RANCANG BANGUN SIMULASI PENGUKUR TEKANAN UDARA PADA
BAN KENDARAAN DENGAN SENSOR TEKANAN MPX5700AP
BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO
PROJEK AKHIR 2
ROYDO PUTRA SARAGIH 162411034
PROGRAM STUDI D-III METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERNYATAAN
Rancang Bangun Simulasi Pengukur Tekanan Udara Pada Ban Kendaraan
Dengan Sensor Tekanan MPX5700AP Berbasis Mikrokontroler Arduino
PROJEK AKHIR 2
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbenya.
Medan, Juli 2019
Roydo Putra Saragih NIM: 162411034
LEMBAR PENGESAHAN
Judul : Rancang Bangun Simulasi Pengukur Tekanan Udara Pada Ban Kendaraan Dengan Sensor Tekanan MPX5700AP Berbasis Mikrokontroler Arduino
Kategori : Projek Akhir 2
Nama : Roydo Putra Saragih
Nomor Induk Mahasiswa : 162411034
Program Studi : D3 Metrologi dan Instrumentasi
Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Disetujui di Medan, Januari 2019
Disetujui Oleh
Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU
Ketua, Dosen Pembimbing
Junedi Ginting, S.Si, M.Si NIP. 197306222003121001
ABSTRAK
Dalam kehidupan sehari-hari manusia sering melupakan hal-hal yang kecil dan remeh. Terutama pada kendaraan transportasi yang setiap hari digunakan untuk melakukan aktivitas seperti pengojek, supir bus/angkot, pengantar surat, pengantar makanan siap saji, pembalap dan sebagainya. Hal yang sering diabaikan adalah tekanan ban pada kendaraan yang merupakan faktor yang sangat penting. Tekanan ban pada suatu kendaraan yang ideal membuat konsumsi BBM (Bahan Bakar Minyak) jauh lebih irit. Setiap ban mobil dan motor pasti ada udara didalamnya yang memiliki tekanan tertentu, tekanan udara ban ini menjadi salah satu faktor utama bagi kemampuan, kenyamanan dan keselamatan pada saat berkendara. Pada setiap ban pasti memiliki tekanan udara standar (spesifikasinya), dan apabila tekanan udara pada ban tidak sesuai standar yang direkomendasikan maka dapat mengakibatkan hal hal yang merugikan bagi kendaraan maupun pengemudi dan penumpang. Sehingga alat dirancang karena perkembangan teknologi saat ini berkembang begitu pesat. Salah satu implementasinya yaitu mengatur tekanan udara pada ban kendaraan. Dan dari masalah yang ada, maka dibuatlah aplikasi pengaturan tekanan udara pada pengisian ban kendaraan untuk mempermudah pekerjaan dalam bidang perhitungan serta mengetahui nilai ideal tekanan ban saat berkendara yang di kendalikan oleh program Arduino. Oleh karena itu sebagai mahasiswa di harapkan dapat merancang sesuatu alat yang dapat bekerja secara sistematis.
ABSTRACK
In everyday life people often forget the small and trivial things. Especially in transportation vehicles that are used daily for activities such as pengojek, bus drivers / public transportation, delivery letters, delivery of fast food, racers and so forth. The thing that is often overlooked is the tire pressure on the vehicle which is a very important factor. Tire pressure in an ideal vehicle makes the fuel consumption (Fuel Oil) much more efficient. Every car and motorcycle tire there must be air inside which has a certain pressure, tire air pressure is one of the main factors for the ability, comfort and safety while driving. On each tire must have standard air pressure (specifications), and if the air pressure on the tire does not meet the recommended standard it can lead to adverse things for the vehicle as well as the driver and passenger. So the tool is designed because the current technological development is growing so rapidly. One of its implementation is to regulate air pressure on vehicle tires. And from the existing problems, then made the application of air pressure regulation on the filling of vehicle tires to facilitate the work in the field of calculation and to know the ideal value of tire pressure when driving is controlled by the Arduino program. Therefore as a student is expected to design something that can work systematically.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang memberikan rahmat dan kasih karunia-NYA sehingga Tugas Akhir yang berjudul “Rancang Bangun Simulasi Pengukur Tekanan Udara Pada Ban Kendaraan Dengan Sensor Tekanan MPX5700AP Berbasis Mikrokontroler Arduino”, dapat diselesaikan dengan baik. Penyusunan Tugas Akhir diajukan untuk memenuhi salah satu syarat dalam menempuh ujian Projek Ahir 2 pada jurusan Metrologi dan Instrumentasi di Universitas Sumatera Utara.
Disadari sepenuhnya, tanpa bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, penulisan Tugas Akhir 1 ini tidak akan dapat diselesaikan dengan baik. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang Tulus kepada:
1. Dr.Kerista Sebayang, M.Sc., Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
2. Dr.Diana Alemin Barus, M.Sc., Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Univeritas Sumatera Utara
3. Junaidi Ginting M.Si, Sekertaris Jurusan Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara dan pembimbing yang telah meluangkan waktunya selama penyusunan laporan projek akhir 2 ini.
4. Seluruh dosen prodi D3 Metrologi dan Instrumentasi yang telah membimbing dan memberikan ilmu pengetahuan dan contoh yang baik
5. Teristimewa Terimakasih kepada ayah tercinta Saralam Saragih dan ibunda tercinta Sintaria Sinaga yang telah mendidik dan membesarkan dengan penuh doa, kasih sayang dan kesabaran, dan mendukung dengan moril, materi dan motivasi. Terimakasih juga untuk saudara kandung saya Risda Saragih dan Romaida Saragih. Terimakasih atas doa dan dukungan yang diberikan, tiada kata-kata yang dapat mewakili ucapan terimakasih selain doa
6. Terimakasih untuk Cristin Yesica Aritonang, Yeny Putri Bagariang, Damos Hutagalung, dan Cristin Natalia Ginting sebagai sahabat yang tidak hanya sabar namun banyak memberi motivasi, doa serta dukungan untuk menyelesaikan Projek Akhir 2 ini
7. Seluruh teman-teman seperjuangan Metrologi dan Instrumentasi stambuk 2016 yang kompak, saling membantu, selalu memberi semangat dan memberi kritik dan saran yang sangat membangun
Disadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan Projek Akhir 2. Diharapkan kritik dan saran yang membangun untuk perbaikan selanjutnya. Semoga apa yang terkandung dalam laporan ini dapat bermanfaat bagi banyak pihak.
Medan, Januari 2019 Penulis,
Roydo Putra Saragih NIM: 162411034
DAFTAR ISI Halaman Judul Pernyataan Lembar Pengesahan Abstrak ……… i Abstract ……… ii
Kata Pengantar ………. iii
Daftar Isi ……….. v
Daftar Gambar ………. vii
Daftar Tabel ………. viii
Daftar Lampiran …….………. ix BAB I. PENDAHULUAN ………. 1 1.1 Latar Belakang ………... 1 1.2 Rumusan Masalah ……… 1 1.3 Tujuan Penulisan ……….……… 2 1.4 Batasan Masalah ……….……… 2 1.5 Metode Pembahasan ………. 2 1.6 Sistematika Penulisan ……… 3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ……… 3
2.1 umum ………. ……… 5
2.2 Sensor MPX 5700 AP ……… 5
2.3 Arduino …………..………. 7
2.4 Buzzer ………..……….. 8
2.5 LED (Light Emitting Diode) ……… 9
2.6 LCD (Liquid Cryistal Display………. 10
2.7 Resistor ……….. 12
2.7.1 Kapasitas Daya Resistor ……… 12
2.7.2 Nilai Toleransi Resistor ……….. 13
2.7.3 Jenis-jenis Resistor ……… 15
2.8 Adaptor ……… 16
3.1 Diagram Blok Rangkaian……… 19
3.2 Skema Rangkaian ……….…………... 20
3.3 Flowchart Diagram ………. 21
3.4 Rangkaian Skematik LCD (Liquid Cryistal Display) ……… 22
3.5 Perancangan Sensor Tekanan MPX 5700 AP……… 22
3.6 Perancangan Skematik Buzzer ……….. 23
BAB IV. ANALISIS DAN PENGUJIAN ……… 20
4.1 Pengujian Rangkaian LED Indicator dengan Arduino …..……... 25
4.2 Pengujian Minimum Sistem Arduino Uno dengan LCD……… 28
4.3 Pengujian Sensor Tekanan MPX 5700 AP dengan LCD …………. 31
4.4 Data Percobaan Ukuran Ban Kendaraan ……… 34
4.4.1 Data Percobaan Ukuran Ban Motor……… 34
4.5 Tabel Konversi Tekanan ……… 35
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ………. 25
5.1 Kesimpulan ……… 36
5.2 Saran ……….. 36 DAFTAR PUSTAKA ………. LAMPIRAN ………
DAFTAR GAMBAR
NO.Gambar JudulGambar Halaman
2.1. MPX 5700 AP 6 2.2. Arduino UNO 7 2.3. Buzzer 8 2.4. Polaritas LED 10 2.5. Resistor Kawat 14 2.6 Resistor Arang 15
2.7 Resistor Oksida Logam 15
2.8 Adaptor 16
3.1 Diagram Blok Sistem 19
3.2 Skema Rangkaian Sistem Minimum Arduino 20
3.3 Flowchart Diagram 21
3.4 Skematik Rangkaian LCD 16 x 2 22
3.5 Skematik Rangkaian Sensor Tekanan MPX 5700 AP 22
3.6 Skematik Rangkaian Buzzer 23
4.1 Blok Pengujian Rangkaian LED Indikator 26
4.2 Tampilan Sketch Arduino IDE Untuk Menuliskan Program 26
4.3 Listing Program 26
4.4 Kotak Dialog Menyimpan Program 27
4.5 Proses Uploading Dari Komputer keArduino 27
4.6 Blok Diagram Pengujian LCD Indikator 28
4.7 Listing Program 29
4.8 Kotak Dialog Menyimpan Program 29
4.9 Proses Uploading Dari Komputer keArduino 30
4.10 Blok Diagram Pengujian LCD Indikator 31
4.11 Listing Program Pengujian Sensor 1 32
4.12 Listing Program Pengujian Sensor 2 32
4.14 Kotak Dialog Penyimpan Program 33 DAFTAR TABEL
NO.Tabel Judul Tabel Halaman
2.1. Konfigurasi LCD 16 x 2 11
2.2. Kode Warna Resistor 13
2.3 Keterangan Nilai Resistor 16
4.1 Hasil Pengukuran Tekanan Kendaraan 34
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dengan kemajuan teknologi saat ini dunia elektronika mengalami kemajuan yang berkembang sangat pesat. Teknologi elektronika juga memberikan kontribusi bagi kehidupan manusia dengan adanya perkembangan di bidang ini. Dengan berbagai jenis peralatan yang telah dibuat oleh manusia untuk memenuhi keinginan dan kebutuhan dalam menjalankan segala aktifitas, dimana peranan elektronika begitu penting bagi perkembangan teknologi. Dalam kehidupan manusia, contoh yang sering dihadapi adalah pengisian ban kendaraan, dimana kurangnya pengetahuan orang-orang cara pengisian dan pengaturan tekanan angin pada ban kendaraan sehingga sering terjadinya ketidaktepatan dalam pengissian jumlah tekanan pada ban kendaraan yang menyebabkan ketidaknyamanan dalam berkendara.
Berdasarkan latar belakang diatas, maka penulis merancang suatu sistem pengukuran dan pengatur tekanan kendaraan dengan judul “Rancang Bangun Simulasi Pengukur Tekanan Udara Pada Ban Kendaraan Dengan Sensor Tekanan MPX5700AP Berbasi Mikrokontroler Arduino”yang memberikan kemudahan dalam pengaturan tekanan ban agar tetap berada pada ukuran ban yang ideal dengan memberikan peringatan sebuah Buzzer dan Led yang ditampilkan di LCD.
1.2 Rumusan Masalah
Untuk memfokuskan pembahasan tugas akhir ini, maka pembahasan masalah dirumuskan pada hal-hal sebagai berikut:
1. Bagaimana cara merancang alat pengukur tekanan ban dengan menggunakan Arduino. 2. Faktor-faktor yang mempengaruhidalammerancangalatpengukur teknan ban.
3. Menganalisa rangkaian alat pengukur tekanan ban berdasarkan skematik yang ada di Arduino.
4. Diharapkan alat pengukur tekanan ban ini dapat mempermudah dalam mendeteksitekanan pada ban kendaraan.
1.3 Tujuan Penulisan
Penulisan laporan tugas akhir ini adalah untuk:
1. Merancangsuatualatpengukur tekanan ban dankemudianditampilkanpada LCD denganmenggunakanArduino.
2. Memberikan penjelasan cara kerja alat pengukur tekanan ban melalui udara didalam ban dalam sepeda motordengan menggunakan sensor tekananMPX 5700 APyang berbasis Mikrokontroler Arduino.
3. Mengtahui manfaat pengukuran tekanan udara pada ban kendaraan.
1.4 Batasan Masalah
Mengacu pada hal diatas, dibuat suatu batasan-batasan dengan maksud memudahkan analisis yang dibutuhkan dalam rangka pemecahan masalah. Adapunbatasannyayaitusebagaiberikut:
1. Menjelaskanbagaimanaprinsipkerja Sensor tekananMPX 5700 AP. 2. MenjelaskanPrinsip dan perangkat dari Arduino.
3. Pengujiandilakukandidalamruangantertutup.
1.5 MetodologiPembahasan
Untuk dapat mengimplementasikan sistem di atas, maka secara garis besar digunakan beberapa metode sebagai berikut:
1. Studi Literatur, dengan cara mempelajari buku-buku acuan dan literatur yang berhubungan dengan materi dalam penulisan tugas akhir.
2. Pengumpulan data, yaitu mengumpulkan informasi dan mempelajari tentang sistem cara kerja alat dan penggunaan Arduino, Sensor tekananMPX 5700 AP, Buzzer dan komponen pendukung lainnya.
3. Analisa permasalahan, untuk mengetahui dan menentukan batasan-batasan sistem sehingga dapat menentukan cara yang paling efektif dalam penyelesaian permasalahan. 4. Perancangan alat, setelah menganalisa permasalahan, selanjutnya dilakukan pengumpulan
data dan perancangan alat dengan menggunakan model perancangan alat yang telah ditetapkan.
5. Implementasi alat, membuat alat berdasarkan rancangan alat yang telah dibuat sesuai dengan data yang ada.
6. Uji coba alat, menguji alat yang telah dibuat, untuk mengetahui apakah alat sudah bekerja sesuai dengan prosedur, serta melacak kesalahan dan memperbaikinya.
1.6 SistematikaPenulisan
Dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini, pembahasan mengenai system alat yang dibuat dibagi menjadi lima bab dengan sistematika sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Berisi latar belakang permasalahan, batasan masalah, tujuan penulisan, metodologi pembahasan, sistematika penulisan dan relevansi dari penulisan laporan ini
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari Arduino teori pendukung itu antara lain tentang sensor tekanan MPX 5700 AP, Buzzer dan prinsip kerjanya, software pendukung dan bahasa program yang digunakan
BAB III : PERANCANGAN SISTEM
Membahas tentang perencanaan dan pembuatan sistem secara keseluruhan. BAB IV : ANALISIS DAN PENGUJIAN
Membahas tentang uji coba alat yang telah dibuat, pengoperasian dan spesifikasi alat dan lain-lain
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan yang diperoleh dari pembuatan laporan projek akhir 1 ini dan saran-saran untuk pengembangannya
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
3.1 Umum
Tekanan ban yang terlalu tinggi atau berlebihan dapat memberi efek kurang nyaman karena kondisi ban yang keras sehingga sangat sensitif terhadap kondisi jalan yang dilalui. Selain berpotensi menimbulkan kerusakan pada beberapa bagian dari, tekanan ban yang over juga dapat mempercepat terjadinya aus pada ban, terlebih pada bagian tengahnya.Kemungkinan terburuk dari tekanan ban yang terlalu tinggi adalah dapat menyebabkan ban pecah.
Biasanya hal ini terjadi saat kondisi cuaca sedang panas terik, dimana temperatur aspal juga ikut-ikutan panas sehingga ketika beradu dengan ban bertekanan tinggi maka gesekan yang terbentuk juga menjadi besar dan menyebabkan angin di dalam ban mendesak keluar hingga akhirnya pecah. Di sisi lain, tekanan ban yang terlalu rendah juga tidak baik karena dapat mempercepat terjadinya aus pada ban terutama bagian tepi.
Dampak terburuk dari hal ini adalah pecahnya ban karena terlalu tipis, serta juga berpotensi merusak velg kendaraan yang akan bengkok ketika berbenturan dengan jalan berlubang. Selain itu ban yang kurang angin juga menyebabkan bentuk dari ban itu sendiri jadi gampang berubah sehingga hambatan gelinding pun juga bertambah. Kondisi ini menyebabkan energi dari mesin terbuang percuma untuk melawan hambatan gelinding yang terjadi. Alhasil kendaraan jadi lebih boros bahan bakar karena mesin benar-benar dipacu untuk bekerja.
3.2 Sensor MPX 5700 AP
Sensor MPX 5700 AP adalah port tunggal, mutlak silikon sensor tekanan terintegrasi dalam paket SIP 6 pin yang merupakan ManifoldAbsolute Pressure (MAP) yaitu sensor tekanan yang dapat membaca tekanan udara dalam suatu manifold. Sensor MPX 5700 AP dilengkapi oleh rangkaian pengkondisian sinyal dan temperatur kalibrator. Pengolahan bipolar di dalam transistor memberikan tingkat analog sinyal output yang akurat dan tinggi yang sebanding dengan tekanan diterapkan, sehingga sensor mpx 5700 ap memiliki 2,5% kesalahan maksimum lebih dari 0 ° C hingga 85 ° C, tekanan berkisar dari 15KPa ke 700Kpa, pasokan rentang
tegangan dari 4.75VDC ke 5.25VDC, sensitivitas 1.0 kPa (kiloPascal) setara dengan 0.145 psi, dan operasi rentang suhu dari -40 ° C sampai 125 ° C.
Gambar 2.1 MPX 5700 AP
Kaki 1 berfungsi sebagai Vout atau keluaran dari besar jumlah tekanan yg diukur pada benda, Kaki 2 berfungsi sebagai GND atau tegangan negatif pada arduino, Kaki 3 berfungsi sebagai masukan analog. Kaki 4, 5, dan 6 tidak berfungsi jika pengukuran ganya dilakukan pada satu lobang saja.
Sensor ini digunakan untuk mengetahui tekanan udara dalam sebuah benda, baik itu di dalam botol, didalam ban, dan lainnya, sensor ini bisa mengukur dengan range 0 to 700 kPa (0 to 101.5 psi) - 15 to 700 kPa (2.18 to 101.5 psi), serta tegangan outputnya berada di range 0.2 to 4.7 volt.
3.3 Arduino
Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, yang dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardware (perangkat keras)-nya memiliki prosesor Atmel AVR dan software (perangkat lunak)-keras)-nya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Open source IDE yang digunakan untuk membuat aplikasi mikrokontroler yang berbasis platform arduino. Mikrokontroler single-board yang bersifat open source hardware dikembangkan untuk arsitektur mikrokontroller AVR 8 bit dan ARM 32 bit.
Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC (integrated circuit) yang bisa diprogram menggunakan komputer. Tujuan menanamkan program pada mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input, memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output seperti yang diinginkan. Jadi mikrokontroler bertugas sebagai otak yang mengendalikan input, proses, dan output sebuah rangkaian elektonik. Secara umum Arduino terdiri dari dua bagian, yaitu:
Hardware papan input/output (I/O).
Software Software Arduino meliputi IDE untuk menulis program, driver untuk koneksi dengan komputer, contoh program dan library untuk pengembangan program.
Arduino Uno memiliki 6 input analog, berlabel A0 sampai A5, yang masing-masing menyediakan resolusi 10 bit (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Secara default mereka mengukur dari ground sampai 5 volt, perubahan tegangan maksimal menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference(). Selain itu,beberapa pin tersebut memiliki spesialisasi fungsi, yaitu TWI: pin A4 atau SDA dan A5 atau SCL mendukung komunikasi TWI menggunakan perpustakaan Wire.Masing-masing dari 14 pin digital Uno dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Mereka beroperasi pada tegangan 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal (terputus secara default) dari 20-50 kOhms.
Gambar 2.2 Arduino uno
Arduino Uno menggunakan ATmegayang diprogram menggunakan USBto-serial converter untuk komunikasi serial ke komputer melalui port USB. Tampak atas Arduino Uno dapat dilihat pada gambar 2.2.
Adapun data teknis board Arduino Uno adalah sebagai berikut :
Mikrokontroller : Atmega328
Tegangan Operasi : 5 V
Tegangan input (recommended) : 7 – 12 V
Tegangan input (limit) : 6 – 20 V
Pin input/output : 14 (6 diantaranya pin PWM)
Arus DC untuk pin 3,3V : 50 mA
Flash Memori : 32 KB dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader
Kecepatan pewaktuan : 16 Mhz 3.4 Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loudspeaker, jadi Buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet.kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).
Gambar 2.3 Buzzer
Warna merupakan unsur penting dan paling dominant dalam sebuah penciptaan karya desain. Melalui warna orang dapat menggambarkan suatu benda mencapai kesesuaian dengan kenyataan yang sebenarnya.Warna dapat dikelompokkan berdasarkan jenis warna, sifat warna, dan makna warna.Pada buzzer ini menggunakan dua kabel dan dua warna, diamana fungsi kabel adalah untuk menhubungkan suatu komponen ke komponen yang lain, dan terdiri dari warna merah sebagai tanda positif atau Vcc dan warna hitam sebagai tanda negatif atau GND.
3.5 LED (Light EmitingDioda)
Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED
merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Cara kerja Led hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). Disebut monokromatik karena diode LED hanya memancarkan satu warna saja. Bentuk LED ini sangat mirip dengan dengan bohlam atau bola lampu yang kecil serta bisa dipasangkan dengan sangat mudah dalam berbagai rangkaian elektronika. Dan perbedaan LED dengan lampu pijar adalah LED tak memerlukan pembakaran flamen maka dari itu tidak memerlukan pembakaran filamen, maka dari itu tidak akan menimbulkan panas pada saat mengeluarkan cahaya. Dan oleh sebab itu LED yang mempunyai bentuk kecil sudah banyak sekali pemanfaatannya, misalnya saja digunakan untuk lampu penerang didalam LCD televisi yang menggeser fungsi lampu tube.
LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda. Untuk mengetahui polaritas terminal Anoda (+) dan Katoda (-) pada LED maka dapat melihatnya secara fisik berdasarkan gambar dibawah ini. Ciri-ciri Terminal Anoda pada LED adalah kaki yang lebih panjang dan juga Lead Frame yang lebih kecil. Sedangkan ciri-ciri Terminal Katoda adalah Kaki yang lebih pendek dengan Lead Frame yang besar serta terletak di sisi yang Flat. Saat LED teraliri bias forward atau tegangan maju dari anoda atau P menuju ke katoda atau K, maka kelebihan elektron dalam N-type material akan segera berpindah ke bagian yang kelebihan Hole atau lubang yaitu dibagian yang bermuatan positif atau P-Type material. Dan pada saat elektron bertemu dengan hole maka akan melepaskan photon lalu memancarkan cahaya monokromatik. Pengertian LED yang bisa memancarkan cahaya saat dialiri tegangan maju atau bias forward ini juga bisa digolongkan dalam transduser yang bisa mengubah energi listrik berubah menjadi energi cahaya. Sekarang ini LED memiliki beraneka ragam yang tergantung pada panjang gelombang serta senyawa semikonduktor yang diperunakannya.
Gambar 2.4 Polaritas LED
3.6 LCD (Liquid Crystal Display)
Liquid Crystal Display (LCD) adalah komponen yang dapat menampilkan tulisan. Salah satu jenisnya memiliki dua baris dengan setiap baris terdiri atas enam belas karakter, atau biasa disebut LCD 16x2. Layar LCD merupakan suatu media penampilan data yang sangat efektif dan efisien dalam penggunaannya. Untuk menampilkan sebuah karakter pada layar LCD diperlukan beberapa rangakaian tambahan. Untuk lebih memudahkan para pengguna, maka beberapa perusahaan elektronik menciptakan modul LCD.Rangkaian LCD pada umumnya dibuat dengan mengunakan sistem komunikasi jenis parallel. Dalam hal ini tentunya akan banyak port microcontroller yang dibutuhkan pada saat menggunakan LCD. Untuk dapat mengcover segala jenis komunikasi atau semua sistem yang akan saling berhubungan dengan microcontroller memerlukan port prnghrmstsn mikrokontroller. Kelebihan dan keunggulan LCD yaitu dapat digunakan dengan tekanan daya pemakaian listrik yang lebih rendah dari plasma. Selain itu adanya layar on glossy yang sangat cocok dan pas untuk ruang yang banyak memiliki cendela dan banyak menerima cahaya atau dalam artian cahaya tidak dapat terpantul. Selain kelebihan atau keunggulan yang dimiliki oleh LCD tentunya juga ada kekurangan atau kelemahan yang terdapat pada LCD. Kelemahan tersebut yaitu memiliki tampilan sedikit gelap atau hitam. Kemudian kekurangan lainnya terdapat pada brightness atau tingkat pencahayaan dan juga terangnya tidak juga semua permukaan layar sama persis. Selain itu juga ada rasio kontras yang nampak lebih rendah. Namun tentunya kekurangan ini tidak mempengaruhi fungsinya untuk menampilan beberapa banyak aplikasi.
LCD dibagi menjadi dua bagian yaitu bagian depan panel LCD yang terdiri dari banyak dot atau titik LCD dan mikrokontroler yang menempel pada bagian belakang panel LCD yang berfungsi untuk mengatur titik-titik LCD sehingga dapat menampilkan huruf, angka, dan simbol
khusus yang dapat terbaca.LCD berukuran 16 karakter x 2 baris dengan fasilitas backlighting memiliki 16 pin yang terdiri dari 8 jalur data, 3 jalur kontrol dan jalur-jalur catu daya, dengan fasilitas pin yang tersedia maka LCD 16 x 2 dapat digunakan secara maksimal untuk menampilkan data yang dikeluarkan oleh mikrokontroler, secara ringkas fungsi pin-pin pada LCD dituliskan pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Konfigurasi Pin LCD 16x2
kaki-kaki LCD nomor 1, 2, dan 3 adalah kaki VSS/GND, VCC, dan VEE/VO. Kaki VEE berfungsi untuk mengatur kecerahan tampilan karakter LCD. Untuk mengaturnya, digunakan VR 10K yang dapat diputar-putar untuk mendapatkan kecerahan tampilan yang diinginkan. Kaki LCD nomor 4 (RS) adalah kaki Register Selector yang berfungsi untuk memilih Register Kontrol atau Register Data. Register kontrol digunakan untuk mengkonfigurasi LCD. Register Data digunakan untuk menulis data karakter ke memori display LCD.Kaki LCD nomor 5 (R/W) digunakan untuk memilih aliran data apakah READ ataukah WRITE. Karena kita tidak memerlukan fungsi untuk membaca data dari LCD dan hanya perlu menulis data saja ke LCD, maka kaki ini dihubungkan ke GND (WRITE).Kaki LCD nomor 6 (ENABLE) digunakan untuk mengaktifkan LCD pada proses penulisan data ke Register Kontrol dan Register Data LCD.Kaki 11, 12, 13, 14 adalah kaki data D4, D5, D6, D7. Perhatikan bahwa kaki data D0, D1, D2, D3 tidak digunakan karena mode yang digunakan adalah mode 4-bit.
3.7 Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang
sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.
2.7.1 Kapasitas Daya Resistor
Kapasitas daya pada resistor merupakan nilai daya maksimum yang mampu dilewatkan oleh resistor tersebut. Nilai kapasitas daya resistor ini dapat dikenali dari ukuran fisik resistor dan tulisan kapasitas daya dalamsatuan Watt untuk resistor dengan kemasan fisik besar. Menentukan kapasitas daya resistor ini penting dilakukan untuk menghindari resistor rusak karena terjadi kelebihan daya yang mengalir sehingga resistor terbakar dan sebagai bentuk efisiensi biaya dan tempat dalam pembuatan rangkaian elektronika.
2.7.2 Nilai Toleransi Resistor
Toleransi resistor merupakan perubahan nilai resistansi dari nilai yang tercantum pada badan resistor yang masih diperbolehkan dan dinyatakan resistor dalam kondisi baik. Toleransi resistor merupakan salah satu perubahan karakteristik resistor yang terjadi akibat operasional resistor tersebut. Nilai torleransi resistor ini ada beberapa macam yaitu resistor dengan toleransi kerusakan 1% (resistor 1%), resistor dengan toleransi kesalahan 2% (resistor2%), resistor dengan toleransi kesalahan 5% (resistor 5%) dan resistor dengan toleransi 10% (resistor 10%).Nilai toleransi resistor ini selalu dicantumkan di kemasan resistor dengan kode warna maupun kode huruf. Sebagai contoh resistor dengan toleransi 5% maka dituliskan dengan kode warna pada cincin ke 4 warna emas atau dengan kode huruf J pada resistor dengan fisik kemasan besar. Resistor yang banyak dijual dipasaran pada umumnya resistor 5% dan resistor 1%.
Tabel 2.2Kode Warna Resistor
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansitertentu (tahanan) dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan hukum Ohm yang berbunyi:
“Besar arus listrik (I) yang mengalir melalui sebuah penghantar atau Konduktor akan berbanding lurus dengan beda potensial / tegangan (V) yang diterapkan kepadanya dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R)”. Sehingga jika di rumuskan menjadi:
V=I. R (1)
Ohm (simbol Ω) merupakan satuan SI untuk resistansi listrik, diambil dari nama Georg Ohm.Resistor komposisi karbon terdiri dari sebuah unsur resistif berbentuk tabung dengan kawat atau tutup logam pada kedua ujungnya. Badan resistor dilindungi dengan cat atau plastik. Resistor komposisi karbon lawas mempunyai badan yang tidak terisolasi, kawat penghubung dililitkan disekitar ujung unsur resistif dan kemudian disolder. Resistor yang sudah jadi dicat dengan kode warna sesuai dengan nilai resistansinya.
2.7.3 Jenis jenis Resistor
Berdasarkan jenis dan bahan yang digunakan untuk membuat resistor dibedakan menjadi resistor kawat, resistor arang dan resistor oksida logam atau resistor metal film
.
Gambar 2.5 Resistor Kawat
Resistor kawat atau wirewound resistor merupakan resistor yang dibuat dengan bahat kawat yang dililitkan. Sehingga nilai resistansiresistor ditentukan dari panjangnya kawat yang dililitkan. Resistor jenis ini pada umumnya dibuat dengan kapasitas daya yang besar.
2. Resistor Arang (Carbon Resistor)
Gambar 2.6 Resistor Arang
Resistor arang atau resistor karbon merupakan resistor yang dibuat dengan bahan utama batang arang atau karbon. Resistor karbon ini merupakan resistor yang banyak digunakan dan banyak diperjual belikan. Dipasaran resistor jenis ini dapat kita jumpai dengan kapasitas daya 1/16 Watt, 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt, 2 Watt dan 3 Watt.
3. Resistor Oksida Logam (Metal Film Resistor)
Resistor oksida logam atau lebih dikenal dengan nama resistor metal film merupakan resistor yang dibuah dengan bahan utama oksida logam yang memiliki karakteristik lebih baik. Resistor metal film ini dapat ditemui dengan nilai tolerasni 1% dan 2%. Bentuk fisik resistor metal film ini mirip denganresistor kabon hanya beda warna dan jumlah cicin warna yang digunakan dalam penilaian resistor tersebut. Sama seperti resistorkarbon, resistor metal film ini juga diproduksi dalam beberapa kapasitas daya yaitu 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt. Resistor metal film ini banyak digunakan untuk keperluan pengukuran, perangkat industri dan perangkat militer.
Value 330 Ω
Type 4 Band Colour Code System
Colour Code Orange, Orange, Brown, Gold
Multiplier Brown, 10
Tolerance Gold Band ±5%
Tabel 2.3 Keterangan Nilai Resistor
3.8 Adaptor
Adaptor adalah sebuah perangkat berupa rangkaian elektronika untuk mengubah tegangan listrik yang besar menjadi tegangan listrik lebih kecil, atau rangkaian untuk mengubah arus bolak-balik (arus AC) menjadi arus searah (arus DC). Adaptor yang kita kenal kebanyakan yaitu mengubah dari listrik PLN 220 Volt (arus AC) menjadi tegangan listrik lebih kecil (arus DC) yaitu menjadi 5 volt DC, 12 volt DC, 19 volt DC, 24 volt DC.Ada juga adaptor yang mengubah dari listrik PLN 220 Volt AC menjadi tegangan listrik lebih kecil namun arusnya tetap AC, misalnya menjadi 9 volt AC, atau 24 Volt AC. Adaptor bisa dikatakan sebagai pengganti baterai/aki. Jadi dengan adanya alat ini, rangkaian elektronik yang membutuhkan catu daya baterai bisa diganti dengan adaptor. Selain sebagai pengganti baterai, adaptor juga banyyak digunakan sebagai pencatu daya dan charger baterai. Oleh sebab itu alat ini sangat penting dalam dunia elektronika. Sebab jika alat tersebut tidak ada, maka listrik dirumah hanya akan digunakan untuk menyalakan lampu dan peralatan listrik lainnya.
Gambar 2.8 Adaptor Adapun jenis adaptor:
1. Adaptor trafo/transformator
Adaptor konvensional merupakan adaptor yang menggunakan komponen utama bernama trafo yaitu berupa gulungan kawat dan lempengan logam.Oleh karena itu adaptor jenis ini sangat berat, contoh adaptor untuk radio tape compo, TV mini, alat kesehatan, keyboard/organ dan lainnya.
2. Adaptor switching
Adaptor switching yaitu adaptor yang menggunakan komponen utama berupa rangkaian elektronika (yang lebih rumit) namun menghasilkan tegangan listrik yang sesuai dan sangat stabil.Contoh adaptor switching: Adaptor untuk : laptop, handphone, monitor LCD/LED, televisi kecil kurang dari 20-inch, komputer PC All in One.
4. Adaptor DC konverter
Merupakan jenis adaptor yang bekerja dengan merubah tegangan DC yang besar menjadi tegangan DC yang kecil. Contohnya tegangan 12 V menjadi 6 V.
5. Adaptor step up dan step down
Merupakan jenis adaptor yang bekerja dengan merubah tegangan AC yang kecil dengan tegangan AC yang besar. Contohnya tegangan 110 V menjadi 220 V.
6. Adaptor step down
Merupakan jenis adaptor yang bekerja dengan merubah tegangan AC yang besar menjadi tegangan AC yang kecil. Contohnya tegangan 110 V menjadi 220 V.
7. Adaptor inverter
Merupakan jenis adaptor yang bekerja dengan merubah tegangan DC yang kecil menjadi tegangan AC yang besar. Contohnya tegangan 12 V DC menjadi 220 V AC.
Merupakan jenis adaptor yang bekerja dengan merubah tegangan AC yang besar menjadi tegangan DC yang kecil. Contohnya tegangan 220 V AC menjadi tegangan 6 V, 9 V, atau 12 V DC.
Proses pengubahan dimulai dari penye-arah oleh diode, penghalusan tegangan kerut (Ripple Viltage Filter) dengan menggunakan condensator dan pengaturan (regulasi) oleh rangkaian regulator. Pengaturan meliputi pengubahan tingkat tegangan atau arus. Pada teknik regulasi pada pembuatan adaptor, kita mengenal teknik regulasi daya linier dan teknik regulasi switching.
Sistem rangkaian penyearah ada 4 fungsi dasar yaitu:
1. Tranformasi (travo) tegangan yang diperlukan untuk menurunkan tegangan yang diinginkan.
2. Rangkaian penyearah, rangkaian ini untuk mengubah tingkat tegangan arus bolak balik ke arus searah.
3. Filter (Condesator), merupakan rangkaian untuk memproses fluktuasi penyearah yang menghasilkan keluaran tegangan DC yang lebih rata.
4. Regulasi adalah parameter yang sangat penting pada adaptor dan regulator tegangan dengan bahan bervariasi.
Pada teknologi modern saat ini adaptor/ power supply rata-rata sudah tidak lagi menggunakan transformator step down, dimana tegangan AC diturunkan terlebih dahulu melalui sebuah transformator step down keluaran trafo diserahkan dengan diode dan diratakan dengan kapasitor elekronik (elco).
BAB 3
PERANCANGAN DAN SISTEM KERJA RANGKAIAN
3.1 Diagram Blok Rangkaian
Sensor Tekanan
MPX5700
Arduino Uno
LCD
Buzzer
Led Indikator
Adaptor Supply
12 Volt
Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem Proses rangkaian kerja :
1. Sensor tekanan MPX 5700AP di hubungkan ke Arduino, kaki 1 sensor tekanan dihubungkan ke VCC pada arduino, Kaki 2 pada sensor tekanan dihubungkan ke GND pada arduino, dan Kaki 3 Sensor tekanan dihubungkan ke A0 pada arduino atau input Analog.
2. LCD dihubungkan ke Arduino dengan ketentuan kaki 1 dan 5 LCD dihubungkan ke GND arduino, Kaki 2 dan 3 LCD dihubungkan ke VCC, kaki 4 LCD dihubungkan ke kaki 8 arduino, kaki 6 LCD dihubungkan ke kaki 9 arduino. Kaki 11 LCD dihubungkan ke kaki 4 arduino, kaki 12 LCD dihubungkan ke kaki 5 arduino, kaki 13 LCD dihubungkan ke kaki 6 arduino, dan kaki 14 LCd dihubungkan kek kaki 7 arduino.
3. Buzzer dihubungkan ke arduino dengan ketentuan kutub positif dihubungkan ke VCC arduino dan kutub negatif dihubungkan ke GND arduino.
4. LED dihubungkan ke arduino yang saling berhubungan dengan resistor 330 ohm sebagai indikator dari pengukuran besar tekanan.
1. Blok Sensor MPX 5700 AP : Sebagaiinput/output data yang diukur 2. Blok ArduinoUno : Sebagaipengkonversi data dari sensor 3. Blok Display LCD 16x2 : Sebagaipenampilhasilpengukuran 4. Blok Buzzer : Sebagaiindikatorsuara
5. Blok Led Indikator : Sebagailamputanda 6. Power Supply :Sebagai sumber tegangan.
3.2 Skema Rangkaian
3.3 Flowchart Diagram Inisialisasi Data Mulai Pembacaan Sensor Sensor < 28 Sensor >28<=29 Sensor >30<=31 Sensor = 32 Sensor = 33 Sensor >-34 Sensor >max LED mati Hidupkan 1 LED Hidupkan 2 LED Hidupkan 3 LED Hidupkan 4 LED Hidupkan 5 LED Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak Selesai Tidak Hidupkan Buzzer Ya Ya
Gambar 3.3 Flowchart Diagram 3.4 Rangkaian Skematik LCD (Liquid Crystal Display)
Pengoperasian LCD dengan Mikrokontroler Arduino menggunakan komunikasi 4bit. Setelah sensor pelampung sudah melakukan pengukuran, variable resistor akan mengirimkan data ke mikrokontroler melalui Port A kemudian mikrokontroler menerima data ukuran jarak yang terbaca dan ditampilkan oleh LCD. Berikut adalah skematik rangkaian LCD.
Gambar 3.4SkematikRangkaian LCD 16x2 Karakter
Pada gambar 3.4, kaki 1 merupakan Vss, kaki 2 Vdd, kaki 3 Vee, kaki 4 merupakan Rs, kaki 5 merupakan Rw, kaki 6 Enable, kaki 7 sampai kaki 14 merupakan D0-D7. Kaki 1 dan 5 dihubungkan ke Ground, pin 2 dan 3merupakan Vout, kaki 4 dihubungkan ke pin 8, kaki 6 dihubungkan ke kaki 9, kaki 11 sampai kaki 14 dihubungkan ke pin 4 sampai pin 7.
3.5 Perancangan Sensor Tekanan MPX 5700 AP
Sensor tekanan yang telah beredar di pasaran, diantaranya adalah sensor tabung Bourdon, Helix dan tabung spiral, spring dan bellow, diafragma, manometer, dan lain sebagainya. Pada penggunaan pengukuran praktis yang umum dan dapat disambung dengan peralatan elektronika adalah yang berbasis mikroprosessor.
Mikroprosessor yang terbuat dari elemen tunggal yang dikombinasikan menggunakan teknik micromachining dengan logam film tipis dan diproses secara bipolar untuk menghasilkan level tinggi yang akurat dan proporsional untuk aplikasi tekanan. Salah satu sensor tekanan yang berbasis mikroprosessor adalah sensor MPX 5700AP dengan konsep yang digunakan sebagai pengatur tegangan pada ban dalam kendaraan sebuah sepeda motor agar dapat diketahui ketika terjadi perubahan resistansi akibat gesekan dan faktor lainnya.
Keterangan Pin 1: Vout Pin 2: Ground Pin 3: Vcc Pin 4: V1 Pin 5: V2 Pin 6: Vex
3.6 Perancangan Skematik Buzzer
Rangkaian buzzer ini berfungsi sebagai indicator dengan mengeluarkan bunyi suara sebagai pertanda Sensor mendeteksi adanya potensi kebakaran yaitu nilai suhu dan asapnya tinggi. Rangkaian buzzer dapat dilihat pada gambar berikut:
Pada gambar 3.6 kaki negative pada buzzer dihubungkan ke ground dan kaki positif buzzer dihubungkan ke mikrokontroller. Maka untuk menghidupkan buzzer,port yang terhubung ke mikrokontroller cukup mengeluarkan logika 1 (high) dan buzzer akan mati ketika port yang terhubung ke mikrokontroller mengeluarkan logika 0 atau (low).
Dalam perancangan alat ini jika besar tekanan ban kendaraan >= 34 Psi maka buzzer akan mengeluarkan suara atau berbunyi. Sesuai dengan yang telah di atur dalam program.
BAB 4
ANALISIS DAN PENGUJIAN
Dalam Bab ini akan dibahas tentang pengujian berdasarkan perencanaan dari sistem yang dibuat. Program pengujian disimulasikan di suatu sistem yang sesuai. Pengujian ini dilaksanakan untuk mengetahui kehandalan dari sistem dan untuk mengetahui apakah sudah sesuai dengan perencanaan atau belum. Pengujian pertama-tama dilakukan secara terpisah, dan kemudian ke dalam dilakukan ke dalam sistem yang telah terintegrasi.
Pengujian yang dilakukan pada bab ini antara lain:
1. Pengujian Rangkaian Led Indikator dengan Arduino 2. Pengujian Minimum Sistem Arduino Uno dengan LCD 3. Pengujian Sensor Tekanan MPX 5700 AP dengan LCD 4. Pengujian Alat secara keseluruhan
4.1. Pengujian Rangkaian LED Indikator dengan Arduino
Rangkaian led indikator pada penelitian ini berfungsi sebagai lampu penanda kondisi sensor suhu dan asap yang dibaca oleh mikrokontroler. Untuk mengetahui apakah rangkaian led indikator yang telah dibuat dapat bekerja sesuai yang diinginkan maka dilakukan pengujian rangkaian led indikator yang dihubungkan dengan minimum sistem Arduino Uno. Peralatan yang dibutuhkan untuk melakukan pengujian ini yaitu :
1. Minimum Sistem Arduino Uno 2. Kabel data Arduino Uno 3. Rangkaian Led Indikator 4. Software Arduino IDE
Blok diagram pengujian rangkaian Led Indikator :
Gambar 4.1 Blok Diagram Pengujian Rangkaian Led Indikator Langkah-langkah melakukan pengujian rangkaian Led Indikator :
Laptop Kabel Data Arduino Arduino Uno
1. Buka aplikasi Arduino IDE
2. Selanjutnya akan muncul tampilan awal “sketch_xxxxxx” secara otomatis. Pada gambar 4.2. dimulai menuliskan progam sesuai yang diinginkan.
Gambar 4.2 Tampilan Skecth Arduino IDE untuk Menuliskan Program
3. Mengetikkan listing program untuk pengujian rangkaian Led Indikator seperti pada gambar 4.3.
4. Klik SketchVerify. Kemudian akan muncul kotak dialog untuk menyimpan file project yang baru dibuat. Dapat dilihat pada gambar 4.4
Gambar 4.4 Kotak Dialog menyimpan Program
5. Jika sudah tidak ada error, maka klik ikon Upload atau Ctrl + U. Dapat dilihat pada gambar 4.5 di bawah:
Gambar 4.5 Proses Uploading Program Dari Komputer Ke Arduino
Hasil dan Analisa :
Pada pengujian rangkaian led indikator ini programnya cukup sederhana, yaitu dengan melakukan pengaturan output pada pin arduino yang terhubung dengan rangkaian led indikator. Rangkaian led indikator ini terhubung dengan pin 2, 3, 4, 5 dan 6 pada arduino. Untuk mengatur menjadi output yaitu dengan mengetikkan perintah “pinMode(ledPin2, OUTPUT);” yang artinya mengatur pin 2 pada arduino menjadi output.
Selanjutnya untuk menyalakan dan mematikan lampu led yaitu dengan mengetikkan program “digitalWrite(ledPin2, HIGH);” untuk menyalakan lampu led, dan “digitalWrite(ledPin2, LOW);” untuk mematikan lampu led. Sedangkan “delay(1000);” artinya memberikan waktu tunda selama 1000 milisekon atau 1 detik.
4.2 Pengujian Minimum Sistem Arduino Uno dengan LCD
Rangkaian led indikator pada penelitian ini berfungsi untuk menampilkan informasi berupa tulisan dan data sensor suhu dan asap yang dibaca oleh mikrokontroler. Untuk mengetahui apakah rangkaian LCD yang telah dibuat dapat bekerja sesuai yang diinginkan maka dilakukan pengujian rangkaian LCD yang dihubungkan dengan minimum sistem Arduino Uno. Peralatan yang dibutuhkan untuk melakukan pengujian ini yaitu :
1. Minimum Sistem Arduino Uno R3 2. Kabel data Arduino Uno R3 3. Rangkaian LCD 16 x 2 4. Software Arduino IDE
Blok diagram pengujian rangkaian LCD dengan Arduino :
Gambar 4.6 Blok Diagram Pengujian Rangkaian LCD Indikator
Langkah-langkah melakukan pengujian rangkaian Led Indikator : 1. Buka aplikasi Arduino IDE
2. Selanjutnya akan muncul tampilan awal “sketch_xxxxxx” secara otomatis seperti pada langkah sebelumnya.
3. Mengetikkan listing program untuk pengujian rangkaian LCD seperti pada gambar 4.7.
Laptop Kabel Data Arduino Arduino Uno
Gambar 4.7 Listing Program
4. Klik SketchVerify. Kemudian akan muncul kotak dialog untuk menyimpan file project yang baru dibuat. Dapat dilihat pada gambar 4.8.
Gambar 4.8 Kotak Dialog menyimpan Program
5. Kalau sudah tidak ada error, maka klik ikon Upload atau Ctrl + U. Dapat dilihat pada gambar 4.9. berikut :
Gambar 4.9 Proses Uploading Program Dari Komputer Ke Arduino
Hasil dan Analisa :
Pada uji coba rangkaian Arduino Uno terhubung dengan LCD, diperlukan pemanggilan
library“#include <LiquidCrystal.h>” yang berfungsi untuk menambahkan fungsi-fungsi
program menampilkan karakter pada LCD. Kemudian “LiquidCrystal lcd(8,9,10,11,12,13);” adalah listing program untuk pengaturan letak pin-pin kaki LCD dihubungkan ke pin-pin
Arduino Uno.
Penulisan pin-pin ini harus sesuai antara program dengan alat yang telah dipasang. Selanjutnya “lcd_begin(16,2);” yaitu pengaturan jumlah baris dan kolom sesuai LCD yang digunakan. Karena yang digunakan yaitu LCD 16x2 karakter, maka penulisan pada program ini yaitu “lcd_begin(16,2);”. Apabila menggunakan LCD yang berukuran 16 x 2, maka pada program seharusnya tertulis “lcd_begin(16,2);”.
Untuk menuliskan “Metrologi” pada baris atas, dituliskan perintah “lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Roydo Saragih");” yang artinya penulisan karakter “Metrologi” dimulai dari kolom
pertama dan baris pertama (0,0). Angka 0 menyatakan dari awal kolom dan awal baris. Apabila menginginkan penulisan pada baris kedua, yaitu menggunakan perintah “lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("162411065"); Secara keseluruhan hasil keluaran listing program yang ditunjukkan
pada gambar 4.10.
4.3 Pengujian Sensor Tekanan MPX 5700 AP dengan LCD
Sensor Tekanan MPX 5700 AP merupakan komponen utama pada pembuatan alat pendeteksi suhu ruangan ini. sensor mempunyai fungsi untuk mengukur tekananudara di dalam ban. Untuk mengetahui nilai dari data sensor tersebut, dibutuhkan LCD sebagai media untuk menampilkan data sensor dalam bentuk huruf dan angka. Untuk mengetahui apakah rangkaian sensor Tekanan MPX 5700 APini sudah bekerja dengan baik atau belum, maka perlu dilakukan pengujian.Peralatan yang dibutuhkan untuk melakukan pengujian ini yaitu :
2. Kabel data Arduino Uno 3. Rangkaian Sensor suhu LM35 4. Software Arduino IDE
Blok diagram pengujian rangkaian Sensor Tekanan MPX 5700 APdengan Arduino :
Gambar 4.10 Blok Diagram Pengujian Rangkaian Led Indikator
Langkah-langkah melakukan pengujian rangkaian Led Indikator :
1. Buka aplikasi Arduino IDE
2. Selanjutnya akan muncul tampilan awal “sketch_xxxxxx” secara otomatis seperti pada langkah sebelumnya.
3. Mengetikkan listing program untuk pengujian rangkaian LCD seperti pada gambar 4.12 berikut : Laptop p Kabel Data Arduino Arduino Uno Sensor Tekanan MPX 5700 AP Led Indikator LCD 16 x 2
Gambar 4.11 Listing Program Pengujian Sensor (1)
Gambar 4.12 Listing Program Pengujian Sensor (2)
Gambar 4.13 Listing Program Pengujian Sensor (3)
4. Klik SketchVerify. Kemudian akan muncul kotak dialog untuk menyimpan file project yang baru dibuat. Dapat dilihat pada gambar 4.15
Gambar 4.14 Kotak Dialog menyimpan Program
5. Kalau sudah tidak ada error, maka klik ikon Upload atau Ctrl + U. Dapat dilihat pada gambar 4.16 di bawah:
4.4 Data Percobaan Ukuran Ban Kendaraan 4.4.1 Data Percobaan Ukuran Ban Motor
Kendaraan Ban Depan Ban Belakang
Uji (Psi) Standart (Psi) Uji (Psi) Standart (Psi) Kawasaki Ninja 27 28 32,5 34 Vespa 27,2 28 32 33 Mio J 31 30 31 32 Revo 30,4 32 31,3 33 Vario 33 32 33,1 34
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Tekanan Kendaraan
Persen Ralat Ban Depan :
Kawasaki Ninja = = 3,57 Vespa = = 2,85
Mio J = = 3,33 Revo = = 5 Vario = = 3,12 Persen Ralat Ban Belakang :
Kawasaki Ninja = = 4,41 Vespa = = 3,03
Revo = = 5,15 Vario = = 2,64
4.5 Tabel Konversi Tekanan
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Berdasarkan pengujian dan pengamatan, alat yang dirancang dapat menampilkan data informasi tekanan udara bankendaraan,dengan menyalanya sebuah LED dalam tiap perbedaan tekanan dan hasilnya akan ditampilkan di LCD.Apabila proses pengukuran tekanan telah selesai, maka buzzer akan berbunyi.
2. Sensor Tekanan MPX 5700 AP ini dapat bekerja dengan baik membaca tekanan dan mendeteksinya pada ban kendaraan.Arduino Uno memenuhi syarat untuk melakukan proses pengolahan data dalam pembuatan alat pengukur tekanan ban kendaraan sepeda motor.
3. Menjaga kestabilan mengemudi terutama pada kecepatan tinggi dan tikungan. Mencegah pecahnya ban, memberikan jarak pengereman yang lebih baik, memperpanjang usia pemakaian ban dan memberikan daya tahan ban yang lebih baik.
5.2 Saran
1.
Supaya rangkaian yang digunakan tidak terganggu, sebaiknya alat ini dikemas dalam bentuk yang lebih aman dan terlindungi, sehingga penggunaannya lebih efektif.2.
Dengan beberapa pengembangan dan penyempurnaan sistem dari alat ini akan dapat lebih baik lagi hasilnya.DAFTAR PUSTAKA
Alonso, Marcelo dan Edward J. 1979. Dasar Dasar Fisika Universitas. Erlangga: Jakarta
http://digilib.unila.ac.id/7324/16/BAB%20II.pdf
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/310106/FREESCALE/MPX5700AP.html Purwanto, Budi. 2000. Fisika Dasar Teori dan Implementasinya. Tiga serangkai:
Solo
Setiawan, Iwan. Buku Ajar Sensor danTranduser. 2009
http://teknikelektrolinks.com/starduino/starduino-lcd-16x2-4bit.htm http://zonaelektro.net/resistor-karakteristik-nilai-dan-fungsinya/
http://www.masputz.com/2015/08/pengertian-adaptor-fungsi-dan-jenis.html https://www.it-jurnal.com/pengertian-dan-kelebihan-arduino/
LAMPIRAN
#include <LiquidCrystal.h> LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7);
const int numReadings = 10;
int readings[numReadings]; // the readings from the analog input int readIndex = 0; // the index of the current reading
int total = 0; // the running total int average = 0; // the average int inputPin = A1;
int sensorValue = 0; // variable to store the value coming from the sensor
const int buzzer = 13,ledPin2 = 1,ledPin3 = 2,ledPin4 = 3,ledPin5 = 11,ledPin6 = 12;
void setup() { pinMode(buzzer, OUTPUT); pinMode(ledPin2, OUTPUT); pinMode(ledPin3, OUTPUT); pinMode(ledPin4, OUTPUT); pinMode(ledPin5, OUTPUT); pinMode(ledPin6, OUTPUT); digitalWrite(ledPin6, HIGH); digitalWrite(ledPin5, HIGH); digitalWrite(ledPin4, HIGH); digitalWrite(ledPin3, HIGH); digitalWrite(ledPin2, HIGH);
for (int thisReading = 0; thisReading < numReadings; thisReading++) { readings[thisReading] = 0;}
lcd.begin(16, 2); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print(" Metrologi");
lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("angkatan 2016"); delay(1000); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print(" XXXXXX"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(" 142411079 "); delay(2000); lcd.clear(); digitalWrite(ledPin6, LOW); digitalWrite(ledPin5, LOW); digitalWrite(ledPin4, LOW); digitalWrite(ledPin3, LOW); digitalWrite(ledPin2, LOW); digitalWrite(buzzer, LOW); delay(2000); } void loop() {
total = total - readings[readIndex];
readings[readIndex] = analogRead(inputPin); total = total + readings[readIndex];
readIndex = readIndex + 1; if (readIndex >= numReadings) { readIndex = 0;}
average = total / numReadings;
int sensorValue1 = average;
float tekanan=(((voltage1/9)*0.145)-2.3)*7; if (tekanan<=0) tekanan=0;
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("nilai:"); lcd.print(voltage1); lcd.print(" mV"); lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Pres:"); lcd.print(tekanan); lcd.print(" Psi");
if(tekanan<28) { digitalWrite(ledPin6, LOW); digitalWrite(ledPin5, LOW); digitalWrite(ledPin4, LOW); digitalWrite(ledPin3, LOW); digitalWrite(ledPin2, LOW); digitalWrite(buzzer, LOW); }
else if(tekanan>=28 && tekanan<=29) { digitalWrite(ledPin6, HIGH); digitalWrite(ledPin5, LOW); digitalWrite(ledPin4, LOW); digitalWrite(ledPin3, LOW); digitalWrite(ledPin2, LOW); }
else if(tekanan>=30 && tekanan<=31) { digitalWrite(ledPin6, HIGH);
digitalWrite(ledPin5, HIGH); digitalWrite(ledPin4, LOW); digitalWrite(ledPin3, LOW); digitalWrite(ledPin2, LOW);
} else if(tekanan=32) { digitalWrite(ledPin6, HIGH); digitalWrite(ledPin5, HIGH); digitalWrite(ledPin4, HIGH); digitalWrite(ledPin3, LOW); digitalWrite(ledPin2, LOW); } else if(tekanan=33) { digitalWrite(ledPin6, HIGH); digitalWrite(ledPin5, HIGH); digitalWrite(ledPin4, HIGH); digitalWrite(ledPin3, HIGH); digitalWrite(ledPin2, LOW); } else if(tekanan>=34) { digitalWrite(ledPin6, HIGH); digitalWrite(ledPin5, HIGH); digitalWrite(ledPin4, HIGH); digitalWrite(ledPin3, HIGH); digitalWrite(ledPin2, HIGH); }
if (tekanan>=28) digitalWrite(buzzer, HIGH); if (tekanan<=28) digitalWrite(buzzer, LOW); delay(250);
Datasheet Program
/*LiquidCrystal Library - Hello World
Demonstrates the use a 16x2 LCD display. The LiquidCrystal library works with all LCD displays that are compatible with the Hitachi HD44780 driver. There are many of them out there, and you can usually tell them by the 16-pin interface.
This sketch prints "Hello World!" to the LCD and shows the time.
The circuit:
* LCD RS pin to digital pin 12 * LCD Enable pin to digital pin 11 * LCD D4 pin to digital pin 5 * LCD D5 pin to digital pin 4 * LCD D6 pin to digital pin 3 * LCD D7 pin to digital pin 2 * LCD R/W pin to ground * LCD VSS pin to ground * LCD VCC pin to 5V * 10K resistor:
* ends to +5V and ground * wiper to LCD VO pin (pin 3)
Library originally added 18 Apr 2008 by David A. Mellis
library modified 5 Jul 2009
by Limor Fried (http://www.ladyada.net) example added 9 Jul 2009
by Tom Igoe
modified 22 Nov 2010 by Tom Igoe
This example code is in the public domain.
*/
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 9, 8, 7, 6); void setup() {
// put your setup code here, to run once: lcd.begin(16, 2);
// initialize serial communication at 9600 bits per second: Serial.begin(9600); pinMode(13,OUTPUT);//buzzer pinMode(5,OUTPUT);// led Serial.begin(9600); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Simulasi M.T.R"); delay(1500); lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("HAY METROLOGI 16"); lcd.setCursor(3,1); lcd.print("--"); delay(1000); lcd.clear(); } void loop() {
// read the input on analog pin A5: int value=analogRead(A5);
int sensorValue = analogRead(A5);
// Convert the analog reading (which goes from 0 - 1023) to a voltage (0-5): float voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);
// print out the value you read: Serial.print("voltage");
Serial.print(voltage); Serial.print(" adc ");
Serial.println(sensorValue); lcd.setCursor(1,8); lcd.print ("volt : " ); lcd.print(voltage); delay (100); if (voltage>4.0) {
lcd.setCursor(5,0);// SETTING CORDINAT LCD lcd.print("KERUH"); // PRINT CHARACTER ON LCD digitalWrite(13,LOW);// TURN ON BUZZER digitalWrite(5,LOW); // TURN ON LED }
else {
lcd.setCursor(0,0); lcd.print("JERNIH");
digitalWrite(13,LOW);// TURN OFF BUZZER digitalWrite(5,LOW); // TURN OFF LED delay(500);
digitalWrite(13,LOW);// TURN ON BUZZER digitalWrite(5,LOW); delay(500); } delay(100); lcd.clear(); }
