TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT MONITORING KELAYAKAN OLI MESIN SEPEDA MOTOR MENGGUNAKAN NODEMCU ESP8266 DENGAN INTERFACE SMARTPHONE

TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN ALAT MONITORING KELAYAKAN OLI MESIN SEPEDA MOTOR MENGGUNAKAN NODEMCU

ESP8266 DENGAN INTERFACE SMARTPHONE

DESIGN OF MONITORING TOOLS FEASIBILITY OF MOTORCYCLE OLI ENGINE USING NODEMCU ESP8266

WITH INTERFACE SMARTPHONE

Disusun Oleh : PRASETYO NUGROHO

17201046

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO

INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO

2020

i

RANCANG BANGUN ALAT MONITORING KELAYAKAN OLI MESIN SEPEDA MOTOR MENGGUNAKAN NODEMCU ESP8266

DENGAN INTERFACE SMARTPHONE

DESIGN OF MONITORING TOOLS FEASIBILITY OF MOTORCYCLE OLI ENGINE USING NODEMCU ESP8266 WITH INTERFACE SMARTPHONE

Tugas akhir ini digunakan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Ahli Madya (A. Md)

Di Institut Teknologi Telkom Purwokerto 2020

Disusun oleh

Prasetyo Nugroho 17201046

DOSEN PEMBIMBING Prasetyo Yuliantoro, S.T., M.T.

Danny Kurnianto, S.T., M.Eng.

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO

INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO 2020

ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Dengan ini saya, PRASETYO NUGROHO, menyatakan bahwa tugas akhir dengan judul “RANCANG BANGUN ALAT MONITORING KELAYAKAN OLI MESIN SEPEDA MOTOR MENGGUNAKAN NODEMCU ESP8266 DENGAN INTERFACE SMARTPHONE” adalah benar karya saya sendiri. Saya tidak melakukan penjiplakan kecuali melalui pengutipan sesuai dengan etika keilmuan yang berlaku. Saya bersedia menanggung resiko ataupun sanksi yang dijatuhkan kepada saya apabila ditemukan pelanggaran terhadap etika keilmuan di tugas akhir ini.

Purwokerto 7 Agustus 2020 Yang menyatakan

Prasetyo Nugroho

iii

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan kasih dan sayang-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “RANCANG BANGUN ALAT MONITORING KELAYAKAN OLI MESIN SEPEDA MOTOR MENGGUNAKAN NODEMCU ESP8266 DENGAN INTERFACE SMARTPHONE ”.

Maksud dari penyusunan tugas akhir ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat dalam menempuh ujian diploma tiga Teknik Telekomunikasi pada Fakultas Teknik Telekomunikasi dan Elektro Institut Teknologi Telkom Purwokerto.

Dalam penyusunan tugas akhir ini, banyak pihak yang sangat membantu penulis dalam berbagai hal. Oleh karena itu, penulis sampaikan rasa terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada:

1. Allah SWT atas segala limpahan karunia rahmat dan hidayah-Nya.

2. Orang tua, Kakak dan Keluarga Besar yang senantiasa mendukung dalam setiap situasi dan kondisi.

3. Bapak Prasetyo Yuliantoro, S.T., M.T., dan Bapak Danny Kurnianto, S.T., M.Eng. selaku dosen pembimbing yang dengan penuh kesabaran dan ketulusan memberikan ilmu pengetahuan dan bimbingan kepada penulis.

4. Teman main saya yang senantiasa mengajak saya dudukan dan kondangan sehingga membuat tidak fokus dengan pengerjaan Tugas Akhir ini.

5. Try Dimas Sulistyawan, Dzikri Angga Prakoso, Zulfikar Helmy Tambunan dan Adinda Nur Fitriyatun manusia-manusia seperjuangan dan berperan sebagai support.

6. Kak Armanda Suryaningrat, Amd.T yang telah memberi bimbingan diluar kampus untuk penyusunan laporan.

7. Esse change double, Sampurna mild splash, Esse change juicy dan LA menthol yang telah menemani kala mengerjakan laporan Tugas Akhir ini.

8. Teman - teman mahasiswa program studi D3 Teknik Telekomunikasi yang penulis cintai dan sayangi.

Penulis menyadari bahwa penulisan laporan ini pasti memiliki kekurangan dan kelebihan, baik dari segi tutur kata ataupun dari segi penulisannya. Untuk itu

iv

penulis mengharapkan kritikan dan saran yang membangun demi Kesempurnaan Tugas Akhir ini. Untuk diskusi lebih lanjut mengenai Tugas Akhir yang dikerjakan oleh penulis dapat menghubungi melalui email : prasetyonugroho1998@gmail.com

Purwokerto, 7 Agustus 2020

(Prasetyo Nugroho)

v

ABSTRAK

Oli adalah pelumas yang berfungsi mengurangi tingkat keausan dan gesekan antar komponen mesin pada saat bekerja. Umumnya yang digunakan para pemilik sepeda motor untuk menentukan umur pakai oli adalah melihat jarak pemakaian melalui speedometer dan durasi pemakaian sejak pergantian oli. Tugas Akhir ini bertujuan membuat rancang bangun alat monitoring kelayakan oli mesin pada sepeda motor dengan jenis matic dan dapat di monitoring dengan mudah menggunakan smartphone, Metode yang digunakan dengan mengalirkan oli mesin yang ada pada pembuangan oli mesin diatur dengan kran dan terdeteksi sensor viscocity dengan kondisi suhu mesin dingin. Untuk nilai viskositas Alat rancang bangun monitoring kualitas oli mesin dengan menghasilkan nilai viskositas kondisi oli dengan rata-rata 131,6 cps viskositas oli dengan kondisi masih layak, rata-rata 72,6 cps dengan kondisi kurang layak dan dengan rata-rata 46,3 dimana nilai viskositas dengan kondisi wajib ganti.

Kata kunci : Oli Mesin, Sensor Viscosity, Inovasi Otomotif, Monitoring Oli Mesin dan NodeMCU 8266

vi

ABSTRACT

Oil is a lubricant that functions to reduce wear and tear between engine components while working. Generally, what motorbike owners use to determine the service life of oil is to see the distance of use through the speedometer and the duration of use since the oil change. This final project aims to design a tool for monitoring the feasibility of engine oil on motorbikes with the automatic type and can be monitored easily using a smartphone. The method used by draining the engine oil in the engine oil discharge is regulated by a faucet and a viscocity sensor is detected with temperature conditions. cold engine. For the viscosity value of the engine oil quality monitoring design tool by producing the viscosity value of the oil condition with an average oil viscosity of 131.6 cps with an oil viscosity in a decent condition, an average of 72.6 cps with inadequate conditions and an average of 46.3 where the viscosity value is subject to mandatory change.

Keywords: Engine Oil, Viscosity Sensor, Automotive Innovation, Lubrication Monitoring and NodeMCU 8266

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ... ii

PRAKATA ... iii

ABSTRAK ... v

ABSTRACT ... vi

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR TABEL ... xii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 LATAR BELAKANG ... 1

1.2 PERUMUSAN MASALAH ... 3

1.3 BATASAN MASALAH ... 3

1.4 TUJUAN ... 4

1.5 MANFAAT ... 4

1.6 SISTEMATIKA PENULISAN ... 4

BAB II LANDASAN TEORI ... 5

2.1 KAJIAN PUSTAKA ... 5

2.2 DASAR TEORI ... 8

2.2.1 Node MCU 8266 ... 8

2.2.2 Internet of Things (IoT) ... 9

2.2.3 Wireshark ... 10

2.2.4 Android ... 11

2.2.5 Arduino IDE ... 12

2.2.6 Sensor Viscosity/kekentalan ... 13

2.2.7 App Inventor ... 14

2.2.8 Wi-Fi ... 15

2.2.9 Pengukuran Kekentalan (Viskositas) ... 16

2.2.10 Fungsi Oli ... 18

2.2.11 Firebase ... 19

viii

2.2.12 QUALITY of SERVICE (QoS) ... 20

2.2.13 IC Regulator 7805... 22

2.2.14 ADC (Analog to Digital Converter) ... 23

BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 25

3.1 ALAT DAN BAHAN ... 25

3.1.1 Laptop ... 25

3.1.2 Smartphone ... 26

3.1.3 NodeMCU ESP8266 ... 26

3.1.4 Sensor optic throught beam (viscosity) ... 26

3.1.5 Power Supplay ... 26

3.1.6 IC Regulator 7805 ... 27

3.1.7 Software Arduino IDE ... 27

3.1.8 Software Firebase ... 27

3.1.9 Software MIT App Inventor ... 27

3.2 ALUR PENELITIAN ... 28

3.2.1 STUDI LITERATUR ... 29

3.2.2 FLOWCHART ALUR KESELURUHAN ... 30

3.2.3 BLOK DIAGRAM SISTEM PERANGKAT KERAS ... 31

3.2.4 FLOWCHART ALUR SISTEM ... 32

3.2.5 PERANCANGAN PERANGKAT KERAS (HARDWARE) ... 36

3.2.6 RUMUS PENURUNAN ... 40

3.2.7 PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK (SOFTWARE) ... 45

3.2.7 SKENARIO PENGUJIAN ... 50

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 52

4.1. HASIL PERANCANGAN SISTEM ... 52

4.1.1 Implementasi Hardware Pada Sepeda Motor ... 52

4.1.2. Hasil Perancangan Google Firebase Database ... 53

4.1.3. Pengujian Software pada Aplikasi Android ... 54

4.2 HASIL PENGUJIAN SISTEM ... 56

4.2.1 Hasil Pengambilan Data ... 56

4.2.2 Pengujian Rangkaian Regulator IC LM7805 (Penstabil Tegangan) .. 62

4.2.3 Hasil Perhitungan ADC dari Nilai ADC Sensor Viscosity ... 62

ix

4.3 HASIL PENGUJIAN SISTEM ... 63

4.3.1 Pengujian Delay ... 63

4.3.2 Pengujian Packet Loss ... 65

4.3.3 Pengujian Troughput ... 66

BAB V PENUTUP ... 69

5.1 KESIMPULAN ... 69

5.2 SARAN ... 69

DAFTAR PUSTAKA ... 71

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 NodeMCU[7]. ... 8

Gambar 2.2 Ilustrasi Internet of Things[8] ... 9

Gambar 2.3 Tampilan Awal Wireshark[9]. ... 11

Gambar 2.4 Visual Android[10]. ... 11

Gambar 2.4 Merupakan tampilan dari Software Arduino IDE[11]. ... 13

Gambar 2.5 Sensor Viscocity (optic throught beam) [12]. ... 14

Gambar 2.6 Tampilan App Inventor[13]. ... 14

Gambar 2.7 Wi-Fi[14]. ... 16

Gambar 2.8 Distribusi kecepatan aliran fluida kental[15]. ... 17

Gambar 2.9 Ilustrasi Firebase Realtime Database[17]. ... 20

Gambar 2.10 IC Regulator 7805[21]. ... 23

Gambar 3.1 Flowchart Alur Penelitian ... 28

Gambar 3.2 Flowchart Keseluruhan Alat Rancang Bangun Monitoring Oli Mesin ... 30

Gambar 3.4 Flowchart Alur Mikrokontroler ... 33

Gambar 3.5 Flowchart Aplikasi Android ... 35

Gambar 3.6 Perancangan Perangkat Keras ... 36

Gambar 3.7 Koneksi Pin Mikroprosesor Arduino UNO dan Sensor Viscosity ... 38

Gambar 3.8 Skematik Rangkaian Penurun Tegangan menggunakan IC LM7805 39 Gambar 3.9 Implementasi Penerapan Alat Monitoring Pada Mesin Sepeda Motor Jenis Matic ... 40

Gambar 3.10 Rangkaian Pengujian Output Sensor Viscosity menggunakan Multimeter Digital ... 42

Gambar 3.11 Ilustrasi Kecepatan Aliran Fluida Oli Mesin ... 42

Gambar 3.12 Skema Quality Of Service ... 43

Gambar 3.12 Halaman Depan Pada Aplikasi Wireshark ... 43

Gambar 3.13 Halaman Utama Google Firebase ... 45

Gambar 3.14 Tampilan Untuk Menambahkan Project ... 45

Gambar 3.15 Tampilan Opsi Pada Pengaturan ... 46

Gambar 3.16 Tampilan Pengaturan Pada Akun Layanan ... 46

xi

Gambar 3.17 Tampilan Token Project Firebase ... 47

Gambar 3.18 Membuat Realtime Database ... 47

Gambar 3.19 Tampilan Realtime Database ... 48

Gambar 3.20 Tampilan Database Untuk Dipublish Pada App Inventor... 48

Gambar 3.21 Tampilan Blok Pada Halaman Flash Screen ... 49

Gambar 3.22 Tampilan Blok dan Desain Pada Halaman Parameter Kualitas Oli Mesin ... 49

Gambar 3.23 Tampilan Blok Halaman Utama Pemantau ... 50

Gambar 4.1 Implementasi Alat Rancang Bangun Kualitas Oli Mesin Pada Mesin Sepeda Motor ... 52

Gambar 4.2 Komponen Hardware Pada Alat Rancang Bangun Pemantau Kualitas Oli Mesin ... 52

Gambar 4.3 Output Sensor Viscosity Tanpa Objek Oli Mesin ... 53

Gambar 4.4 Tampilan Realtime Database Sesuai Output Sensor ... 54

Gambar 4.5 Pengujian Tampilan Flash Screen ... 54

Gambar 4.6 Pengujian Tampilan Home Screen Kategori Parameter Kualitas Oli mesin ... 55

Gambar 4.7 Pengujian Tampilan Screen Utama Pemantau Kualitas Oli Mesin ... 56

Gambar 4.8 Sampel oli berlabel SAE 10W-30. ... 57

Gambar 4.9 Ser ial Monitor Sampel Oli berlabel SAE 10W-30. ... 58

Gambar 4.10 Hasil Pengujian Tegangan Output IC regulator 7805 ... 62

Gambar 4.11 Grafik Hasil Pengujian Delay 64 bytes NodeMCU ... 64

Gambar 4.12 Grafik Hasil Pengujian Troughput NodeMCU 64 bytes ... 68

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Spesifikasi NodeMCU ESP8266 V3 ... 8

Tabel 2.2 Penjelasan Pin Sensor Viscocity ... 14

Tabel 2.3 Viskositas untuk beberapa jenis larutan pada suhu ruang[16]. ... 19

Tabel 2.4 Kategori Throughput[20]. ... 21

Tabel 2.5 Kategori Degredasi[20]. ... 21

Tabel 2.6 Kategori Delay[20]. ... 22

Tabel 3.1 Alat dan Bahan ... 25

Tabel 3.2 Perangkat Lunak ... 25

Tabel 3.2 Koneksi Pin Perancangan Sensor Viscosity ... 38

Tabel 3.3 Koneksi Pin Antara Node MCU dan Arduino UNO ... 39

Tabel 3.4 Uraian Kabel Yang Terdapat Pada Sensor Viscosity ... 40

Tabel 3.5 Skenario Pengujian ... 50

Tabel 4.1 Tabel Percobaan Praktek Alat Rancang Bangun Monitoring Oli Mesin ... 58

Tabel 4.2 Tabel Percobaan Secara Teori ... 61

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Delay Pada NodeMCU ... 63

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Packet Loss Pada NodeMCU ... 65

Tabel 4.5 untuk NodeMCU pengukuran throughput ... 67

1 BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Oli mesin pada sepeda motor berfungsi sebagai minyak pelumas, pendingin, pelindung dari karat, serta penyekat mesin. Pelumasan terhadap mesin yang digunakan untuk menghindari terjadinya gesekan langsung antara logam dalam mesin, sehingga tingkat keausan logam dan tingkat kerusakan mesin dapat dikurangi. Usia pakai (life time) mesin semakin awet. Dengan klasifikasi mesin yang berbeda-beda. dibutuhkan oli mesin dengan tingkat kekentalan yang berbeda- beda pula. Faktor kekentalan dan kejernihan oli merupakan besaran yang harus disesuaikan dengan klasifikasi mesin, dengan demikian penggunaan jenis minyak pelumas yang sesuai dapat digunakan menurut tipe, peforma maupun kebutuhan pengunaanya permasalahan yang sering muncul pada masyarakat adalah penggunaan kendaraan yang hanya sebatas menggunakan kendaraan tanpa memikirkan kondisi kelayakan cairan pelumas mesin, padahal tiap mesin kendaraan memerlukan tingkat viskositas oli yang berbeda dan akan berpengaruh pada kemampuan pelumasan mesin sepeda motor[1].

Kendaraan bermotor saat ini sudah menjadi kebutuhan pokok manusia sebagai transportasi yang digunakan sehari-hari, bahkan tidak sedikit orang yang mengandalkan sepeda kendaraan bermotor untuk mencari nafkah. Dan oli mesin dalam hal ini merupakan aspek penting untuk sebuah kendaraan bermotor sebagaimana berfungsi untuk mengurangi gesekan antara permukaan logam dan mempengaruhi kinerja dari sebuah mesin untuk meningkatkan performa berkendara. Para pengguna kendaraan sering kali merasa lupa kapan waktunya untuk ganti oli mesin dan banyak juga pengendara yang tepat waktu untuk mengganti oli mesin kendaraan walaupun kendaraannya jarang digunakan. Dalam hal ini pengendara kesusahan untuk mengetahui kualitas oli mesin kendaraannya serta pengendara bimbang saat akan mengganti oli mesin. Maka dari itu dibutuhkanya teknologi yang dapat membantu pengendara memonitoring kualitas oli mesin dikendaraannya. Disisi lain perkembangan Internet of Things yang

2

semakin pesat memungkinkan adanya usaha untuk memberikan inovasi terbaru, kemudahan dan kenyamanan bagi manusia terutama pengendara.

Salah satu usaha untuk memberikan inovasi terbaru dan kemudahan tersebut yaitu dengan menerapkan Internet Of Things pada kendaraan bermotor untuk memantau kualitas oli mesin kendaraan yang digunakanya. Dengan adanya cara tersebut maka pengendara dapat dengan mudah memahami kondisi oli mesinnya saat ini, apakah kondisi oli mesinnya masih layak, kurang layak atau sudah seharusnya untuk ganti oli. Dengan adanya permasalahan tersebut, maka terpikirkan sebuah inovasi dengan memanfaatkan perkembangan Internet Of Things yaitu sebuah monitoring oli mesin sepeda motor berbasis Internet Of Things, yang nantinya dapat mengetahui kualitas oli mesin melalui interface smartphone menggunakan aplikasi android yang sudah terhubung ke internet.

Dalam pembuatan tugas akhir ini, digunakan satu sensor viskositas (viscocity) lalu terhubung dengan mikrokontroler sebagai pusat kendali dan pengolah data pada mikroprosesor untuk selanjutnya dikirimkan ke database yang kemudian dapat di akses pada sebuah aplikasi android yang terhubung dengan internet.

Dengan mengembangkan penelitian sebelumnya yang memakai obyek minyak goreng untuk menentukan kualitas cairan. Nilai kapasitansi digunakan untuk membangkitkan pulsa dengan menggunakan IC NE 555 berbasis Mikrokontroller Atmega 16[2].

Dengan terselesaikannya rancang bangun prototype ini diharapkan akan membantu para pengendara untuk lebih efisien karena dapat mengetahui kualitas oli mesin, secara tidak langsung pengguna kendaraan bermotor dapat lebih mengerti pelumas dengan kekentalan yang dibutuhkan oleh mesin kendaraan yang dimilikinya. Dan sensor optic tipe through beam (Viscosity Sensor) dapat membaca viskositas oli sehingga menghasilkan kelayakan kualitas oli yang lebih efisien.

Dengan dibuatnya sistem monitoring kelayakan oli mesin sepeda motor berbasis Internet Of Things ini diharapkan dapat membantu dan mempermudah pengendara sepeda motor dalam memantau permasalahan kelayakan pelumas cairan sepeda motor dengan memanfaatkan teknologi yang sudah ada. Berdasarkan permasalahan diatas, maka peneliti mengambil judul “RANCANG BANGUN ALAT MONITORING KELAYAKAN OLI MESIN SEPEDA MOTOR

3

MENGGUNAKAN NODEMCU ESP8266 DENGAN INTERFACE SMARTPHONE”

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Rumusan masalah yang dapat dikaji lebih lanjut dari latar belakang yang penulis membuat dengan judul “RANCANG BANGUN ALAT MONITORING KELAYAKAN OLI MESIN SEPEDA MOTOR MENGGUNAKAN NODEMCU ESP8266 DENGAN INTERFACE SMARTPHONE” adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana cara merancang alat untuk mengetahui kualitas oli mesin pada kendaraan sepeda motor?

2. Bagaimana meembuat rangkaian untuk catu daya dengan output 5 volt untuk NodeMCU berasal dari sumber tegangan aki sepeda motor?

3. Bagaimana cara pengguna dapat melihat hasil monitoring kualitas oli mesin pada sepeda motor?

4. Bagaimana cara mengetahui kualitas jaringan yang terbentuk antara NodeMCU ke Server pada saat proses kendali sistem?

1.3 BATASAN MASALAH

Pada proyek ini, memiliki batasan masalah untuk mempermudah dan membatasi pembahasan masalah sebagai berikut:

1. Uji coba alat menggunakan motor jenis matic.

2. Sistem monitoring melakukan proses pemantau kelayakan oli mesin dengan viskositas SAE10 dalam kondisi mesin dingin.

3. Hasil dari alat ini hanya dapat dilihat pada app inventor yang telah terinstall pada smartphone.

4. Menggunakan sistem mikrokontroler jenis NodeMCU ESP8266.

4 1.4 TUJUAN

Adapun tujuan dari tugas akhir ini yaitu:

1. Membuat alat rancang bangun kualitas oli mesin yang di aplikasikan pada mesin sepeda motor menggunakan sensor viskositas (pengukur kekentalan dan kekeruhan cairan)

2. Membuat rangkaian paralel dengan IC LM7805 dan komponen tambahan lainnya yang berfungsi sebagai menstabilkan arus input dan output

3. Menciptakan suatu aplikasi MIT App Inventor yang diinstal pada smartphone untuk dapat memonitoring kualitas oli mesin dengan koneksi Wi-Fi

4. Untuk dapat mengetahui perfomansi kualitas jaringan dapat dipantau melalui aplikasi wireshark

1.5 MANFAAT

Manfaat dari penelitian dari Tugas Akhir ini diperuntukan kepada masyarakat khususnya pemilik sepeda motor dapat memanfaatkan perkembangan Internet Of Things untuk memonitoring kualitas cairan oli mesin kendaraan bermotor menggunakan aplikasi android sehingga nantinya pengguna kendaraan dapat mengetahui kelayakan oli mesin yang digunakannya dan mengetahui kapan sepeda motornya untuk ganti oli.

1.6 SISTEMATIKA PENULISAN

Secara keseluruhan penulisan Tugas Akhir ini dibagi menjadi beberapa bab. Bab 1 berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, manfaat dan tujuan penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan. Bab 2 membahas tentang kajian pustaka serta penjelasan tentang perangkat-perangkat yang akan digunakan.

cara penelitian, seperti alat penelitian, jalan penelitian yang meliputi perancangan dan pemodelan sistem kendali, Untuk kerja sistem, serta prosedur pengujian sistem dibahas pada Bab 3. Bab 4 membahas tentang hasil perancangan dan analisa sistem berdasarkan hasil pengujian. Kesimpulan dan Saran pengembangan penelitian untuk kedepannya dideskripsikan pada Bab 5.

5 BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 KAJIAN PUSTAKA

Pada penelitian Harmadi Muharmen Suari pada tahun 2017 yang berjudul

“Rancang Bangun Alat Ukur Kekentalan Oli SAE 10-30 Menggunakan Metode Falling Ball Viscometer (Fbv) Small Tube” membahas tentang alat ukur kekentalan oli SAE 10-30 yang dirancang bangun dengan menggunakan metode Falling Ball Viscometer (FBV) small tube. Tabung yang digunakan berukuran kecil dengan panjang 15 cm dan diameter 5,5 mm. Alat ukur dilengkapi dengan dua sistem sensor yaitu Light Emitting Diode (LED) inframerah dan fotodioda. Data waktu tempuh bola magnetik yang direkam oleh sistem sensor diproses oleh mikrokontroler Arduino nano untuk kemudian ditampilkan dalam bentuk nilai kekentalan pada layar Liquid Crystal Display (LCD). Temperatur pengukuran divariasikan dari 30 ^oC sampai 100 ^oC. Nilai regresi yang di peroleh saat temperatur dinaikkan yaitu 0,991. Nilai Regresi pada saat temperatur diturunkan yaitu 0,977.

Nilai regresi yang didapatkan menunjukkan bahwa alat yang telah dirancang bekerja dengan baik dan dapat digunakan untuk menentukan nilai kekentalan oli SAE 10-30[3].

Sebelumnya pada penelitian tahun 2015 Qomaruddin dan Gatot Budy Prasetyo sebagai penulis yang berjudul “Rancang Bangun Alat Ukur Viskositas Oli Motor Bebek 4 Tak Mengunakan Laser” Umumnya yang digunakan para mekanik untuk menentukan umur pakai oli adalah melihat jarak pemakaian melalui speedometer dan durasi pemakaian sejak pergantian oli. Penelitian ini bertujuan membuat alat ukur untuk menentukan umur pakai oli berdasarkan tingkat kekentalan (viskositas) oli menggunakan laser. Metode yang digunakan adalah mengambil sampel oli untuk diukur dengan cara meletakkan sampel oli diantara sumber laser dan photodetector untuk diketahui karakteristik oli tersebut. Metode ini mengadopsi konsep Hukum Beer-Lambert, yaitu melewatkan sinar pada larutan (sampel oli) dan dideteksi intensitas sinar transmisinya. Kalibrasi telah dilakukan dan diperoleh hubungan linier antara tegangan keluaran photodiode dan viskositas oli dengan parameter kemiringan (slope) m = -4,50 dan konstanta c = 225,78. Alat

6

ukur viskositas oli ini telah dapat digunakan untuk menentukan umur pakai oli kendaraan[4].

Selanjutnya pada jurnal yang di tulis Yudhis Thiro Kabul Yunior, Harris Pirngadi dan Tasripan dengan berjudul “Sistem Sensor Kekentalan Oli Mesin Sepeda Motor Dengan Pengukuran Kapasistansi Dan Indeks Bias” dengan mengandalkan pengukuran kapasistansi dan indeks bias. Faktor kekentalan atau viskositas oli merupakan besaran yang harus disesuaikan dengan klasifikasi mesin, dengan demikian penggunaan jenis minyak pelumas yang sesuai dapat digunakan menurut tipe, peforma maupun kebutuhan pengunanya. Pada Tugas Akhir ini penulis akan diimplementasikan suatu sistem pengukuran sensor kekentalan Oli dengan menggunakan sensor Cylinder kapasitif yang dibuat dari plat berbahan aluminium dan panjang berkas pembiasan cahaya dengan cara menghitung besaran pixel pada setiap oli yang diuji.Sensori kapasitansi digunakan untuk menghasilkan nilai frequensi menggunakan rangkaian astable multivibrator yang ditransmisikan oleh Mikrokontroller AT Mega 16. Sedangkan panjang berkas cahaya dengan mendapatkan nilai pixel pada setiap sampel oli.Berdasarkan pengujian didapatkan bahwa sistem ini dapat membedakan kekentalan oli dengan berbagai macam SAE[1].

Kemudian pada tahun 2019 yang berjudul “Sistem Pengecek Kelayakan Pakai Oli Motor Matic Berdasarkan Parameter Warna dan Viskositas Menggunakan Metode Bayes” Parameter-paramter yang dipakai dalam penelitian ini yakni membandingkaan dari tingkatan adalah warna dan kekentalan pada oli sepada motor. Penggunaan parameter pelumas oli sebagai objek penelitian, proses penentuan tingkatan kelayakan oli melalui warna dan viskositas oli yang didapat dari nilai hasil pembacaan sensor warna TCS3200 dan sensor Water Flow YF-S201 oleh mikrokontroler Arduino Uno dengan menggunakan metode Naïve Bayes.

Metode Naïve Bayes dipilih sebagai salah satu teknik untuk pengambilan keputusan jenis tingkatan kelayakan pelumas oli, karena metode ini merupakan salah satu metode klasifikasi yang cukup baik dimana kelas penggolongan jenis tingkatan kelayakan telah diketahui sejak awal. Dari hasil beberapa pengujian yang dilakukan diketahui persentase error pembacaan sensor warna TCS3200 adalah sebesar 2,22% dan nilai korelasi pembacaan sensor Water flow YF-S201 berdasarkan

7

fungsi kerjanya bisa membedakan cairan berdasarkan jenis kental. Selanjutnya pada pengujian sistem menggunakan metode Naïve Bayes dengan jumlah data latih sebanyak 35 data dan data uji sebanyak 18 data, diperoleh akurasi sebesar 94,44%

dengan waktu komputasi rata-rata selama 1,68 detik[5].

Selanjutnya pada paper yang ditulis oleh Teguh Febrianto pada tahun 2012 yang berjudul “Rancang Bangun Alat Uji Kelayakan Pelumas Kendaraan Bermotor Berbasis Mikrokontroler” Rancang bangun alat ini menggunakan motor DC dengan rotary encoder, mikrokontroler ATMega16 dan LCD sebagai tampilannya. Data yang nantinya didapat adalah dari banyaknya putaran motor DC yang diukur menggunakan sensor kecepatan berupa rotary encoder dan arus yang terjadi di motor DC yang diukur dengan sensor arus berupa shunt resistor.

Pengambilan data untuk penelitian ini menggunakan oli baru dan oli bekas dengan kode kekentalan yang sama yaitu SAE 20W-50. Hasil pengukuran dari oli tersebut adalah oli baru viskositasnya lebih tinggi dibandingkan dengan oli bekas. Semakin encer sebuah oli maka hambatan yang terjadi pada putaran motor DC semakin berkurang. Jika hambatan berkurang maka arus yang terjadi juga kecil. Namun hasil ini belum menunjukkan nilai pasti viskositas dari oli tersebut. Alat yang digunakan belum dikalibrasi dengan alat standar, karena untuk sampai dapat dikalibrasi alat ini masih perlu banyak perbaikan. Hasil pengambilan data masih berupa asumsi bahwa jika oli dalam keadaan standard berada dalam range pada tabel refrensi. Dari penelitian alat uji kelayakan pelumas kendaraan bermotor berbasis mikrokontroler didapatkan hasil berupa viskometer rotasi dengan tampilan LCD. Kemampuan alat ini dapat membedakan viskositas dari oli baru dan oli bekas dalam tampilan angka[6].

Setelah dilakukan peninjauan pustaka, penulis merancang sebuah sistem rancang bangun viskositas oli mesin dengan interface smartphone yang menggunaka NodeMCU sebagai mikrokontroler yang menghubungkan ke smartphone untuk memantau kekentalan dari cairan oli mesin dan kekentalan oli mesin. Jaringan yang digunakan untuk menghubungkan ke android menggunakan jaringan nirkabel atau Wi-Fi. Pada interface smartphone untuk menampilkan parameter kekentalan dan kekekruhan menggunakan app inventor. Pada alat rancang bangun ini sensor yang digunakan untuk membaca kekentalan oli

8

menggunakan sensor viscosity (optic tipe through beam) dengan menglirkan cairan yang akan di baca melewati pipa yang sudah di beri sensor tersebut.

2.2 DASAR TEORI 2.2.1 Node MCU 8266

NodeMCU merupakan sebuah open source platform IoT dan pengembangan kit yang menggunakan bahasa pemrograman e-Lua untuk membantu dalam membuat prototype produk IoT atau bisa dengan memakai sketch dengan arduino IDE. Pengembangan kit ini didasarkan pada modul ESP8266, yang mengintegrasikan GPIO, PWM (Pulse Width Modulation), IIC, 1-Wire dan ADC (Analog to Digital Converter) semua dalam satu board. GPIO NodeMCU ESP8266 seperti Gambar 2.1[7].

Gambar 2.1 NodeMCU[7].

NodeMCU berukuran panjang 4.83 cm, lebar 2.54 cm, dan berat 7 gram.

Board ini sudah dilengkapi dengan fitur WiFi dan Firmwarenya yang bersifat opensource[8]. Untuk dapat melihat spesifikasi dari NodeMCU ESP8266 dapat dilihat dapat dilihat dari tabel 2.1:

Tabel 2.1 Spesifikasi NodeMCU ESP8266 V3

SPESIFIKASI NODEMCU V3

Mikrokontroler ESP8266

Ukuran Board 57 mmx 30 mm

Tegangan Input 3.3 ~ 5V

9

GPIO 13 PIN

Kanal PWM 10 Kanal

10 bit ADC Pin 1 Pin

Flash Memory 4 MB

Clock Speed 40/26/24 MHz

WiFi IEEE 802.11 b/g/n

Frekuensi 2.4 GHz – 22.5 GHz

USB Port Mikro USB

Card Reader Tidak ada

USB to Serial Converter CH340G

2.2.2 Internet of Things (IoT)

Internet of Things (IoT) merupakan suatu konsep yang bertujuan untuk memperluas manfaat dari konektivitas internet yang tersambung secara terus menerus. Pada dasarnya IoT (Internet of Things) mengacu pada benda yang dapat diidentifikasikan secara unik sebagai representative virtual dalam struktur berbasis internet seperti ilustrasi pada Gambar 2.2[8].

Gambar 2.2 Ilustrasi Internet of Things[8]

Cara Kerja IoT (Internet of Things) adalah interaksi antara sesama mesin yang terhubung secara otomatis tanpa campur tangan user dan dalam jarak berapa

10

pun. Agar tercapainya cara kerja IoT (Internet of Things) tersebut. nternet menjadi penghubung di antara kedua interaksi mesin tersebut, sementara user hanya bertugas sebagai pengatur dan pengawas bekerjanya alat tersebut secara langsung.

Manfaat yang didapatkan dari konsep IoT (Internet of Things) ialah pekerjaan yang dilakukan bisa menjadi lebih cepat, mudah dan efisien. Sistem dasar dari IoT terdiri dari 3 hal yaitu:

a. Hardware/fisik (Things) b. Koneksi Internet

c. Cloud Data Center, tempat untuk menyimpan atau menjalankan aplikasinya.

Secara singkat dapat dikatakan Internet of Things adalah dimana benda- benda di sekitar kita dapat berkomunikasi antara satu sama lain melalui sebuah jaringan seperti internet[8].

2.2.3 Wireshark

Wireshark adalah software package sniffing yang digunakan untuk melihat paket apa saja yang ada pada jaringan tersebut, baik jaringan wireless, atau biasa.

Apabila ada spyware atau malware, biasanya di jaringan terdapat transfer data yang tidak diinginkan.

Pada Wireshark mampu menampilkan informasi yang detail mengenai hasil capture, pencarian paket dengan berbagai macam kriteria filter, dan menampilkan data statistik. Wireshark sendiri mampu menangkap paket-paket data atau informasi yang banyak dalam jaringan. Semua jenis paket informasi dalam berbagai format protokol dapat dengan mudah ditangkap dan dianalisa. Wireshark sering digunakan 19 network administratif untuk menganalisa kinerja jaringannya. Wireshark mampu menangkap paket-paket data dengan memakai sniffing. Tool Wireshark dapat menganalisa transmisi paket data yang ada pada jaringan, proses koneksi dan transmisi data antar computer, tampilan awal pada wireshark seperti pada Gambar 2.3[9].

11

Gambar 2.3 Tampilan Awal Wireshark[9].

2.2.4 Android

Android adalah sistem operasi untuk telepon seluler yang berbasis Linux.

Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang buat menciptakan aplikasi mereka sendiri untuk digunakan oleh bermacam peranti bergerak.

Awalnya, Google Inc. membeli Android Inc, pendatang baru yang membuat peranti lunak untuk ponsel. Kemudian untuk mengembangkan Android, dibentuklah Open Handset Alliance, konsorsium dari 34 perusahaan peranti keras, peranti lunak, dan telekomunikasi, termasuk Google, HTC, Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile, dan Nvidia. Visual android seperti pada Gambar 2.4[10].

Gambar 2.4 Visual Android[10].

12 2.2.5 Arduino IDE

Arduino IDE itu merupakan kependekan dari Integrated Developtment Enviroenment, atau secara bahasa mudahnya merupakan lingkungan terintegrasi yang digunakan untuk melakukan pengembangan. Disebut sebagai lingkungan karena melalui software inilah Arduino melakukan pemrograman untuk melakukan fungsi-fungsi yang dibenamkan melalui sintaks pemrograman. Arduino menggunakan bahasa pemrograman sendiri yang menyerupai bahasa C. Bahasa pemrograman Arduino (Sketch) sudah dilakukan perubahan untuk memudahkan pemula dalam melakukan pemrograman dari bahasa aslinya. Sebelum dijual ke pasaran, IC mikrokontroler Arduino telah ditanamkan suatu program bernama Bootloader yang berfungsi sebagai penengah antara compiler Arduino dengan mikrokontroler.

Arduino IDE dibuat dari bahasa pemrograman JAVA. Arduino IDE juga dilengkapi dengan library C/C++ yang biasa disebut Wiring yang membuat operasi input dan output menjadi lebih mudah. Arduino IDE ini dikembangkan dari software Processing yang dirombak menjadi Arduino IDE khusus untuk pemrograman dengan Arduino.

Program yang ditulis dengan menggunaan Arduino Software (IDE) disebut sebagai sketch. Sketch ditulis dalam suatu editor teks dan disimpan dalam file dengan ekstensi .ini. Teks editor pada Arduino Software memiliki fitur seperti cutting/paste dan seraching/replacing sehingga memudahkan dalam menulis kode program.

Pada Software Arduino IDE, terdapat semacam message box berwarna hitam yang berfungsi menampilkan status, seperti pesan error, compile, dan upload program. Di bagian bawah paling kanan sotware Arduino IDE, menunjukan board yang terkonfigurasi beserta COM Ports yang digunakan seperti pada gambar 2.4[11].

13

Gambar 2.4 Merupakan tampilan dari Software Arduino IDE[11].

2.2.6 Sensor Viscosity/kekentalan

Dapat juga di deskripsikan sebagai sensor viskositas air atau kekentalan cairan. Cara kerja dari sensor ini dengan membaca pada cairan yang mengalir pada pipa tempat lubang masuk cairan melewati sensor dan mengeluarkannya lagi melalui pipa untuk jalur keluar. Suplay tegangan yang di butuhkan dari sensor ini yaitu DC 0-5V, menggunakan sensor optic throught beam dengan output analog 05V, output analog ini dapat di hubungkan dengan pin analog pada Arduino uno dan NodeMCU 8266, sensor berada didalam pipa PVC 1/2 , pada kedua ujung pipa terdapat drat shock 1/2, dimensi dari sensor ini klisaran Panjang 36cm dan diameter

½ seperti pada gambar 2.5[12].

14

Gambar 2.5 Sensor Viscocity (optic throught beam) [12].

Tabel 2.2 Penjelasan Pin Sensor Viscocity

No PIN Keterangan

1. 5V V Suplay DC 5V

2. Output Output Analog 5V

3. GND 0V / Ground Power Connection

2.2.7 App Inventor

App Inventor adalah aplikasi inovatif yang dikembangan Google dan MIT untuk mengenalkan dan mengembangkan pemrograman android dengan mentrasformasikan bahasa pemrograman yang kompleks berbasis teks menjadi berbasis visual (drag and drop) berbentuk blok-blok. Design view terdiri dari lima komponen dasar antara lain pallete, viewer, component, media dan properties seperti pada Gambar 2.6[13].

Gambar 2.6 Tampilan App Inventor[13].

15

• Pallete

Palette terdiri dari objek apa saja yang bisa anda gunakan ke dalam aplikasi penulis. Palette terdiri dari beberapa grup, semuanya dikelompokkan ke dalam satu grup jika memiliki tema/fungsi yang sama.

• Viewer

Terdiri dari tampilan telepon selular dan komponen–komponen yang bisa di klik.

• Component

1. Terdiri dari daftar komponen apa saja yang telah ditambahkan ke dalam projek.

2. Tampilannya berupa susunan atau daftar yang memudahkan penulis untuk mengatur komponen atau melihat apa saja yang berbentuk seperti direktori.

• Media

1. Terletak di bawah dari kolom Component.

2. Digunakan untuk mengatur semua media komponen untuk mendukung aplikasi.

3. Gambar, clip art, musik, dan video.

4. Tidak boleh melebihi 5 MB

• Properties

1. Mengatur komponen bagaimana dia berinteraksi dengan pengguna maupun dengan komponen lain, atau bagaimana tampilannya.

2. Setiap komponen memiliki kolom properties yang berbeda-beda[13].

2.2.8 Wi-Fi

Wi-Fi merupakan sebuah teknologi terkenal yang memanfaatkan peralatan elektronik untuk bertukar data secara nirkabel (menggunakan gelombang radio) melalui sebuah jaringan komputer, termasuk koneksi Internet berkecepatan tinggi.

Wi-Fi Alliance mendefinisikan Wi-Fi sebagai "produk jaringan wilayah lokal nirkabel (WLAN) apapun yang didasarkan pada standar Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11. Spesifikasi wifi terdiri 4 varin dari 802.11, yaitu: 802.11a, 802.11b, 802.11g, and 802.11n. Spesifikasi b merupakan produk

16

perdana Wi-Fi. Varian G dan N merupakan salah satu produk yang memiliki penjualan tertinggi di tahun 2005. Visual Wi-Fi seperti pada Gambar 2.7[14].

Gambar 2.7 Wi-Fi[14].

2.2.9 Pengukuran Kekentalan (Viskositas)

Kekentalan (viskositas) merupakan karakteristik yang kadang-kadang dinamakan pula sebagai geseran fluida. Karena itu kekentalan dapat diukur dengan mengukur geseran atau gaya geserannya (shear force). Salah satu metode ini adalah metode Viscograf.

Pengukuran kekentalan dapat pula dilakukan lewat pengukuran beda tekanan lewat bejana licin yang dialiri fluida. penghambatnya adalah tabung logam dengan dinding licin. Tekanan diukur lewat sadapan di kedua ujung tabung. Laju ukuran dan densitas dan percepatan gravitasi dijaga tetap.

Sifat-sifat kerapatan dan berat jenis adalah ukuran dari “beratnya” sebuah fluida. Namun jelas bahwa sifat-sifat ini saja tidak cukup untuk mengkarakterisasi secara khas bagaimana fluida berperilaku karena dua fluida (misalnya air dan minyak) yang memiliki nilai kerapatan hampir sama memiliki perilaku yang berbeda ketika mengalir. Tampaknya ada sifat tambahan yang diperlukan untuk menggambarkan “fluiditas” dari fluida.

Kekentalan yang sering disebut sebagai viskositas dalam satuan poise dapat dianggap sebagai gesekan antar bagian dalam suatu fluida. Viskositas untuk semua

17

fluida sangat dipengaruhi oleh temperatur, jika temperatur naik, kekentalan gas ternyata bertambah sedangkan kekentalan cairan berkurang.

Kecepatan fluida kental yang mengalir melalui pipa tidak sama di seluruh penampang lintangnya. Lapisan paling luar yang melekat pada dinding pipa mempunyai kecepatannya nol dan berangsur-angsur ke tengah semakin besar sehingga kecepatan paling besar berada di tengah penampang, seperti gambar 2.8[15].

Gambar 2.8 Distribusi kecepatan aliran fluida kental[15].

Jika ada gerak antara fluida (cairan atau gas) dengan benda lain, selalu terjadi gaya yang melawan gerak tersebut yang disebut gaya kekentalan. Bila sebuah benda berbentuk bola, bergerak dengan kecepatan rendah di dalam suatu medium (cairan atau gas), maka besar gaya kekentalan adalah:

Fv = -6 ᴨ ὴ r v

(2.1) dengan:

Fv = gaya gesekan yang melawan gerakan (dyne) ὴ = koefisien kekentalan (poise)

r = jari-jari bola (cm)

v = kecepatan bola relatif terhadap medium (cm/s)

Tanda minus (-) pada persamaan 2.1 menunjukkan arah Fv berlawanan dengan arah v. Persamaan tersebut dikenal dengan hukum Stokes. Adapun syarat- syarat pemakaian hukum Stokes adalah:

a. Ruangan atau medium tidak terbatas (ukurannya cukup besar)

b. Tidak ada turbulensi (penggelinciran) pada medium, praktisnya kecepatan v tidak besar.

18 2.2.10 Fungsi Oli

Fungsi oli mesin dapat dijelaskan sebagai berikut : a. Sebagai pelumasan

Oli mesin melumasi metal yang bersinggungan dalam mesin dengan cara membentuk lapisan film oli. Lapisan oli (oil film) tersebut berfungsi mencegah kontak langsung antara permukaan metal dan membatasi keausan dan kehilangan tenaga yang minim.

b. Bersifat pendingin

Pembakaran menimbulkan panas dan komponen mesin akan menjadi panas.

Hal ini akan menyebabkan keausan yang cepat, bila tidak diturunkan temperaturnya. Untuk melakukan oli mesin harus disirkulasi di sekeliling komponen-komponen agar dapat menyerap panas dan mengeluarkannya dari mesin.

c. Sebagai perapat

Oli mesin membentuk semacam lapisan antara torak dan silinder. Ini berfungsi sebagai perapat (seal) yang dapat mencegah hilangnya tenaga mesin.

Sebaliknya apabila ada kebocoran maka gas campuran yang dikompresikan atau gas pembakaran akan menekan di sekeliling torak dan masuk ke dalam bak engkol dan ini berarti akan kehilangan tenaga.

d. Sebagai pembersih

Kotoran akan mengendap dalam komponen-komponen mesin. Ini menambah pergesaran dan menyumbat saluran oli. Oli mesin akan membersihkan kotoran yang menempel tersebut untuk mencegah tertimbun di dalam mesin.

e. Sebagai penyerap tegangan

Oli mesin menyerap dan menekan tekanan lokal yang bereaksi pada komponen tersebut yang dilumasi, serta melindungi agar komponen tersebut tidak menjadi tajam saat terjadinya gesekan-gesekan pada bagian-bagian yang saling bersinggungan[16].

19

Tabel 2.3 Viskositas untuk beberapa jenis larutan pada suhu ruang[16].

Approximate Viscosities of Common Materials (At Room Temperature-

70°F)

Material Viscosity in

Centipoise

Water 1 cps

Milk 3 cps

SAE 10 Motor Oil

85-145 cps SAE 20 Motor

Oil

145-420 cps SAE 30 Motor

Oil

420-650 cps SAE 40 Motor

Oil

650-900 cps

Castrol Oil 1,000 cps

Karo Syrup 5,000 cps

Honey 10,000 cps

Chocolate 25,000 cps

Ketchup 50,000 cps

Mustard 70,000 cps

Sour Cream 100,000 cps

Peanut Butter 250,000 cps

2.2.11 Firebase

Firebase Realtime Database memungkinkan penulis untuk membuat aplikasi kolaboratif dan kaya fitur dengan menyediakan akses yang aman ke database, langsung dari kode sisi klien. Data disimpan di drive lokal. Bahkan saat offline sekalipun, peristiwa realtime terus berlangsung, sehingga pengguna akhir akan merasakan pengalaman yang responsif. Ketika koneksi perangkat pulih kembali, Realtime Database akan menyinkronkan perubahan data lokal dengan update jarak jauh yang terjadi selama klien offline, sehingga setiap perbedaan akan otomatis digabungkan.

Realtime Database menyediakan bahasa aturan berbasis ekspresi yang fleksibel, atau disebut juga Aturan Keamanan Firebase Realtime Database, untuk

20

menentukan metode strukturisasi data dan kapan data dapat dibaca atau ditulis.

Ketika diintegrasikan dengan Firebase Authentication, developer dapat menentukan siapa yang memiliki akses ke data tertentu dan bagaimana mereka dapat mengaksesnya.

Realtime Database adalah database NoSQL, sehingga memiliki pengoptimalan dan fungsionalitas yang berbeda dengan database terkait. API Realtime Database dirancang agar hanya mengizinkan operasi yang dapat dijalankan dengan cepat. Hal ini memungkinkan penulis untuk membangun pengalaman realtime yang luar biasa dan dapat melayani jutaan pengguna tanpa mengorbankan kemampuan respon. Ilustrasi Firebase Realtime Database dapat dilihat pada Gambar 2.9[17].

Gambar 2.9 Ilustrasi Firebase Realtime Database[17].

2.2.12 QUALITY of SERVICE (QoS)

QoS merupakan metode pengukuran tentang seberapa baik jaringan dan merupakan suatu usaha untuk mendefinisikan karakteristik dan sifat dari satu layanan. QoS digunakan untuk mengukur sekumpulan atribut kinerja yang telah dispesifikasikan dan diasosiasikan dengan suatu layanan. QoS mengacu pada kemampuan jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada traffic jaringan tertentu melalui teknologi yang berbeda-beda. QoS menawarkan kemampuan untuk mendefinisikan atribut-atribut layanan jaringan yang disediakan[18].

21 a. Throughput

Throughput merupakan kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps. Throughput merupakan jumlah total kedatangan paket yang sukses yang diamati pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut kategori throughput dapat dilihat pada tabel 2.4[19].

Tabel 2.4 Kategori Throughput[20].

Kategori Throughput Throughtput (bps) Indeks

Bad 0 – 338 kbps 0

Poor 338 – 700 kbps 1

Fair 700 – 1200 kbps 2

Good 1200 kbps – 2,1 Mbps 3

Excelent >2,1 Mbps 4

Untuk persamaan perhitungan Throughput dapat dilihat rumus berikut :

Throughput = 𝑃𝑎𝑘𝑒𝑡 𝐷𝑎𝑡𝑎 𝐷𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎 𝐿𝑎𝑚𝑎 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑎𝑚𝑎𝑡𝑎𝑛

(2.2) b. Packet Loss

Packet Loss merupakan suatu parameter yang menggambarkan suatu kondisi yang menunjukkan jumlah total paket yang hilang dapat terjadi karena collision dan congestion pada jaringan kategori degradasi dapat dilihat pada tabel 2.5[19].

Tabel 2.5 Kategori Degredasi[20].

Kategori Degredasi Packet Loss Indeks

Poor >25 % 1

Medium 12 – 24 % 2

Good 3 – 4 % 3

Perfect 0 – 2 % 4

Untuk persamaan perhitungan Packet Loss dapat dilihat rumus berikut : Packet Loss = 𝑃𝑎𝑘𝑒𝑡 𝐷𝑎𝑡𝑎 𝐷𝑖𝑘𝑖𝑟𝑖𝑚−𝑃𝑎𝑘𝑒𝑡 𝐷𝑎𝑡𝑎 𝐷𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎

𝑃𝑎𝑘𝑒𝑡 𝐷𝑎𝑡𝑎 𝐷𝑖𝑘𝑖𝑟𝑖𝑚 x 100%

(2.3)

22 c. Delay

Delay (Latency) adalah waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari titik asal ke titik tujuan. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media fisik, kongesti atau juga waktu proses yang lama kategori delay dapat dilihat pada tabel 2.6[19].

Tabel 2.6 Kategori Delay[20].

Kategori Degredasi Delay (s) Indeks

Poor >450 s 1

Medium 300 – 450 s 2

Good 150 – 300 s 3

Perfect <150 s 4

Untuk persamaan perhitungan delay dapat dilihat rumus berikut :

Delay (Latency) = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑃𝑎𝑘𝑒𝑡 𝐷𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎

(2.4) 2.2.13 IC Regulator 7805

IC Regulator atau yang sering disebut sebagai regulator tegangan (voltage regulator) merupakan suatu komponen elektronik yang melakukan suatu fungsi yang terpenting dan berguna dalam perangkat elektronik baik digital maupun analog. Hal yang dilakukan oleh IC regulator ini adalah menstabilkan tegangan yang melewati IC tersebut. Setiap IC regulator mempunyai rating tegangannya sendiri-sendiri. Salah satunya IC regulator dengan nomor seri 7805 merupakan regulator tegangan sebesar 5 volt, yang artinya selama tegangan masukkan lebih besar dari tegangan keluaran maka akan dikeluarkan tegangan sebesar 5 volt. IC regulator 7805 ini mempunyai 3 buah kaki, yaitu kaki tegangan masukan yang biasa sering disebut Vin, kaki ground (0V) dan yang ketiga adalah kaki tegangan keluaran atau Vout seperti pada Gambar 2.10[21].

23

Gambar 2.10 IC Regulator 7805[21].

2.2.14 ADC (Analog to Digital Converter)

Analog To Digital Converter (ADC) adalah pengubah input analog menjadi

kode – kode digital. ADC banyak digunakan sebagai Pengatur proses industri, komunikasi digital dan rangkaian pengukuran/ pengujian. Umumnya ADC digunakan sebagai perantara antara sensor yang kebanyakan analog dengan sistim komputer seperti sensor suhu, cahaya, tekanan/ berat, aliran dan sebagainya kemudian diukur dengan menggunakan sistim digital (komputer).

ADC (Analog to Digital Converter) memiliki 2 karakter prinsip, yaitu kecepatan sampling dan resolusi. Kecepatan sampling suatu ADC (Analog to Digital Converter) menyatakan seberapa sering sinyal analog dikonversikan ke bentuk

sinyal digital pada selang waktu tertentu. Kecepatan sampling biasanya dinyatakan dalam sample per second (SPS).

Resolusi ADC menentukan ketelitian nilai hasil konversi ADC (Analog to Digital Converter). Sebagai contoh: ADC 8 bit akan memiliki output 8 bit data

digital, ini berarti sinyal input dapat dinyatakan dalam 255 (2n – 1) nilai diskrit.

ADC 10 bit memiliki 10 bit output data digital, ini berarti sinyal input dapat dinyatakan dalam 1024 nilai diskrit. Dari contoh diatas ADC (Analog to Digital Converter) 10 bit akan memberikan ketelitian nilai hasil konversi yang jauh lebih

baik daripada ADC (Analog to Digital Converter) 8 bit.

Prinsip kerja ADC (Analog to Digital Converter) adalah mengkonversi sinyal analog ke dalam bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan sinyal input dan tegangan referensi. Sebagai contoh, bila tegangan referensi 5 volt. Jadi,

24

jika menggunakan ADC (Analog to Digital Converter) 10 bit dengan skala maksimum 1024, akan didapatkan bilangan decimal = 5120 (bentuk decimal) atau 1010000000 (bentuk biner). Hasil konversi ADC dapat dinyatakan dalam rumus persamaan 2.5[22].:

𝐴𝐷𝐶 =𝑉𝑖𝑛. 1024 𝑉𝑟𝑒𝑓

(2.5)

25 BAB III

PERANCANGAN SISTEM

3.1 ALAT DAN BAHAN

Ada beberapa alat dan bahan yang dibutuhkan dalam perancangan dan pembuatan “Alat Monitoring Kelayakan Oli Mesin Sepeda Motor Menggunakan Node McuESP8266 Dengan interface smartphone”, daftar alat dan bahan yang digunakan dalam melakukan perancangan ini dapat dilihat pada tabel 3.1 dan 3.2 :

Tabel 3.1 Alat dan Bahan

No Alat dan Bahan Jumlah

1. Laptop 1

2. Smartphone 1

3. NodeMCU ESP8266 1

4. Sensor Viscosity 1

6. Power Supply 1

7. IC Regulator 7805 1

Tabel 3.2 Perangkat Lunak

No Perangkat Lunak Jumlah

1. Google Firebase 1

2. Software MIT App Inventor 1

3. Software Arduino 1

3.1.1 Laptop

Pada perancangan tugas akhir ini dibutuhkan sebuah laptop yaitu digunakan untuk alat dalam mengolah seluruh bahan data yang ada, selain itu laptop digunakan untuk memberikan pengkodingan pada sistem serta sebagai media pengambilan hasil data. Spesifikasi laptop yang digunakan pada tugas akhir ini yaitu 1 buah

26

laptop dengan dibekali prosessor Intel(R) Core(TM) i3-6006U, kecepatan clock sebesar 2.00 GHz, dan RAM memory sebesar 4GB.

3.1.2 Smartphone

Pada perancangan alat tugas akhir ini smartphone yang digunakan sebagai alat yang mempunyai aplikasi android dalam perancangan sistem monitoring ini.

Spesifikasi pada smartphone yang digunakan yaitu prosesor Snapdragon 712 dengan speed core sebesar 2.3 GHz, penggunaan OS Android Pie 9.0, RAM sebesar 4GB dan internal 64.

3.1.3 NodeMCU ESP8266

Pada perancangan alat tugas akhir ini NodeMCU ESP8266 sebagai mikropengendali dari sistem ini. Pada perangkat ini digunakan sebagai pengendali utama dan digunakan sebagai media pengiriman hasil data kepada website yang telah tersedia. Pengiriman hasil data tersebut menggunakan modul wifi ESP8266 yang telah terpasang pada NodeMCU NodeMCU yang akan digunakan yaitu NodeMCU yang dilengkapi GPIO, PWM, IIC, 1-wire, dan ADC.

3.1.4 Sensor optic throught beam (viscosity)

Pada perancangan prototype syarat tugas akhir ini dibutuhkanya 1 sensor viscosity atau sensor viskositas. Basic dari sensor ini menggunakan optic throught beam. Cara kerja dari sensor ini dengan membaca pada cairan yang mengalir pada pipa tempat lubang masuk cairan melewati sensor dan mengeluarkannya lagi melalui pipa untuk jalur keluar. Suplay tegangan yang di butuhkan dari sensor ini yaitu DC 0-5V, menggunakan sensor optic throught beam dengan output analog 05V, output analog ini dapat di hubungkan dengan pin analog pada Arduino uno dan NodeMCU 8266. yang kemudian akan dikirimkan ke MIT app inventor.

3.1.5 Power Supplay

Sumber tegangan yang fungsi utamanya adalah untuk mengubah arus AC menjadi arus DC yang kemudian diubah menjadi daya atau energi sesuai kebutuhan komponen yang akan digunakan.

27 3.1.6 IC Regulator 7805

IC regulator dengan nomor seri 7805 merupakan regulator tegangan sebesar 5 volt, yang artinya selama tegangan masukkan lebih besar dari tegangan keluaran maka akan dikeluarkan tegangan sebesar 5 volt. IC regulator 7805 ini mempunyai 3 buah kaki, yaitu kaki tegangan masukan yang biasa sering disebut Vin, kaki ground (0V) dan yang ketiga adalah kaki tegangan keluaran atau Vout.

3.1.7 Software Arduino IDE

Arduino IDE dibuat dari bahasa pemrograman JAVA. Arduino IDE juga dilengkapi dengan library C/C++ yang biasa disebut Wiring yang membuat operasi input dan output menjadi lebih mudah. Arduino IDE ini dikembangkan dari software Processing yang dirombak menjadi Arduino IDE khusus untuk pemrograman dengan Arduino. Program yang ditulis dengan menggunaan Arduino Software (IDE) disebut sebagai sketch. Sketch ditulis dalam suatu editor teks dan disimpan dalam file dengan ekstensi .ini. Teks editor pada Arduino Software memiliki fitur” seperti cutting/paste dan seraching/replacing sehingga memudahkan dalam menulis kode program.

Pada Software Arduino IDE, terdapat semacam message box berwarna hitam yang berfungsi menampilkan status, seperti pesan error, compile, dan upload program. Di bagian bawah paling kanan Software Arduino IDE, menunjukan board yang terkonfigurasi beserta COM Ports yang digunakan.

3.1.8 Software Firebase

Pada perancangan alat tugas akhir ini software firebase digunakan untuk menyimpan hasil data dari perancangan atau sebagai database, yang nantinya data ini sebagai acuan untuk diteruskan ke aplikasi android.

3.1.9 Software MIT App Inventor

Pada perancangan alat tugas akhir ini software MIT app inventor digunakan untuk membuat implementasi perancangan sistem alat rancang bangun yang penulis buat sebagai aplikasi dimana pengguna dapat monitoring kejernihan dan viskositas dari sebuah oli mesin menggunakan android, dimana data monitoring tersebut diambil dari database pada software firebase. Design view yang tersedia

28

terdiri dari lima komponen dasar yaitu palette, viewer, component, media and properties. Code block pada app inventor digunakan untuk mengatur dan melakukan jalannya program yang dibuat.

3.2 ALUR PENELITIAN

Mulai

Studi Litertur

Analisis Kebutuhan -Kebutuhan Fungsional -Kebutuhan Non Fungsional

Perancangan Perangkat Keras

Perancangan Perangkat Lunak

(Instalasi Program)

Sensor Mendapat Nilai

Ada Kesalahan ?

YA

TIDAK

Pengumpulan Data

Analisa

Kesimpulan

Selesai

Gambar 3.1 Flowchart Alur Penelitian

Dapat dilihat dari gambar 3.1 flowchart dapat dijelaskan mengenai alur penelitianya sistem sebagai berikut :

1. Alur penelitian diawali dengan memahami studi literatur yang sudah ada.

2. Berikutnya menganalisa hal-hal yang dibutuhkan antara lain kebutuhan fungsional maupun non fungsional.

3. Perancangan alat monitoring oli mesin dengan skema yang sudah ditentukan.

29

4. Mengaplikasikan program pada alat rancang bangun alat monitoring oli mesin dengan keluaran nilai analog lalu di proses pada mikrokontroler untuk mengolah data menjadi nilai satuan digital.

5. Alat monitoring membaca viskositas dari sebuah cairan oli mesin dengan kebutuhan tegangan 5 volt, untuk berikutnya di olah pada mikroprosesor dan diterima oleh firebase.

6. Jika sukses lalu selanjutnya menganalisa hasil kinerja program serta kesimpulannya

3.2.1 STUDI LITERATUR

Alur penelitian yang dilakukan dalam meemnuhi tugas akhir ini yaitu menggunakan studi literatur, dimana pada alur untuk melakukan pengumpulan data refrensi dari buku artikel, jurnal, dan situs yang berkaitan dengan materi tugas akhir ini untuk menjadi pertimbangan penulis dan membuat konsep lebih yang lebih baru.

Analisis kebutuhan yang digunakan yaitu kebutuhan fungsional dan non fungsional.

Maksud dari kebutuhan fungsional dan non fungsional adalah kebutuhan yang diperlukan pada proses perancangan alat. Perancangan perangkat keras ini dilakukan agar mempermudah proses yang nantinya akan dilakukan secara bertahap. Perancangan perangkat lunak dan instalasi program, dimana pada alur ini dilakukan dengan cara membuat flowchart. Dalam flowchart terdapat step by step proses jalannya perancangan alat.

Dalam perancangan perangkat lunak ini digunakan bahasa pemrograman arduino. Kemudian pada pengujian alat rancang bangun, dimana proses ini bertujuan menguji perangkat atau alat rancang bangun yang telah dibuat sudah sesuai dengan rencana dan dapat berfungsi dengan baik sesuai apa yang di inginkan penulis. Pengujian yang akan dilakukan adalah menguji setiap bagian blok sistem, jika ada kesalahan akan dilanjutkan dengan menguji sistem secara keseluruhan.

Terakhir Pengumpulan data, setelah alat diuji dan berhasil maka dilanjutkan dengan mengambil dan mengumpulkan data yang diperlukan dari hasil pengujian pada perancangan alat yang dibuat dan dari hasil pengumpulan data penulis dapat membuat Analisa tentang alat rancang bangun yang sudah di buatnya, Dari analisa keseluruhan dapat kesimpulan dari tugas akhir yang penulis buat ini.

30

3.2.2 FLOWCHART ALUR KESELURUHAN

Mulai

Membuka Kran Untuk Aliran Oli

Mesin

Sensor Memonitoring Oli Mesin yang dialirkan

Terbaca Nilai Viskositas ?

YA

TIDAK

Upload Data Digital Hasil Dari Pada Mikrokontroler

Terhubung Internet

Masuk Pada Data Firebase

Database

Selesai YA

TIDAK

Akses Data dari Aplikasi

Android

Gambar 3.2 Flowchart Keseluruhan Alat Rancang Bangun Monitoring Oli Mesin

Dapat dilihat pada gambar 3.2 flowchart keseluruhan alat rancang bangun monitoring oli mesin dapat dijelaskan mengenai alur jalannya sistem sebagai berikut :

31

1. Membuka kran oli mesin, Untuk proses diawali dengan pengguna membuka kran pada selang berdiameter 4 cm dan panjang lebih dari 20 cm untuk aliran oli mesin yang yang takan dilakukan pengukuran viskositas dan untuk menentukan kondisi kualitas oli dari mesin tersebut.

2. Menentukan viskositas dan kondisi kualitas oli mesin, Sensor viscosity membaca viskositas dan kondisi kualitas oli mesin yang memiliki tegangan referensi 5V bersumber dari NodeMCU 8266 dimana sensor sendiri menggunakan infrared yang berperan sebagai transmiter dan photodioda yang berperan sebagai receiver terdapat pada masing-masing sisi selang yang dialiri oli mesin atau objek yang akan diukur. Dimana tegangan yang dihasilkan oleh sensor berupa sinyal tegangan analog.

3. Upload data hasil dari pada pembacaan sensor ke mikrokontroler, mendapatkan nilai viskositas dengan satuan centipoise serta kondisi kualitas oli mesin berhasil terbaca dengan penerimaan sinyal analog yang di konversi menjadi nilai digital.

4. Data masuk database menggunakan platform Google Firebase, dengan mikrokontroler NodeMCU yang sudah terhubung dengan internet dan menyesuaikan api key pada firebase dengan script program pada software Arduino Uno.

5. Akses Data pada Aplikasi Android, pengguna kendaraan yang akan memonitoring kualitas oli mesin harus terhubung ke internet terlebih dahulu untuk mendapatkan hasil pada database. Kemudian pengguna dapat melihat atau mengetahui kualitas oli mesin pada aplikasi yang sudah disiapkan menggunakan MIT App Inventor dengan nama label “Monitoring Kualitas Oli Mesin” pada smartphone yang sudah terinstall aplikasi tersebut.

3.2.3 BLOK DIAGRAM SISTEM PERANGKAT KERAS

Pada alur tahapan ini akan dijelaskan perancangan sistem dimulai dari perancangan perangkat keras, perancangan perangkat lunak dan pemodelan struktur data. Untuk blok diagram sistem prototype viskositas oli dapat dilihat pada gambar 3.3.

32

SENSOR VISCOSITY (MEMONITORING KEKERUHAN CAIRAN

OLI MESIN)

POWER SUPPLY / BATTERY 12V

NODEMCU

8266 FIREBASE APP INVENTOR/

SMARTPHONE

IC LM7805 OUTPUT 5V

Gambar 3.3 Blok Diagram sistem prototype viskositas oli

Pada gambar 3.3 blok diagram sistem alat monitoring kondisi kualitas cairan oli mesin. NodeMCU ESP8266 berfungsi sebagai otak sistem atau mengubah nilai analog ke digital untuk menggerakan sistem yang menerima daya dari power supply, power supply NodeMCU menggunakan tegangan dari aki sepeda motor dengan melewati rangkaian IC LM7805 sebagai penurun tegangan dari sumber aki 12V menjadi keluaran 5V untuk NodeMCU. Berikutnya nilai yang sudah di konversi akan diolah pada mikrokontroler, sehingga nilai yang diterima pada Nodemcu dalam bentuk digital dalam satuan viskositas centipoise, sensor viscocity berfungsi sebagai inputan yang mengirim nilai digital data ke NodeMCU.

Setelah menerima data, data tersebut akan di proses dan diteruskan menuju output.

Output dari sistem ini yaitu firebase dan aplikasi pada android yaitu app inventor.

nodemcu akan mengirim data ke google firebase menggunakan jaringan Wi-Fi, dimana pada web ini data akan disimpan secara real time, data tersebut dikirim ke aplikasi android yang dibuat menggunakan app inventor. Aplikasi pada smartphone berbasis android menampilkan kondisi oli mesin dengan 4 parameter hasil monitoring dari sensor viskositas cairan oli mesin.

3.2.4 FLOWCHART ALUR SISTEM

Pada tugas akhir ini akan dibuat flowchart sebagai sistematika dari perancangan alat. Berikut merupakan flowchart alur perangkat lunak pada mikrokontroler dan flowchart alur perangkat lunak pada aplikasi:

33 a. Flowchart Alur Pada Mikrokontroler

Mulai

Mengaktifkan hotspot smartphone

Inisialisasi ESP8266 dan

Firebase

Tidak

Sensor Viscosity Membaca Kekeruhan Oli

Hasil Pembacaan Sensor Mendapatkan Nilai Viskositas dan mengirimkan ke Firebase

Ya

Selesai Nilai ADC < 20

Nilai ADC > 85

Nilai ADC > 50

Nilai ADC > 20

Kondisi Oli Belum di Masukan

Kondisi Oli Masih Layak 85-

140cps

Kondisi Oli Kurang Layak,

kurang dari 85cps

Kondisi Oli Wajib Ganti, Viskositas sangat

encer Ya

Ya

Ya

Ya Tidak

Tidak

Tidak

Tidak

Gambar 3.4 Flowchart Alur Mikrokontroler

Diagram flowchart alur mikrokontroler pada di atas gambar 3.4 menunjukan alur kerja mikrokontroler sesuai dengan script yang digunakan untuk pengukuran nilai viskositas dari objek oli mesin yang dimonitoring, mikrokontroler akan