Pembagi tegangan tanpa beban

Gambar Rangkaian Hukum Pembagi Tegangan

Salah satu aturan yang paling mendasar yang harus dipahami dalam rangkaian listrik ataupun rangkaian elektronika adalah hukum pembagi tegangan. Atau setidaknya bisa langsung membayangkan perbandingan tegangan yang jatuh dari setiap beban atau tahanan yang terhubung seri atau parallel. Karena dengan memahami aturan ini kita dapat dengan cepat merespon kondisi suatu rangkaian tanpa melakukan perhitungan terlebih dahulu. Ataupun kita bisa mengetahui bahwa setiap beban yang kita pasang pada setiap terminal output suatu rangkaian akan membuat tegangan output tersebut turun akibat hubungan parallel antara tahanan pada terminal output dengan tahanan beban. Setiap resistansi atau tahanan yang terhubung parallel akan membuat tahanan totalnya lebih kecil dari kedua tahanan yang terhubung parallel tersebut, akibatnya dengan turunya tahanan pada terminal tersebut maka pada pembagian tegangan dengan rangkaian seri yang lain terminal tadi akan memperoleh tegangan yang lebih kecil.

Mari kita perhatikan rangkaian pada gambar i. Sesuai dengan rumus pembagi tegangan maka tegangan pada R1 = (R1/(R1+R2)) 9V = (1K/4K)9 = 9/4=2,25 volt. Begitu juga jika kita ingin menghitung tegangan pada R2. Yang pasti jumlah dari tegangan yang terhubung seri tersebut sama dengan tegangan supply. Kemudian pada gambar ii terlihat dua tahanan yang sama terhubung seri kemudian pada salah satu tahanan diparalelkan dengan tahanan yang lain. Jika kita coba analisa pada saat kedua tahanan yang sama itu dipasang seri maka tegangan yang akan jatuh pada masing-masing tahanan tersebut akan berbagi rata (sama=4,5 volt), tetapi dengan ditambahnya satu tahanan lagi pada salah satunya maka tegangan akan turun pada tahanan yang terbebani tersebut. Untuk nilai tegangannya bisa kita hitung dengan rumus pembagi tegangan setelah kita hitung tahanan pengganti pada tahanan parallel tersebut.

Untuk aturan pada rangkaian gambar iii dan iv merupakan prinsip favorit saya dalam aturan pembagi tegangan. Pada gambar iii merupakan rangkaian satu tahanan dengan ujung yang terbuka (open circuit). Dari rangkaian tersebut banyak orang menyimpulkan bahwa tegangan yang jatuh pada ujung yang terbuka adalah o volt, padahal jika kita memahami prinsip pembagi tegangan maka dengan cepat kita bisa menyimpulkan bahwa tegangan yang jatuh adalah sama dengan tegangan supply. Pada dasarnya rangkaian tersebut bagai rangkaian dengan dua tahanan terhubung seri, satu tahanan R3 dan tahanan yang lain adalah udara. Nilai tahanan dari udara sangat besar sekali mendekati tak terhingga sehingga arus yang mengalir hampir tidak ada. Tetapi jika kita gunakan rumus pembagi tegangan maka perbandingan antara tahanan udara dengan R3 sangat jauh sekali sehingga sebagian besar jatuh pada tahanan udara ( VRu = (Ru / (R3+Ru)) 9 v = ( ∞ / (1K + ∞ )) 9 v = ( ∞ / ∞) 9v = (1) 9v = 9 volt). Untuk rangkaian pada gambar iv bisa kita simpulkan bahwa tegangan yang jatuh pada kawat tanpa adanya tahanan adalah 0 volt. Hal ini dikarenakan tahanan yang ada pada kawat idealnya adalah 0 ohm, dengan demikian tidak akan ada pembagian tegangan yang jatuh padanya.

Sebenarnya untuk hukum pembagi tegangan ini saya punya pengalaman tersendiri. Dengan bermodal keyakinan pada hukum yang bersifat absolut, saya pernah mengajak dua teman kuliah saya untuk membentuk hubungan seri dengan tahanan adalah masing-masing tubuh kami walaupun dengan susah payah merayu agar kedua teman tersebut mau ikut membuktikannya. Saat itu saya menantang dengan mencoba membagi tegangan PLN 220 volt ke masing-masing tubuh kami bertiga. Dengan asumsi tegangan yang akan jatuh pada masing-masing adalah 220 / 3 = 73 volt, kemudian saya ajak kedua teman untuk naik ke atas kursi plastik agar tidak terjadi hubungan parallel dengan ground. Satu terminal langsung saya pegang dan kedua teman secara seri memegang terminal satunya, lalu saya menyentuh teman yang ujung dengan pelan-pelan. Maka memang benarlah apa yang sudah menjadi hukum alam atau kententuan Allah SWT, tegangan yang kami rasakan.

Trident Underwater Drone Based On Arduino (PROPOSAL)

USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

Trident Underwater Drone Based On Aduino

Mega 2560

BIDANG KEGIATAN

PKM KARSA CIPTA

DIUSULKAN OLEH :

AZRI WAHYUDA 1705041049 / 2017

POLITEKNIK NEGERI MEDAN

2017

RINGKASAN

BAB1

PENDAHULUAN

1.1          Latar Belakang 

         Indonesia adalah negara dengan sumber daya laut yang sangat luas . Lebih dari 2/3 luas indonesia adalah laut. Begitu juga dengan bumi, Lebih dari 2/3 bagian bumi di dunia ini adalah lautan, karena iu usaha untuk menciptakan teknologi yang bisa memajukan dunia kelautan dari masa ke masa selalu berkembang. Perkembangan teknologi bawah air sekarang tidak banyak mendapat perhatian dari masyarakat. Dan masih banyak kegiatan bawah air yang dilakukan dengan cara konvensional seperti pengamatan bawah laut, pemantauan keretakan bendungan, survey terhadap sumber daya alam bawah air, pencarian korban bencana alam atau kapal tenggelam serta masih banyak lagi kegiatan bawah air selama ini dilakukan secara konvensional oleh manusia.

         Pengamatan di bawah air memiliki beberapa kendala yang dapat mengganggu kinerja pengamatan bahkan keselamatan pengamat itu sendiri. Adapun kendala terseebut antara lain sulitnya wilayah perairan yang akan dijangkau manusia, perairan yang terkena limbah beracun, terbatasnya oksigen, terjadinya tekanan hidrostatik pada tubuh penyelam,serta kendala bahaya yang tinggi akibat serangan hewan buas dan lain sebagainya. Oleh sebab itu, robot yang mampu bergerak bebas di dalam air sangat dibutuhkan untuk membantu tugas manusia.

         Menurut Committee on on Undersea Vehicles and National secara umum undersea vehicles terdiri atas vehicles yang dapat dikenderai manusia atau istilah pengganti yang digunakan oleh committee sebagai “manned”,  dan vehicles atau tanpa awak dengan istilah pengganti “unmanned”.

         Secara luas undersea vehicles terdiri atas deep submersible vehicles (DSP)
yang mana DSP ini termasuk pada golongan “manned” . Untuk vehicles “unmanned” sendiri terdiri atas Remotely Operated Vehicles atau disingkat ROV dan Autonomous Underwater vehicles atau disingkat AUV.

        Salah satu teknologi dibidang marine electrical yang bisa dimanfaatkan untuk mengeksplorasi perairan adalah “Remotely Operated Vehicles” (ROV). ROV merupakan robot kelautan yang memiliki kemampuan untuk mengamati benda – benda yang ada dilautan. Dalam situasi dan kondisi lingkungan didasar laut tidaklah mudah diketahui secara pasti tanpa didukung ketersedian peralatan dan teknologi yang memadai. Dalam kasus ini ada berbagai jenis ROV tersebut, salah satunya adalah pengembangan ROV yang sistem geraknya direkayasa dari alam dengan meniru gerakan hewan (bio-electronic). Dimana salah satu keunggulan jenis ROV ini lebih ramah lingkungan dan mampu bergerak stabil.

        AUV adalah kendaraan bawah air yang mampu bergerak didalam air secara otomatis tanpa adanya control langsung dari manusia, sedangkan ROV adalah kendaraan bawah air yang gerakkannya dapat dikendalikan secara langsung oleh manusia melalui remote control dari atas permukaan air. Untuk saat ini, pengembangan robot bawah air yang gerakannya dapat dikendalikan secara langsung oleh manusia melalui remote control dari atas permukaan air. Untuk saat ini, pengembangan robot bawah air lebih ditekankan pada ROV dibandingkan dengan AUV karana ROV memiliki kelebihan untuk menjalankan tugas-tugas yang menuntut ketelitian dan keakuratan.

        Dengan  banyak nya pemintaan pemantauan bawah air serta pengembangan teknologi robotika dibidang perairan, penulis merencanakan suatu penerapan system microcontroller untuk merancang “Rancang Bangun Robot ROV (Remotely Operated Vehicles) Untuk pengambilan foto dan video bawah air based on arduino mega 2560” sebagai judul tugas akhir penulis. Alat ini diharapkan dapat membantu permasalahan dalam melakukan operasi pemantauan kondisi pada suatu area perairan.

1.2          Rumusan Masalah

          Dengan merujuk pada latar belakang masalah, maka dirumuskan beberapa rumusan masalah yang dibahas pada tugas akhir ini, yaitu sebagai berikut.

1. Bagaimana membuat sebuah robot yang dapat bekerja dibawah air ?

2. Bagaimana merancang sistem sistem kendali dari robot ROV ?

3. Bagaimana kinerja robot bawah air untuk mengambil foto bawah air ?

4.bagaimana sistem monitoring dari robot ROV ?

1.3          Tujuan

          Mengembangkan inovasi baru di bidang perairan bawah air/underwater dengan pemanfaatan teknologi robot ROV sekaligus  Mendeskripsikan dan pengenalan kepada masyarakat bahwa “monitoring in the sea with Trident Underwater Drone Based On Arduino” memberi banyak keuntungan salah satunya yaitu;-pada bencana kapal tenggelam kita tidak perlu turun kedasar laut untuk mencari atau memantaunya, kita tinggal mengendalikannya dari permukaan laut.

Keuntungan yakni tidak membahayakan diri kita dan memudah dalam proses pencarian tanpa menunggu waktu yang lama.

1.4          Manfaat

          Produk yang akan kami rancang adalah produk yang berupa alat yang terbuat dari pipa pipa air .produk yang ingin kami buat ini mempunyai banyak keunggulan dan manfaat, adapun untuk penjelasannya sebagai berikut.

1.      Membantu dan mempermudah penyelam dalam melakukan survey bawah laut.

2.      Membantu riset penelitian bawah air.

3.      Mempermudah “TIMSAR” dalam pencarian korban kecelakaan kapal tengelam tanpa menimbulkan korban lagi.

1.5         Luaran

         Luaran yang diharapkan dari pembuatan proposal ini adalah suatu desain sebuah trident underwater drone based arduino yang bisa memudahkankan dalam melakukan proses pencarian korban banjir/kapal tenggelam dibawah air tanpa turun langsung mencari dan ini merupakan nilai yang sangat berharga karena tidak menimbulkan korban lagi di banding para penyelam turun mencari para korban, itu sangat membutuh waktu cukup lama dibandingkan dengan menggunakan alat ini.

 1.6 KEGUNAAN

                  Program Karsa Cipta ini memiliki banyak kegunaan, antara lain:

1.6.1 Pengamatan Bawah Laut                      

Karsa cipta ini dapat diandalkan dalam pengamatan bawah laut, untuk menggantikan cara konvensional yang berbahaya dan kurang evektif.

1.6.2 Survey Terhadap Sumber Daya Alam Bawah Laut

Mengingat dua per tiga wilayah Indonesia adalah laut, dan memiliki sumber daya alam yang melimpah, diharapkan dengan karsa cipta ini dapat mempermudahkan dalam mencari informasi mengenai sumber daya alam bawah laut.

1.6.3 Pencarian Korban Tenggelam

                  Sampai sekarang, keseluruhan proses pencarian korban tenggelam masih menggunakan cara konvensional, diharapkan dengan karsa cipta ini dapat membantu proses pencarian hingga ketempat yang dalam, sempit, dan tempat-tempat yang sulit dijangkau manusia.

BAB 2 TINJAUAN  PUSTAKA

2.1 Konsep Sistem Kontrol Berbasis Arduino Mega 2560

                  Mikrokontroler ini berfungsi sebagai pengontrol dalam sistem yang bekerja pada benda, dengan cara menerima sinyal yang diberikan oleh computer, lalu mikrokontroler memprosesnya, setelah diproses maka mikrokontroler akan memberikan sinyal di output (motor, lampu, dan kamera).

2.2 Konstruksi Motor Pendorong (Thruster)

                  Sistem penggerak ROV terdiri dari dua pendorong atau lebih, dan memakai motor DC yang dipadukan dengan propeller atau kipas pendorong untuk menghasilkan gaya dorong. Motor pendorong menggunakan Bilge Pump yang dioperasikan pada tegangan 12 VDC.

2.3 Lighting (Sistem Pencahayaan)

Penjelasan pencahayaan ini datang dari catatan Ronan Gray dari Deep Sea Power & Light. Kebutuhan penerangan bawah air nyata diperlukan beberapa meter bawah permukaan air. Cahaya yang tampak pada lingkungan dengan cepat dilemahkan oleh kombinasi dari penyerapan dan pembiasan, sehingga membutuhkan pencahayaan buatan untuk melihat benda-benda di bawah air dengan jelas (Christ dan Wernli, 2007:58).

2.4 Kamera

                  Kamera yang digunakan Charge-Coupled Device (CCD) yang dipasang pada papan sirkuit kecil dan menghasilkan sinyal video yang dikirimkan dalam format sent up the tether ke perangkat video capture di permukaan

   

BAB 3. METODE PELAKSANAAN

a) Mengumpulkan data dengan menggunakan metode survey, proses ini

dilakukan dengan melihat langsung hasil dan survey

b) Analisa hasil survey untuk mengidentifikasi masalah yang perlu diteliti untuk

menentukan alat yang tepat

c) Perancangan peralatan dan persiapan komponen yang digunakan

d) Perakitan komponen (rangkaian)

e) Pengujian keberhasilan rangkaian

f) Perbandingan hasil analisis data, membandingkan data akhir antar objek penelitian

g) Kesimpulan dan saran

BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

4.1 Anggaran Biaya

4.2. Jadwal Kegiatan