ALAT UJI REM PORTABEL PADA KENDARAAN RODA 4 MENGGUNAKAN SENSOR ACCELEROMETER DAN SENSOR GAYA
BERBASIS MIKROKONTROLER
Oleh :
Yohanes Ardi Chrismawan NIM : 612005030
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Saya, yang bertanda tangan di bawah ini :
NAMA : Yohanes Ardi Chrismawan NIM : 612005030
JUDUL SKRIPSI : ALAT UJI REM PORTABEL PADA KENDARAAN RODA 4 MENGGUNAKAN SENSOR
ACCELEROMETER DAN SENSOR
GAYA BERBASIS
MIKROKONTROLER.
Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata ditemukan unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi apapun sesuai aturan yang berlaku.
Salatiga, 27 September 2012
INTISARI
Pengujian rem secara berkala pada kendaraan roda empat diperlukan untuk mengurangi angka kecelakaan akibat rem blong. Pada skripsi ini dirancang alat uji rem portabel pada kendaraan roda empat yang memanfaatkan sensor
accelerometer dan sensor gaya dengan mikrokontroler sebagai pengendali
utamanya. Sensor accelerometer digunakan untuk mengukur efisiensi rem, perlambatan kendaraan, jarak pengereman, kecepatan kendaraan sebelum direm dan posisi kendaraan setelah penginjakan rem, sedangkan sensor gaya digunakan untuk mendeteksi gaya injak pedal rem. Hasil pengujian dapat langsung dicetak oleh printer portabel.
v
ABSTRACT
KATA PENGANTAR
Puji syukur dan terima kasih penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Semua kelancaran dan keberhasilan penulis dalam menyelesaikan laporan ini tidak lepas dari dukungan dan bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :
1. Jesus Christ yang memberi pelajaran berharga dan membuat penulis selalu kuat dalam segala kondisi.
2. Bapak Supardi dan Ibu Tutiningsih tersayang yang tak lelah dengan doa - doa yang dipanjatkan, dukungan ketika ”jatuh”, dan senyuman
ketika ”bangkit”.
3. Calon ibu dari anak-anakku, Yokhebed Dian Kumala,S.Farm.,Apt. You are my best gift from God, thanks for your love and patience. 4. Kakakku tersayang Mbak Imma dan Mas Bayu serta adikku tercinta
Denis dan Raras. Terima kasih atas senyum kalian yang selalu menyemangati penulis.
5. Bapak Ir. Lukas B. Setyawan selaku pembimbing pertama, atas segala kesabaran dan bimbingannya hingga rela galau tengah malam demi mengkoreksi tulisan penulis.
6. Bapak Ir. F. Dalu Setiaji, MT selaku pembimbing kedua, atas segala
vii
7. Teman-teman kos margo Yayan, Luis, Ponco, Panji, Angger, BH, Samsul, Bejat, Eko, Adit,Thomas dan Hansen yang selalu menemani
penulis dikala senang dan susah. Don’t forget me guys.
8. Daniel Danc*k Kristianto atas ide – ide cemerlang, semangat, jiwa dan musik khas XT-LAB yang tak akan terlupakan.
9. Ustadz Widji ganteng atas ceramah ilimiah dan bersedia menemani penulis sampai ke Madiun.
10.Teman-teman XT-LAB syeh One, Black, Rea, Ipan, Biksu Yansen , Patria dan yang tidak kelihatan yang selalu menemani penulis saat lembur.
11.Crew Sumber Kencono yang menemani penulis saat stres. 12.Teman-teman angkatan 2005. Let’s change the world!!
Penulis telah berusaha sebaik-baiknya untuk menyelesaikan skripsi ini. Namun penulis menyadari masih banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan di dalamnya. Maka penulis mengharapkan kritik dan saran. Akhir kata, semoga skripsi ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu Elektronika.
Salatiga, Oktober 2012
DAFTAR ISI
1.2. Spesifikasi Skripsi ... 6
1.3. Sistematika Penulisan Skripsi ... 6
BAB II ALAT UJI REM PORTABEL ... 7
2.1. Kecepatan Rata-Rata dan Kecepatan Sesaat ... 7
2.3. Percepatan Rata-Rata dan Percepatan Sesaat ... 7
2.4. Gaya Penginjakan Rem dan Gaya Perlambatan Kendaraan ... 8
ix
2.11. Sensor FlexiForce ... 19
2.11.1. Prinsip Kerja Sensor Flexiforce ... 20
BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 23
3.1. Perangkat Keras Alat Uji Rem Portabel ... 25
3.1.1. Mikrokontroler ... 25
3.1.2. Sensor Accelerometer ... 28
3.1.3. Sensor Flexiforce ... 30
3.1.3.1. Untai Pengkondisi Sinyal Flexiforce... 30
3.1.3.2. Kalibrasi Sensor Flexiforce ... 31
3.1.4. Catu Daya... 31
3.1.5. Modul Printer……….………..32
3.2. Perangkat Lunak Alat Uji Rem Portabel ... 33
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 38
4.1. Pengujian Modul Mikrokontroler, LCD dan RTC ... 38
4.2. Pengujian Sensor Accelerometer ... 40
4.2.1. Pengujian Accelerometer Dalam Kondisi Diam ... 40
4.2.2 .Pengujian Accelerometer Dalam Kondisi Bergerak ... 42
4.2.3. Pengujian Accelerometer di Mobil ... 49
4.3. Pengujian Sensor Gaya ... 53
4.4. Pengujian Alat Secara Keseluruhan... 54
BAB V PENUTUP ... 57
5.1. Kesimpulan ... 57
5.2. Saran Pengembangan ... 58
DAFTAR PUSTAKA ... 59
LAMPIRAN A Tabel Hasil Percobaan Pada Bidang Miring ... 60
LAMPIRAN B Dokumentasi Alat ... 61
LAMPIRAN C Langkah Operasional Alat ... 65
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Alat Uji Rem Non Portabel DLLAJ Kabupaten Semarang... 3
Gambar 1.2 AutoStopMaxi ... 4
Gambar 1.3 Bowmonk ... 4
Gambar 1.4 Turnkey ... 5
Gambar 2.1 Jarak Pengereman ... 9
Gambar 2.2 Pin ATMega32 ... 11
Gambar 2.3 Konfigurasi Pin DS 1307 ... 13
Gambar 2.4 Untai Modul RTC ... 13
Gambar 2.5 Konfigurasi Pin LIS3LV02DL ... 14
Gambar 2.6 Model Sederhana Transduser g-Cell ... 16
Gambar 2.7 Ilustrasi Accelerometer X= 0g,Y= 0g,Z= 0g ... 16
Gambar 2.8 Ilustrasi Accelerometer X= -1g,Y= 0g,Z= 0g ... 16
Gambar 2.9 Ilustrasi Accelerometer X= 0g,Y= 0g,Z= -1g ... 17
Gambar 2.10 Ilustrasi Accelerometer X= -0.71g,Y= 0g,Z= -0.71g ... 17
Gambar 2.11 Ilustrasi Vektor Accelerometer Tiga Sumbu ... 17
Gambar 2.12 Metode Penghitungan Secara Trapezoidal ... 19
Gambar 2.13 Konstruksi Sensor Flexiforce ... 20
Gambar 2.14 Grafik Hubungan Resistansi Dan Konduktansi Flexiforce ... 21
Gambar 2.15 Sensor FlexiForce ... …..……...21
Gambar 3.1 Blok Diagram Alat Keseluruhan………23
Gambar 3.2 Diagram Alir Alat Yang Dirancang………...24
Gambar 3.3 Skema Modul Pengendali Atmega32 ... …...25
Gambar 3.4 Untai Komunikasi Serial ... ..27
Gambar 3.5 Untai Modul RTC ... 28
Gambar 3.6 Konfigurasi Interface Accelerometer ... 29
Gambar 3.7 Untai Pengkondisi Sinyal Flexiforce... 30
Gambar 3.8 Untai Charger……….31
Gambar 3.9 Printer Portabel HCC T III………32
xi
Gambar 3.12 Ilustrasi Filtering Window/Discrimination Window ... 36
Gambar 4.1 Diagram Alir Pengujian Port Mikrokontroler ... 38
Gambar 4.2 Penerimaan Data Serial pada Komputer ... 39
Gambar 4.3 Pengujian LCD dan RTC ... 39
Gambar 4.4 Hasil Pengujian Accelerometer X= -1g,Y=0g,Z=0g ... 41
Gambar 4.5 Ilustrasi Pengujian Accelerometer Pada Bidang Miring θ=30°, s=1,4m………42
Gambar 4.6 Percobaan Pada Bidang Miring……….….43
Gambar 4.7 Grafik Percepatan Sebelum Dikalikan Faktor Pengali………...44
Gambar 4.8 Grafik Kecepatan Sebelum Dikalikan Faktor Pengali………...44
Gambar 4.9 Grafik Posisi Sebelum Dikalikan Faktor Pengali………..44
Gambar 4.10 Grafik Percepatan Sesudah Dikalikan Faktor Pengali……….46
Gambar 4.11 Grafik Kecepatan Sesudah Dikalikan Faktor Pengali………….….46
Gambar 4.12 Grafik Posisi Sesudah Dikalikan Faktor Pengali……….…46
Gambar 4.13 Mobil Isuzu Panther Untuk Pengujian Alat……….49
Gambar 4.14 Grafik Percepatan Mobil Percobaan 1……….50
Gambar 4.15 Grafik Kecepatan Mobil Percobaan 1……….50
Gambar 4.16 Grafik Posisi Mobil Percobaan 1………50
Gambar 4.17 Grafik Percepatan Mobil Percobaan 2……….51
Gambar 4.18 Kecepatan Mobil Percobaan 2………..51
Gambar 4.19 Grafik Posisi Mobil Percobaan 2 ... 52
Gambar 4.20 Grafik Percepatan Mobil Percobaan 3 ... 52
Gambar 4.21 Grafik Kecepatan Mobil Percobaan 3 ... 53
Gambar 4.22 Grafik Posisi Mobil Percobaan 3 ... 53
Gambar 4.23 Gambar Pemasangan Sensor Flexiforce Pada Pedal Rem ... 54
Gambar 4.24 Gambar Alat Keseluruhan ... 55
Gambar 4.25 Gambar Alat Ketika Power On ... 55
Gambar 4.26 Gambar Informasi Setelah Penginjakan Rem ... 56
