KONTROL PALANG PINTU PERLINTASAN KERETA API OTOMATIS BERBASIS ARDUINO
TUGAS AKHIR
Disusun Oleh:
ARSY ZAKARIA 201410130311028
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2021
LEMBAR PERSETUJUAN
KONTROL PALANG PINTU PERLINTASAN KERETA API OTOMATIS BERBASIS ARDUINO
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
ARSY ZAKARIA 201410130311028
Disetujui Oleh :
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Nur Alif Mardiyah, MT
NIDN. 0718036502 Khusnul Hidayat, ST, MT.
LEMBAR PENGESAHAN
KONTROL PALANG PINTU PERLINTASAN KERETA API OTOMATIS BERBASIS ARDUINO
Tugas Akhir ini Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Oleh:
ARSY ZAKARIA 201410130311028
Disetujui Oleh:
Tanggal Ujian : 19 Oktober 2021 Tanggal Wisuda : Periode 4
Ir. Nur Alif Mardiyah, MT NIDN. 0718036502
(Pembimbing I)
Khusnul Hidayat, ST, MT.
NIDN. 0723108202
(Pembimbing II)
Machmud Effendy, ST., M.Eng NIDN. 0715067402
(Penguji I)
Amrul Faruq, ST., M.Eng NIDN. 0718028601
(Penguji II) Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik ELektro
Zulfatman, M.Eng,Ph.D NIP. 10803090403
SURAT PERNYATAAN Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Arsy Zakaria
NIM 201410130311028
Program Studi : Teknik Elektro
Fakultas : Teknik
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
1. Skripsi dengan judul :
KONTROL PALANG PINTU PERLINTASAN KERETA API OTOMATIS BERBASIS ARDUINO
adalah hasil karya saya, dan dalam naskah skripsi ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian ataupun keseluruhan, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka.
2. Apabila ternyata di dalam naskah skripsi ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur PLAGIASI, saya bersedia SKRIPSI INI DIGUGURKAN dan GELAR AKADEMIK YANG TELAH SAYA PEROLEH DIBATALKAN, serta diproses sesuai dengan ketentuan hukum yang berlaku.
3. Skripsi ini dapat dijadikan sumber pustaka yang merupakan HAK BEBAS ROYALTY NON EKSKLUSIF.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk dipergunakan sebagai mestinya.
Malang, Oktober 2021 Yang Menyatakan,
Arsy Zakaria
ABSTRAK
Kereta api umumnya digunakan untuk perjalanan jarak dekat maupun jauh guna menghindari kemacetan. Namun, angka kecelakaan yang melibatkan kereta api dengan kendaraan sering terjadi, termasuk kesalahan infrastruktur, malfungsi, human error. Untuk itu akan dibangun rancangan prototype sistem kendali palang pintu otomatis. Sistem otomatis bekerja berdasarkan jarak kereta api terhadap lokasi palang pintu dengan bantuan GPS dan Repeater. dimana pada saat yang bersamaan sebelum kereta melintas di persimpangan palang pintu KA, maka sistem akan mengirimkan informasi kordinat pada sistem dipalang pintu sehingga sistem palang pintu dapat mengetahui jarak dan lokasi KA untuk dapat melakukan penutupan palang pintu dengan tepat, begitu juga membukanya kembali saat kerata menjauh.
Kata Kunci: Kereta api, human error, GPS, palang pintu
ABSTRACT
Trains are generally used for short and long distance travel to avoid congestion. However, the number of accidents involving trains with vehicles is common, including infrastructure errors, malfunctions, human errors.. For this reason, will be built a prototype design of automatic doorstop control system. The automated system works based on the distance of the train to the location of the doorstop with the help of GPS and Repeater. where at the same time before the train passed at the intersection of the train doorstop, then the system will send coordinated information to the system in the door so that the doorstop system can know the distance and location of the train to be able to close the doorstop properly, as well as reopen it when flat away.
Keywords: Trains, human error, GPS, gat
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Segala puji bagi Allah SWT, yang Maha Pemberi Petunjuk, Maha Pemberi Kemudahan.
2. Untuk Ayah dan Ibu, terima kasih atas kasih sayang yang berlimpah mulai dari saya lahir hingga sudah sebesar ini, terima kasih juga atas do’a yang tiada tara dan terimah kasih telah mengingatkan selalu dan menyemangati tanpa henti.
3. Untuk adik, terima kasih telah mengingatkan selalu dan menyemangati terus tanpa henti.
4. Terima kasih kepada dosen pembimbing yang telah membimbing saya selama pengerjaan Tugas Akhi. Semoga Allah membalas semua jasa apak/ibu, karena penulis tidak dapat membalas semua jasa bapak/ibu secara langsung.
5. Terima kasih kepada seluruh dosen Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang yang terlah mengajarkan ilmu kepada penulis. Semoga Allah SWT membalas semua jasa bapak/ibu sekalian.
6. Terima kasih kepada teman teman yang selalu menemani, bersuka candaria, yang membantu dan selalu menyemangati penulis.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur senantiasa kita panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala nikmat, kekuatan, taufik serta hidayah-Nya. Shalawat serta salam semoga tercurah kepada Rasulullah SAW, keluarga sahabat dan para pengikut setianya, Amin. Atas kehendak Allah sajalah, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul :
“KONTROL PALANG PINTU PERLINTASAN KERETA API OTOMATIS BERBASIS ARDUINO”
Penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana teknik di Universitas Muhammadiyah Malang. Selain itu penulis berharap agar tugas akhir ini dapat menambah kepustakaan dan dapat memberikan manfaat bagi semuanya.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu Penulis berharap saran yang membangun, agar kedepannya menjadi lebih baik dan bermanfaat. Penulis mohon maaf apabila terdapat kesalahan dalam penulisan baik yang sengaja maupun yang tidak disengaja.
Malang, 19 Oktober 2021
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
LEMBAR PERSETUJUAN ii
LEMBAR PENGESAHAN iii
SURAT PERNYATAAN iv
ABSTRAK v
ABSTRACT vi
LEMBAR PERSEMBAHAN vii
KATA PENGANTAR viii
DAFTAR ISI ix
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABLE xii
DAFTAR PUSTAKA xiv
BAB I. PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Rumusan Masalah 1
1.3 Batasan Masalah 1
1.4 Tujuan 2
1.5 Sistematika Penulisan 2
BAB II. LANDASAN TEORI 3
2.1 Arduino 3
2.2 Lora SX1278 3
2.3 Motor Servo 4
2.4 LCD 4
2.5 GPS uBlox Neo 5
2.6 Sensor Ultrasonic HCSR04 5
2.7 Solar Cell 6
2.8 Baterai Lithium 18650 6
BAB III. METODE PENELITIAN 8
3.1 Perencanaan Hardware 8
3.2 Komponen Pendukung 11
3.2.1. Lora SX1278 11
3.2.2. Sensor Ultrasonic HCSR04 13
3.2.3. Motor Servo 14
3.2.4. GPS uBlox NEO 15
BAB IV. PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 17
4.1. Pengujian Komunikasi Serial Modul GPS UBLOX NEO M9 17
4.1.1. Data Hasil Pengujian 17
4.1.2. Analisa Data 18
4.2. Pengujian Lora SX1278 19
4.2.1. Data Hasil Pengujian 19
4.2.2. Analisa Hasil 20
4.3. Pengujian Palang Pintu Perlintasan Kereta Api 20
4.3.1. Data Hasil Pengujian 20
4.3.2. Analisa Hasil 21
4.4. Pengujian Sensor Ultrasonic 22
4.4.1. Data Hasil Pengujian 22
4.4.2. Analisa Hasil 23
4.5. Pengujian Keseluruhan Sistem 24
BAB V. KESIMPULAN 25
LAMPIRAN 26
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arduino 3
Gambar 2.2 Lora SX1278 4
Gambar 2.3 Motor Servo 4
Gambar 2.4 LCD (Liquid Crystal Display) 4
Gambar 2.5 GPS uBlox Neo 6M 5
Gambar 2.6 Sensor Ultrasonic HCSR04 5
Gambar 2.7 Mini Solar Cell 6
Gambar 2.8 Baterai Lithium 18650 7
Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem Portal Kereta Api 8
Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem Kereta Api 9
Gambar 3.3 Blok Diagram Sistem Repeater (BTS) 10
Gambar 3.4 Lora SX1278 11
Gambar 3.5 Rangkaian Pengirim 12
Gambar 3.6 Rangkaian Penerima 12
Gambar 3.7 Sensor Ultrasonic HCSR04 13
Gambar 3.8 Diagram Rangkaian Sensor HCSR04 13
Gambar 3.9 Motor Servo 14
Gambar 3.10 Rangkaian Motor Servo 14
Gambar 3.11 GPS uBlox Neo 15
Gambar 3.12 Rangkaian Modul GPS 16
Gambar 4.1 Data Serial Monitor GPS pada Arduino 17
Gambar 4.2 Hasil Pengujian GPS pada LCD 17
Gambar 4.3 Hasil Pengujian Koordinat GPS Pada Google Map 18 Gambar 4.4 Pengujian Sensor Ultrasonic Menggunakan Penggaris 22 Gambar 4.5 Hasli Pengujian Sensor Ultrasonic Pada Serial Monitor 22 Gambar 4.6 Sistem Palang Pintu Kereta Api Otomatis 24
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spesifikasi Sensor Ultrasonic HC-SR04 6
Tabel 2.2 Spesifikasi Baterai Lithium 7
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Lora SX1278 19
Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Palang Pintu Perlintasan Kereta Api 21 Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Jarak Sensor Ultrasonic 22
DAFTAR PUSTAKA
[1]. A.M. Gibran, P. Heny, “Pengembangan Sistem Kendali Palang Pintu Kereta Berbasis Mikrokontroler”, Teknik Informatika, p-ISSN. 2407–1846, 2019.
[2]. Chan, “Penyebab Kecelakaan Kereta Api Didominasi Human Error” 2012.
[3]. A. Mahdi, A. Zuhairi, “Automatic Railway Gate and Crossing Control based Sensors & Microcontroller”, International Journal of Computer Trends and Technology (IJCTT), Volume 4 issue 7 July.
[4]. K.Medilla, W.Nendy, “Sistem Palang Pintu Perlintasan Kereta Api Otomatis Dengan Komunikasi Wireless Berbasis Arduino”, Teknik Industri, Vol.23(1), pp. 73-80, 2017.
[5]. M.Azzam Firdaus, “Miniatur Palang Pintu Kereta Api Otomatis Dengan Menampilkan Kecepatan Kereta Serta Waktu Tunggu Menggunakan Arduino”, Teknik Elektro, Universitas Negeri Semarang, 2016.
[6]. F.M. Abdul, S.F. Arinie, T. Mochammad,”Rancang Bangun Deteksi Kereta Api Menggunakan GPS Tracker dan Sensor Pada Palang Pintu Otomatis”
Jurnal Teknik Elektro, vol 9, no. 2, ISSN. 2407-0807, 2019.
[7]. J.Didi, S.Devi, “Rancang Bangun Prototype Palang Pintu Kereta Api Otomatis Berbasis Arduino UNO Menggunakan Sensor HC-SR04, Teknik Informatika, p-ISSN. 2407-1846, 2014.
[8]. S.D.Imadudin, Y.K.Aprilli, S.Sigit, S.H.Slamet, W.R.Satrio, “Palang Pintu Otomatis Dengan Countdown Sebagai Upaya Menghindari Kecelakaan Di Perlintasan Kereta”, Jurnal Teknik.
[9]. F.Akhmad, Mushlihudin, “Rancangan Sistem Palang Pintu Otomatis Pada Jalur Bus Rapid Transit (BRT) Berbasis Arduino”, Teknik Industri, Vol.3, No.2, Desember 2017.
[10]. M.Yanda Prarestu, A. Asniar, “Pintu Perlintasan Elektrik Westrace”, Teknik Elektronika, Institut Teknologi Nasional Yogyakarta.
