Belajar Mikrokontroler: PENGATUR PALANG PINTU KERETA DAN JALAN LAYANG OTOMATIS

PENGATUR PALANG PINTU KERETA DAN JALAN LAYANG OTOMATIS

PENGATUR PALANG PINTU KERETA DAN JALAN LAYANG OTOMATIS

Anggriya Dekkiyusa¹, Faza Hanifulloh², Mila Sukmawati³, Satriya Widhi Bagaskara⁴, dan ⁵Samuel Beta

Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275

Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang

Jln. Prof. Sudarto, SH, Ds. Tembalang Semarang 50275

dekkiyusaanggriya@gmail.com¹, fazahanifulloh0247@gmail.com², milasukma19@gmail.com³, widhisatriya@gmail.com⁴, dan sambetak2@gmail.com⁵

Intisari—Untuk mengetahui keberadaan kereta api yang akan melewati perlintasan dibutuhkan alat pendeteksi kereta api. Dalam penelitian ini dibuatlah aplikasi Mikrokontroler ARDUINO UNO R3 menggunakan masukan sensor induksi magnet kereta api dengan luaran LED indikator, Buzzer speaker dan motor servo. Medan magnet yang digunakan sebagai masukan adalah sensor S49E. Luaran yang di hasilkan berupa suara yang berfungsi untuk memberikan peringatan bahwa ada kereta api yang akan lewat melalui Buzzer speaker, LED indikator, motor servo sebagai penggerak palang pintu kereta, dan motor servo sebagai penggerak jalan layang. Serta, setelah kereta api melewati perlintasan maka suara dan LED indikator akan mati dan palng pintu akan kembali terbuka.

Kata kunci: ARDUINO UNO R3, Buzzer, Kereta api, LED, Sensor S49E.

Abstrac— To find out where the train will pass the crossing takes the train detection equipment. In this study made ARDUINO UNO R3 microcontroller applications using magnetic induction sensor input rail with LED indicator output, Buzzer speaker and servo motors. The magnetic field is used as a sensor input is S49E. Outputs are produced in the form of noise that serves to warn that there is a train that will pass through Buzzer speaker, LED indicator, servo motor as a doorstep drive train, and servo motor as a booster flyover. As well, after the train passed through the crossing, the sound and the LED indicator will die and palng doors will re-open.

Keywords: Arduino Uno R3, Buzzer, LED, Sensor S49E, Train.

I. PENDAHULUAN

Transportasi adalah sarana bagi manusia untuk memindahkan sesuatu, baik manusia atau benda dari satu tempat ke tempat lain, dengan ataupun tanpa mempergunakan alat bantu. Salah satu modal transportasi yang digemari di Indonesia adalah kereta api. Banyak orang yang sangat menggantungkan jenis transportasi ini terutama di kota – kota besar. Saking banyaknya kereta yang beroperasi, banyak pula rel kereta api yang melewati pemukiman penduduk dan jalan raya.

Seiring banyaknya perlintasan rel kereta api yang melewati jalan raya, hal itu tidak di barengi dengan sumber daya manusia yang memadai. Kurangnya kesadaran sumber daya manusia yang ada di perlintasan kereta api, sehingga sering kali menyebabkan human error yang berujung pada terjadinya kecelakaan.

Atas dasar tersebut maka diperlukan palang pintu kereta api dan jalan layang otomatis yang dapat berbunyi sebagai peringatan adanya kereta api yang akan lewat, menutup/membuka palang pintu, dan menutup/membuka jalan layang secara otomatis sehingga kecelakaan pada palang pintu kereta api dapat terhindarkan. Sistem yang akan dirancang berupa simulasi kereta api dengan palang pintu ganda, penggerak jalan ganda, disertai dengan lampu LED (Light Emitting Diode) penanda kereta akan lewat disertai dengan buzzer. Sensor yang digunakan adalah Sensor Hall Effect (S49E) berfungsi sebagai masukan untuk menggerakkan servo.

Dengan demikian maka penulis bermaksud untuk membuat suatu terobosan berupa palang pintu dan jalan layang.

kereta otomatis berbasis mikrokontroler, sehingga penulis membuat judul tugas Lab. Mikrokontroler

“PENGATUR PALANG PINTU KERETA DAN JALAN LAYANG OTOMATIS”.

1.2 Tujuan

Tujuan pembuatan alat ini adalah :

1. Sebagai modul pembelajaran

2. Sebagai alat simulasi pengatur untuk palang pintu dan jalan layang

1.3 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang, akan ditentukan beberapa rumusan masalah, yaitu:

1. Bagaimana cara kerja sensor Hall Effect (S49E) sebagai masukan untuk menggerakkan servo?

2. Bagaimana cara mengetahui indikator penanda kereta api lewat pada output suara?

3. Bagaimana cara kerja motor servo SG90?

1.4 Pembatasan Masalah

Adapun yang membatasi alat ini adalah :

1. Mendeteksi magnet dengan sensor hall effect (S49E)

2. Menggunakan indikator penanda (Led dan buzzer) untuk keluarannya

3. Mengetahui cara kerja dari motor servo SG90

1.5 Metodologi

Target proyek ini menjalankan program yang dapat diimplementasikan langsung terhadap alat. Langkah- langkah pembuatan Proyek Arduino dapat didefinisikan sebagai berikut :

1. Studi pustaka alat dan bahan

2. Perancangan perangkat lunak dan program

3. Implementasi program

4. Pengujian perangkat lunak dan perangkat keras

5. Analisa

6. Laporan

II. TINJAUAN PUSTAKA

Untuk mengetahui berbagai komponen dan peralatan yang dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam merancang dan membuat aplikasi menggunakan mikrokontroler ARDUINO UNO R3 ini.

A. Mikrokontroler ARDUINO UNO R3

Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328 (datasheet). Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya.

Gambar 1. Arduino Uno

Mikrokontroler	ATmega328
Tegangan Operasi	5 Volt
Input Voltage (disarankan)	7 - 12 Volt
Input Voltage (batas akhir)	6 - 20 Volt
Digital I/O Pin	14 (6 pin sebagai output PWM)
Analog Input Pin	6
Arus DC per pin I/O	40 Ma
Arus DC untuk pin 3.3V	50 Ma
Flash Memory	32 KB (ATmega328) 0,5 KB untuk bootloader
SRAM	2 KB (ATmega328)
EEPROM	1 KB (ATmega328)
Clock Speed	16 Hz

B. Sensor Hall Effect (S49E)

Sensor hall effect adalah sensor yang mendeteksi medan magnet pada lingkungan sekitar. Pada umumnya sensor ini memiliki keluaran sinyal analog yang linier terhadap kekuatan medan magnet yang diterima. Namun berbeda pada sensor hall effect S49E yang merupakan sensor hall effect digital. Sensor ini akan memberikan keluaran logic 1 apabila mendeteksi adanya medan magnet. Dan sensitifitas dari sensor ini sangat terpengaruh oleh jarak dan kekuatan medan magnet. Sensor ini memiliki 3 kaki yaitu Vcc, Out, dan Gnd. Kerja dari sensor membutuhkan power supply +5VDC - +24VDC.

Gambar 2. Sensor S49E

Spesifikasi :

• Catu daya : 4,5VDC - 24VDC

• Output : tegangan (open collector)

Arus output :25mA

C. Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, 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.

Gambar 3. Buzzer

D. LED

LED (Light Emitting Dioda) adalah dioda yang dapat memancarkan cahaya pada saat mendapat arus bias maju (forward bias). LED (Light Emitting Dioda) dapat memancarkan cahaya karena menggunakan dopping galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda diata dapat menhasilkan cahaya dengan warna yang berbeda.

LED merupakan salah satu jenis dioda, sehingga hanya akan mengalirkan arus listrik satu arah saja. LED akan memancarkan cahaya apabil diberikan tegangan listrik dengan konfigurasi forward bias. Berbeda dengan dioda pada umumnya, kemampuan mengalirkan arus pada LED (Light Emitting Dioda) cukup rendah yaitu maksimal 20 mA. Apabila LED (Light Emitting Dioda) dialiri arus lebih besar dari 20 mA maka LED akan rusak, sehingga pada rangkaian LED dipasang sebuah resistor sebagai pembatas arus.

Gambar 4. LED

E. Servo

Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat di set-up atau di atur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo.

Gambar 5. Motor Servo

III. PERANCANGAN ALAT

A. Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika Adapun system yang digunakan yaitu sebagai berikut:

1. Arduino Uno R3

2. Sensor S49E

4. LED

5. Buzzer

6. Motor Servo

B. Blok Diagram

Blok diagram aplikasi mikrokontroler ARDUINO UNO R3 dengan masukan sensor hall effect S49E dan luaran LED, Buzzer serta motor servo.

Gambar 6. Diagram Blok

1. Sensor yang digunakan adalah sensor hall effect S49E untuk mendeteksi medan magnet kereta api.

2. Mikrokontroler yang digunakan adalah ARDUINO UNO R3 yang berfungsi untuk mengolah data dari sensor dan menjalankan luaran berupa LED , Buzzer serta motor servo.

3. Luaran (output) pada sistem ini adalah LED , Buzzer dan motor servo. LED dan Buzzer yang digunakan sebagai peringatan sedangkan motor servo digunakan sebagai penggerak palang pintu kereta dan penggerak jalan layang.

C. Perangkat Lunak

Perangkat lunak yang digunakan pada proyek ini adalah Arduino software sebagai aplikasi untuk menulis program Arduino serta sebagai downloader program ke boar d Arduino Uno R3.

D. Diagram Alir

Diagram alir dari sistem adalah sebagai berikut:

Gambar 6. Diagram Alir

IV. PENGUJIAN ALAT

Alat sudah dapat bekerja cukup baik. Keadaan awal sebelum kereta melewati sensor 1, buzzer, LED kiri, LED kanan dalam keadaan OFF, servo 1&2 sebagai palang kereta dalam keadaan terbuka, dan servo 3&4 sebagai jalan layang dalam keadaan tertutup.

Lalu kereta melewati sensor 1, buzzer, LED kiri, LED kanan dalam keadaan ON, servo 1&2 sebagai palang kereta dalam keadaan tertutup, dan servo 3&4 sebagai jalan layang dalam keadaan terbuka.

Kemudian kereta melewati sensor 2, buzzer, LED kiri, LED kanan dalam keadaan off, servo 1&2 sebagai palang kereta dalam keadaan terbuka, dan servo 3&4 sebagai jalan layang dalam keadaan tertutup.

KESIMPULAN

Setelah melakukan percobaan, pengambilan data, dan penganalisaan terhadap data yang telah didapat pada penelitian ini, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut:

1. Sensor Hall Effect S49E berfungsi untuk mendeteksi adanya medan magnet pada kereta api.

2. Penggunaan sensor hall effect sebagai masukan digital pada mikrokontroler.

3. Buzzer dan LED kiri kanan akan menyala apabila salah satu sensor mendeteksi magnet, dan akan mati apabila sensor satunya mendeteksi magnet.

4. Buzzer nyala berkedip seperti sirine peringatan kereta api pada perlintasan kereta api.

REFERENCES

[1] https://lukmanhakim94.wordpress.com/2013/11/25/pintu-perlintasan-kereta-api-otomatis/

[2] http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/definisi-dan-fungsi-sensor-efek-hall/

[3] http://belajar-mikrokontroler-2016.blogspot.co.id/2016/12/pengatur-palang-pintu-kereta-otomatis.html

Download disini:

1. Laporan

2. Jurnal

3. Presentasi

4. Program Arduino

5. Diagram Alir

6. Gambar Rangkaian

7. Pengawatan Dalam

8. Pengawatan Luar

9. Video Simulasi

Nama penulis

Anggriya Dekkiyusa. Penulis dilahirkan di Semarang, 4 Juli 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD PEDURUNGAN TENGAH 01, SMP NEGERI 14 SEMARANG, SMA NEGERI 15 SEMARANG.

Tahun 2015 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.0.03. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi 089653677266 atau melalui via email dekkiyusaanggriya@gmail.com.

Nama penulis

Faza Hanifulloh. Penulis dilahirkan di Semarang, 10 Oktober 1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal di MI AL FATAH TEMBORO KARAS MAGETAN JATIM, MTS. INFARUL GHOY SEMARANG, dan SMK NEGERI 3 SEMARANG.

Tahun 2015 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.0.10. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi 082136530460 atau melalui via email fazahanifulloh0247@gmail.com

Nama penulis

Mila Sukmawati. Penulis dilahirkan di Semarang, 19 September 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD NEGERI KANDRI 3, SMP NEGERI 22 SEMARANG, dan SMA NEGERI 12 SEMARANG. Tahun 2015 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA.

Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.0.15. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi

08383838897371 (WA) atau melalui via email milasukma19@gmail.com

Nama penulis

Satriya Widhi Bagaskara. Penulis dilahirkan di Semarang, 21 Juni 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD HJ ISSRIATI 2 SEMARANG, SMP NEGERI 30 SEMARANG, dan SMA NEGERI 5 SEMARANG.

Tahun 2015 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.0.22. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi 085726462343 atau melalui via email widhisatriya@gmail.com.

Belajar Mikrokontroler

Kontak

Search This Blog

MENU

Monday, January 8, 2018

PENGATUR PALANG PINTU KERETA DAN JALAN LAYANG OTOMATIS

1 comment:

Banyak dicari!