74LS74 dan Relay terhadap sensitifitas sensor getar .
Gambar 1. 6 Skema Catu daya dan Sensor Saklar Getar
Gambar 1. 7 Skema Daya dan Sensor Getar Kombinasi rangkaian dengan estafet Digambarkan Secara Skematik
4 Skema Pembangkit Gelombang Ultrasonik
Gambar 1. 8 Skema Pembangkit Gelombang Ultrasonik
|
Tidak
|
Komponen
|
Jumlah
|
|
1
|
Resistor 1K8
|
1 buah
|
|
2
|
Resistor 1 K
|
1 buah
|
|
3
|
Resistor 5K6
|
1 buah
|
|
4
|
Resistor 480
|
1 buah
|
|
5
|
IC 555
|
1 buah
|
|
6
|
Transistor SC 1162
|
1 buah
|
|
7
|
Kapasitor 2,2 nF
|
1 buah
|
|
8
|
Kapasitor 0,022 uF / 6Volt
|
1 buah
|
|
9
|
Spiker 40 ohm
|
1 buah
|
|
10
|
Kabel Warna
|
1 gulung
|
Tabel 1.3 Daftar Komponen Pembangkit Gelombang Ultrasonik
E.
Alat Penunjang
Untuk membangun dan merangkai komponen alat tersebut diperlukan alat-alat penunjang diataranya:
Sebuah.
Solder atau pemanas tenol d . Bor PCB
b.
Tang buaya e . Pemotong PCB
c.
Tenol f. Mor atau baut
F. Sistem Kerja Alat
Sistem kerja sensor adalah perpaduan dari rangkaan Power Suplay , Relay sistem , sistem
Sensor utama, dan sistem pembangkit gelombang Ultrasonik yang dipancarkan oleh spiker yang ditempatkan di beberapa titik lokasi persawahan. Sistem tersebut berfungsi secara berkesinambungan dengan proses ketika fungsi sistem dihidupkan maka indikator sensor berupa lampu lad akan hidup sebagai tanda sistem kawat kendali yang terpasang di sawah telah aktif.
Gambar 1. 9 Skema Sitim Kerja Pembangkit Gelombang
Ultrasonik
Ketika kawat yang dipasang di sawah gangguan dari tikus yang ingin masuk ke tanaman maka sistem akan mengirimkan data yang kemudian diteruskan ke sistem sensor getar yang ditransmisikan ke sistem utama IC 74LS74 yang kemudian diteruskan ke sistem Relay. Sistem pada Relay ini kemudian akan mengirimkan data yang dikirim oleh sensor lalu diteruskan ke sistem pembangkit gelombang ultrasonik sehingga gelombang bunyi ultrasonik akan aktif secara otomatis. Dengan gelombang ultrasonik tersebut maka sistem pendengaran hama tikus tidak akan terganggu dan tikus tersebut akan segera menghindari sumber suara yang mengganggu pendengaran mereka.
Pemasangan spiker yang berfungsi memancarkan gelombang ultrasonik dapat dipasang pada berbagai titik persawahan sesuai kebutuhan petani. Penggunaan kawat yang dipasang di persawahan harus terpasang dengan baik karena akan menentukan tingkat sensor yang sensitif terhadap gangguan hama tikus. Penggunaan kawat kendali yang dipasang dipersawahan juga dapat dibuat secara berlapis oleh kebutuhan petani.
Pada alat sensor getar pembangkit gelombang ultrasonik ini dilengkapi dengan tombol reset yang berguna untuk pembantuan ulang atau mengkosongkan data pada sensor sistem sehingga sensor sistem menjadi off atau mati.
BAB III
PENUTUP
A. Kes impulan
Dari penjelasan diatas dapat diabaikan:
1. Sensor getar pembangkit gelombang ultrasonik
dapat membantu masyarakat untuk mengusir hama tikus di sawah petani.
2. Sensor getar pembangkit gelombang ultrasonik dapat dibuat dan dibangun dengan mudah dan murah menggunakan komponen bekas.
B. Saran
1. Dalam pembuatan sensor, pembangkit gelombang ultrasonik ini perlu dikembangkan lagi sehingga dapat disesuaikan dengan kondisi atau kebutuhan petani.
2. Sistem sensor perlu di bangun sebaik mungkin agar sensor sensitifitas benar-benar mampu dimanfaatkan oleh masyarakat secara luas.
PUSTAKA
1. Agfianto Eko Putra, Belajar Mikrokontroler AT89C51 / 52/55 (Teori dan Aplikasi), Gaya Media, 2002. Hal 15 - 30.
2. Agus Sugiharto, ” Penerapan Dasar Transduser dan Sensor”, Edisi Pertama, Kanisius, Yogyakarta, 2002. Hal 23 - 25.
3. Robert F. Coughlin, Frederick F. Driscoll, Penguat Operasional dan Rangkaian Terpadu Linier, Edisi kedua Erlanggga, 1983. Hal 161- 170.
4. www.pustaka.litbang, pertanian.go.id / swa-sembada-pangan.
Penulis: 1. Ahmad Kasan Manuri
: 2. Mahfuzh (pemakalah)
Publikasi: 7 Desenber 2020
Tempat: SDN 1 Purwodadi
Kegiatan: Uji Pramuka Penegak Garuda
