1

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sejalan dengan perkembangan otomotif, jumlah kendaraan bermotor di

Indonesia cenderung naik. Peningkatan keselamatan pada saat berkendaraan

semakin di utamakan untuk menghindari kecelakaan sesama pengendara.

Pada proyek akhir ini mengambil topik tentang perancangan Pengatur

ON/OFF Semi-Otomatis Pada Lampu Sein Sepeda Motor Dengan Sensor Limit

Switch Berbasis Aduino Uno. Limit switch akan memberi kode biner kepada

Arduino Uno yang akan secara otomatis mematikan lampu sein pada sepeda

motor.

Lampu sein pada sepeda motor akan mati sendiri setelah sepeda motor

membelokan setang kemudi. Dengan kata lain alat ini akan diaplikasikan sebagai

pengatur lampu sein setelah kemudi berada pada posisi normal (lurus).

Pengaturan lampu sein biasanya dengan menggunakan saklar untuk

menghidupkan dan memadamkan lampu sein. Namun ada kalanya orang lupa

mematikan lampu sein yang masih menyala setelah berbelok. Apabila itu terjadi

kepada kebanyakan pengguna sepeda motor bisa menimbulkan kecelakaan lalu

lintas karena terjadi salah komunikasi sesama pengendara.

Untuk menghindari kecelakaan lalu lintas, maka dalam pengerjaan proyek

akhir ini dibuat dan dibahas rangkaian semi-otomatis untuk mengendalikan lampu

sein sepeda motor.

B. Maksud dan Tujuan

Maksud dan tujuan dari pembuatan alat pengatur lampu sein ini bertujuan

untuk menciptakan lampu sein dengan sistem modern, berupa lampu sein pintar

dengan menggunakan sensor limit switch dimana akan beroperasi setelah stang

kemudi motor berbelok untuk upaya mengantisipasi orang lupa mematikan lampu

sein.

C. Batasan Masalah

Batasan masalah yang digunakan untuk memperjelas ruang lingkup

2

penelitian perancangan alat Pengatur Lampu Sein ini adalah sebagai berikut:

1. Yang menjadi sasaran utama adalah lampu sein sepeda motor.

2. Menggunakan sensor limit switch untuk aktifasi indikator dari peralatan

tersebut.

3. Lampu sein sebagai indikasi untuk berbelok arah.

D. Metode Penulisan

Dalam pelaksanaan penulisan laporan proyek akhir ini digunakan beberapa

metode penulisan, yaitu:

1. Studi Kepustakaan

Dalam pembuatan laporan proyek akhir ini, membutuhkan dasar-dasar teori

yang menunjang. Untuk itu diperlukan bebragai macam literatur,baik dari

buku,internet maupun dari sumber-sumber lain.

2. Metode Perancangan

Metode perancangan meliputi perancangan desain rangkaian dan mencoba

berbagai macam rancangan agar alat dapat bekeraja dengan baik dan efisien.

3. Penelitian Laboratorium

Pada metode ini, dilakukan percobaan dan pengamatan pada tugas yang

dibuat untuk memperoleh data-data yang akurat dan sesuai dengan spesifikasi

yang diinginkan.

E. Sistematika Penulisan Laporan

Sistematika penulisan laporan proyek akhir ini dikelompokkan menjadi

lima bab, yaitu sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Membahas tentang latar belakang judul proyek akhir,permasalah,maksud

3

dan tujuan,batasan masalah,metodeologi penulisan serta sistematika

penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Membahas teori-teori dasar dan yang mendukung perancangan pembuatan

pengatur lampu sein dengan sensor limit switch berbasis Arduino Uno

BAB III PERANCANGAN ALAT

Membahas tentang perancangan dan membuat alat sesuai desain yang

diinginkan.

BAB IV PENGAMATAN DAN ANALISIS

Berisi data-data pengamatan pengujian pada bagian-bagian tertentu dari

keseluruhan rangkaian,serta pembahasan atau analisis data hasil dari

pengujian dengan melakukan perbandingan terhadap teori yang

mendukung.

BAB V PENUTUP

Berisi tentang kesimpulan berdasarkan hasil pembahasan dari bab

sebelumnya dan saran-saran yang dianggap perlu untuk penyempurnaan

alat dan laporan yang di buat.

DAFTAR PUSTAKA

Berisi tentang refrensi-refrensi yang dipakai oleh penulis sebagai acuan

dan poenunjang serta parameter yang mendukung penyelesaian masalah

ini baik secara praktis maupun teoritis.

LAMPIRAN

Berisi tentang dokumen tambahan yang dilampirkan ke dokumen utama.

4

BAB II LANDASAN TEORI

A. Arduino Uno R3

Arduino Uno R3 adalah papan mikrokontroler berdasarkan Atmega328, yang

memiliki 14 digital pin input/output (6 pin dapat digunakan sebagai output PWM),

6 pin input analog, dengan 16 MHz kristal keramik, koneksi USB, jack DC power

supply, header ICSP, dan tombol reset. Papan Arduino Uno R3 ini bersifat open

source hardware dan software, sehingga mudah dalam melakukan pengembangan

produk dari segi software dan modifikasi alat dalam segi hardware. Didirikan di

Ivrea Italia oleh Massimo Banzi dan David Cuartielles sebagai Founder. Gambar

2.4 merupakan bentuk fisik Arduino Uno R3.

Gambar 2. 1 Arduino uno R3

Adapun kelebihan yang dimiliki oleh Arduino Uno R3 ini sehingga dipilih

menjadi kendali utama dalam pembuatan alat ini adalah:

1. Mudah dalam hal memprogram

5

Arduino memiliki bahasa pemrograman sendiri yaitu bahasa processing

dan wiring platform yang lebih sederhana dari bahasa C yang menggunakan

fungsi-fungsi yang sederhana sehingga mudah bagi para pemula.

2. Harga terjangkau

Harga yang ditawarkan untuk sebuah Arduino Uno R3 bervariasi yaitu

sekitar Rp. 150.000,- sampai dengan Rp. 350.000,- harga ini relatif murah

untuk harga sebuah modul.

3. Memiliki program Boot Loader

Semua produk Arduino secara default sudah terinstal program boot loader,

yang berfungsi sebagai penghubung antara IDE (Integrated Development

Environment) Arduino yang merupakan aplikasi untuk melakukan editor,

compiler serta uploader, sehingga modul Arduino dapat diprogram berulang

kali dengan mikrokontrolernya, dan tidak perlu menggunakan perangkat chip

programmer.

4. Memiliki Kumpulan Library

Kumpulan library yang dimiliki Arduino cukup lengkap sehingga

mempermudah dalam proses pemrogramannya bagi pemula, serta contoh

programnya juga sudah cukup banyak.

5. Proteksi Arus lebih USB

Arduino Uno memiliki proteksi arus lebih port USB komputer sendiri

yaitu sebuah sekering. Jika arus yang diterima oleh port USB lebih dari 500mA

sekering secara otomatis akan memutuskan koneksi dari komputer sampai

hubung pendek atau beban lebih hilang.

6. Komunikasi

Arduino Uno memiliki fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer,

Arduino lain, atau mikrokontroler lain. Komunikasi serial tersedia pada pin digital

0 (RX) dan 1 (TX). Firmware Arduino menggunakan USB driver standar COM

dan tidak ada driver eksternal yang dibutuhkan. Arduino juga mendukung

komunikasi I2C (Inter Integrated Circuit) SPI (Serial Pheriperal Interface).

6

Fungsi ini digunakan untuk melakukan komunikasi inteface pada sistem. Berikut

tabel 2.1 menunjukan spesifikasi arduino uno R3.

Tabel 2. 1 Spesifikasi arduino uno R3

B. Limit Switch

Limit switch merupakan jenis saklar yang dilengkapi dengan katup yang

berfungsi menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti saklar

Push ON yaitu hanya akan menghubung pada saat katupnya ditekan pada batas

penekanan tertentu yang telah ditentukan dan akan memutus saat katup tidak

ditekan. Limit switch termasuk dalam kategori sensor mekanis yaitu sensor yang

akan memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan mekanik pada sensor

tersebut. Penerapan dari limit switch adalah sebagai sensor posisi suatu benda

(objek) yang bergerak.

7

Prinsip kerja limit switch diaktifkan dengan penekanan pada tombolnya

pada batas/daerah yang telah ditentukan sebelumnya sehingga terjadi pemutusan

atau penghubungan rangkaian dari rangkaian tersebut. Limit switch memiliki 2

kontak yaitu NO (Normally Open) dan kontak NC (Normally Close) dimana salah

satu kontak akan aktif jika tombolnya tertekan. Konstruksi dan simbol limit

switch dapat dilihat seperti gambar di bawah.

Gambar 2. 2 Limit Switch

C. Relay

Relay adalah suatu peranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik

untuk menggerakan sejumlah kontaktor yang tersusun atau sebuah saklar

elektronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya dengan

memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Kontaktor akan tertutup

(menyala) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang dihasilkan

kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan

kontaktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.

Gambar 2. 3 Relay

8

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu

berada di posisi CLOSE (tertutup)

Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu

berada di posisi OPEN (terbuka)

D. Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai

sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi

sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran

listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET),

memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber

listriknya.

Gambar 2. 4 Transistor

Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu basis (B), emitor (E)

dan kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya emitor dapat

dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input

basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output kolektor.

Transistor sebenarnya berasal dari kata “transfer” yang berarti pemindahan

dan “resistor” yang berarti penghambat. Dari kedua kata tersebut dapat kita

simpulkan, pengertian transistor adalah pemindahan atau peralihan bahan

setengah penghantar menjadi suhu tertentu. Transistor pertama kali ditemukan

pada tahun 1948 oleh William Shockley, John Barden dan W.H, Brattain.

9

E. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang memang didesain memiliki dua kutup

yang nantinya dapat digunakan untuk menahan arus listrik apabila di aliri

tegangan listrik antara kedua kutub tersebut. Resistor biasanya banyak digunakan

sebagai bagian dari sirkuit elektronik. Tak cuma itu, komponen yang satu ini juga

yang paling sering digunakan di antara komponen lainnya. Resistor adalah

komponen yang terbuat dari bahan isolator yang didalamnya mengandung nilai

tertentu sesuai dengan nilai hambatan yang diinginkan.

Bentuk dari resistor sendiri saat ini ada bermacam-macam. Yang paling

umum dan sering di temukan di pasaran adalah berbentuk bulat panjang dan

terdapat beberapa lingkaran warna pada body resistor. Ada 4 lingkaran yang ada

pada body resistor. Lingkaran warna tersebut berfungsi untuk menunjukan nilai

hambatan dari resistor.

Gambar 2. 5 Resistor

Karakteristik utama resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang

dapat dihantarkan. Sementara itu, karakteristik lainnya adalah koefisien suhu,

derau listrik (noise) dan induktansi. Resistor juga dapat di integrasikan ke dalam

sirkuit hibrida dan papan sirkuit, bahkan bisa juga menggunakan sirkuit terpadu.

Ukuran dan letak kaki resistor tergantung pada desain sirkuit itu sendiri, daya

10

resistor yang dihasilkan juga harus sesuai dengan kebutuhan agar rangkaian tidak

terbakar.

F. Kapasitor

Kapasitor adalah perangkat komponen elektronika yang berfungsi untuk

menyimpan muatan listrik dan terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh

bahan penyekat (dielektrik) pada tiap konduktor atau yang disebut

keping. Kapasitor biasanya disebut dengan sebutan kondensator yang merupakan

komponen listrik dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan

listrik.

Gambar 2. 6 Kapasitor

Prinsip kerja kapasitor pada umunya hampir sama dengan resistor yang

juga termasuk ke dalam komponen pasif. Komponen pasif adalah jenis komponen

yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Kapasitor sendiri terdiri dari dua

11

lempeng logam (konduktor) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator).

Penyekat atau isolator banyak disebut sebagai bahan zat dielektrik.

Zat dielektrik yang digunakan untuk menyekat kedua komponen tersebut

berguna untuk membedakan jenis-jenis kapasitor. Di dunia ini terdapat beberapa

kapasitor yang menggunakan bahan dielektrik, antara lain kertas, mika, plastik

cairan dan masih banyak lagi bahan dielektrik lainnya. Dalam rangkaian

elektronika, kapasitor sangat diperlukan terutama untuk mencegah loncatan bunga

api listrik pada rangkaian yang mengandung kumparan. Selain itu, kapasitor juga

dapat menyimpan muatan atau energi listrik dalam rangkaian, dapat memilih

panjang gelombang pada radio penerima dan sebagai filter dalam catu daya

(power supply).

Fungsi kapasitor dalam rangkaian elektronik sebagai penyimpan arus atau

tegangan listrik. Untuk arus DC, kapasitor dapat berfungsi sebagai isolator

(penahan arus listrik), sedangkan untuk arus AC, kapasitor berfungsi sebagai

konduktor (melewatkan arus listrik). Dalam penerapannya, kapasitor banyak di

manfaatkan sebagai filter atau penyaring, perata tegangan yang digunakan untuk

mengubah AC ke DC, pembangkit gelombang AC (Isolator) dan masih banyak

lagi penerapan lainnya.

G. Dioda

Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua elektroda, yakni

anoda dan katoda. Kata “dioda” adalah sebuah kata majemuk yang berarti “dua

elektroda”, dimana “di” berarti dua dan “oda” yang berarti elektroda. Jadi dioda

adalah dua lapisan elektroda N (katoda) dan lapisan P (anoda), dimana N berarti

negatif dan P adalah positif.

Dioda merupakan komponen yang paling sederhana pada keluarga

semikonduktor. Bentuk dioda ini sejenis vacuum tube yang memiliki dua buah

elektroda yang terbuat dari bahan semikonduktor.

12

Gambar 2. 7 Dioda

Fungsi dioda ini memang unik, yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu

arah saja. Fungsi dioda paling umum adalah untuk memperbolehkan arus listrik

mengalir dalam suatu arah (disebut kondisi panjar maju) dan untuk menahan arus

dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur). Karenanya, dioda dapat

dianggap sebagai versi elektronik dari katup pada transmisi cairan dimana katup

akan terbuka jika ada air yang mengalir dari belakang katup menuju ke depan,

sedangkan katup akan menutup oleh air yang mengalir dari depan menuju ke

belakang.

Fungsi dioda yang lainnya adalah sebagai penyearah sinyal tegangan AC

menjadi sinyal DC. Untuk dapat digunakan sebagai penyearah setengah

gelombang Anda bisa menggunakan sebuah dioda. Namun jika ingin menjadi

penyearah gelombang penuh, Anda harus menggunakan 4 buah dioda yang

dirangkai seperti jembatan atau dengan menggunakan 2 buah dioda dengan trafo

yang memiliki center tap (CT).

Simbol dioda merupakan anak panah yang di depannya terdapat sebuah

garis melintang. Dari simbol ini, seharusnya sudah mewakili cara kerja dioda itu

sendiri. Pada ujung depan anak panah disebut sebagai Katoda (N = Negatif) dan di

belakang anak panah disebut dengan Anoda (P = Positif).

13

H. LED (Light Emitting Diode)

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.

Berbeda dengan lampu pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen

sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena itu,

saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan

sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.

Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari dioda yang

terbuat dari semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan dioda yang

memiliki dua kutub yaitu kutub positif (P) dan kutub negatif (N). LED hanya akan

memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari anoda

menuju ke katoda.

LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga

menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam

semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity)

pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan

yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari

anoda (P) menuju ke katoda (K), kelebihan elektron pada N-Type material akan

berpindah ke wilayah yang kelebihan hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan

14

positif (P-Type material). Saat elektron berjumpa dengan hole akan melepaskan

photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

Gambar 2. 8 LED

LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri

tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat

mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.

Untuk mengetahui polaritas terminal Anoda (+) dan Katoda (-) pada LED.

Kita dapat melihatnya secara fisik berdasarkan gambar diatas. 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.

I. Accu

Accu (akumulator, aki) adalah sebuah alat yang dapat menyimpan energi

(umumnya energi listrik) dalam bentuk energi kimia. Contoh-contoh accu adalah

baterai dan kapasitor. Pada umumnya di Indonesia, kata akumulator (sebagai aki

atau accu) hanya dimengerti sebagai "baterai" mobil. Sedangkan di bahasa

Inggris, kata akumulator dapat mengacu kepada baterai, kapasitor, kompulsator,

dll. Akumulator (aki) termasuk ke dalam jenis sel sekunder, artinya sel ini dapat

dimuati ulang ketika muatannya habis. Ini karena reaksi kimia dalam sel dapat

15

dibalikkan arahnya. Jadi sewaktu sel dimuati, energi listrik diubah menjadi energi

kimia, dan sewaktu sel bekerja, energi kimia diubah menjadi energi listrik.

Gambar 2. 9 Accu

ACCU(mulator) atau sering disebut aki, adalah salah satu komponen

utama dalam kendaraan bermotor, baik mobil atau motor, semua memerlukan aki

untuk dapat menghidupkan mesin mobil (mencatu arus pada dinamo stater

kendaraan). Aki mampu mengubah tenaga kimia menjadi tenaga listrik. Di

pasaran saat ini sangat beragam jumlah dan jenis aki yang dapat ditemui.

Aki untuk mobil biasanya mempunyai tegangan sebesar 12 Volt,

sedangkan untuk motor ada tiga jenis yaitu, dengan tegangan 12 Volt, 9 volt dan

ada juga yang bertegangan 6 Volt. Selain itu juga dapat ditemukan pula aki yang

khusus untuk menyalakan tape atau radio dengan tegangan juga yang dapat diatur

dengan rentang 3, 6, 9, dan 12 Volt. Tentu saja aki jenis ini dapat dimuati kembali

(recharge) apabila muatannya telah berkurang atau habis.

Dikenal dua jenis elemen yang merupakan sumber arus searah (DC) dari

proses kimiawi, yaitu elemen primer dan elemen sekunder. Elemen primer terdiri

dan elemen basah dan elemen kering. Reaksi kimia pada elemen primer yang

menyebabkan elektron mengalir dari elektroda negatif (katoda) ke elektroda

positif (anoda) tidak dapat dibalik arahnya. Maka jika muatannya habis, maka

elemen primer tidak dapat dimuati kembali dan memerlukan penggantian bahan

16

pereaksinya (elemen kering). Sehingga dilihat dari sisi ekonomis elemen primer

dapat dikatakan cukup boros. Contoh elemen primer adalah batu baterai (dry

cells).

Allesandro Volta, seorang ilmuwan fisika mengetahui, gaya gerak listrik

(ggl) dapat dibangkitkan dua logam yang berbeda dan dipisahkan larutan

elektrolit. Volta mendapatkan pasangan logam tembaga (Cu) dan seng (Zn) dapat

membangkitkan ggl yang lebih besar dibandingkan pasangan logam lainnya

(kelak disebut elemen Volta).

Hal ini menjadi prinsip dasar bagi pembuatan dan penggunaan elemen

sekunder. Elemen sekunder harus diberi muatan terlebih dahulu sebelum

digunakan, yaitu dengan cara mengalirkan arus listrik melaluinya (secara umum

dikenal dengan istilah 'disetrum'). Akan tetapi, tidak seperti elemen primer,

elemen sekunder dapat dimuati kembali berulang kali.

Elemen sekunder ini lebih dikenal dengan aki. Dalam sebuah aki

berlangsung proses elektrokimia yang reversibel (bolak-balik) dengan efisiensi

yang tinggi. Yang dimaksud dengan proses elektrokimia reversibel yaitu di dalam

aki saat dipakai berlangsung proses pengubahan kimia menjadi tenaga listrik

(discharging). Sedangkan saat diisi atau dimuati, terjadi proses tenaga listrik

menjadi tenaga kimia (charging).

Jenis aki yang umum digunakan adalah accumulator timbal. Secara fisik

aki ini terdiri dari dua kumpulan pelat yang yang dimasukkan pada larutan asam

sulfat encer (H2S04). Larutan elektrolit itu ditempatkan pada wadah atau bejana

aki yang terbuat dari bahan ebonit atau gelas. Kedua belah pelat terbuat dari

timbal (Pb), dan ketika pertama kali dimuati maka akan terbentuk lapisan timbal

dioksida (Pb02) pada pelat positif.

Letak pelat positif dan negatif sangat berdekatan tetapi dibuat untuk tidak

saling menyentuh dengan adanya lapisan pemisah yang berfungsi sebagai isolator

(bahan penyekat). Proses kimia yang terjadi pada aki dapat dibagi menjadi dua

bagian penting, yaitu selama digunakan dan dimuati kembali atau 'disetrum'.

17

Besar ggl yang dihasilkan satu sel aki adalah 2 Volt. Sebuah aki mobil

terdiri dari enam buah aki yang disusun secara seri, sehingga ggl totalnya adalah

12 Volt. Accu mencatu arus untuk menyalakan mesin (motor dan mobil dengan

menghidupkan dinamo stater) dan komponen listrik lain dalam mobil. Pada saat

mobil berjalan aki dimuati (diisi) kembali sebuah dinamo (disebut dinamo jalan)

yang dijalankan dari putaran mesin mobil atau motor.

18

BAB III PERANCANGAN ALAT

Pada bab ini akan membahas mekanisme perancangan alat, baik perangkat

keras (hardware) maupun perangkat lunak (software). Tahapan perancangan

terdiri dari desain alat, perancangan blok diagram sistem, perancangan perangkat

keras sistem, serta perancangan perangkat lunak (software).

A. Blok Diagram Sistem

Secara umum sistem pengatur lampu sein sepeda motor dengan sensor

limit switch berbasis arduino uno dapat dilihat pada blok diagram gambar 3.1 di

bawah ini:

Gambar 3.1 Blok Diagram

Penjelasan blok diagram:

1. Accu memberi muatan listrik kepada arduino uno dan relay.

2. Arduino uno aktif, input lampu sein kanan atau kiri memberi masukan ke

arduino uno.

Accu

Lampu

Sein Kiri Lampu Sein

Kanan

Limit Switch

Input Lampu

Sein Kiri

Input Lampu

Sein Kanan

Arduino

Uno R3

Relay Lampu

Sein Kanan

Relay Lampu

Sein Kiri

19

3. Limit switch memberi isyarat logika high atau low kepada arduino uno saat

stang kemudi sepeda motor dari lurus lalu berbelok dan kembali lurus lagi.

4. Arduino uno mengaktifkan dan mematikan relay.

5. Relay menghidupkan dan mematikan lampu sein.

B. Perancangan Perangkat Keras

1. Arduino Uno R3

Pada perancangan sistem ini digunakan board Arduino Uno R3 sebagai

pengolah data. Di dalam board Arduino Uno R3 ini ditanamkan sebuah

ATmega 328 sebagai bagian utama dari board. ATmega 328 merupakan IC

yang mampu menangani berbagai macam operasi aritmatika dan logika

melalui port – port yang dimilikinya. Mikrokontroler ini akan memproses

program yang dimasukkan ke dalamnya. Pada Arduino penamaan kaki

mikrokontroler ATmega 328 disederhanakan menjadi penomoran sesuai

dengan masing-masing kaki ATmega 328.

Gambar 3.2 Rangkaian Arduino Uno

20

2. Sensor Limit Switch

Sensor limit switch berfungsi untuk mendeteksi pergerakan stang kendali

sepeda motor. Mengetahui sepeda motor setelah berbelok. Sensor limut switch

di atur sedemikian rupa dengan menggunakan plat besi sehingga pada saat

stang kemudi sepeda motor berbelok 15 derajad sensor limit switch akan

bekerja.

Untuk sensor limit switch langsung dihubungkan ke board Arduino Uno

R3, yaitu kaki A0 dan pin GND pada Arduino Uno R3.

Gambar 3.3 Skematik sensor limit switch

3. Driver Relay Untuk Lampu Sein

Rangkaian Relay digunakan sebagai saklar elektris yang akan menyalakan

lampu yang terhubung dengan sumber 220 Volt. Ketika kaki antara koil dialiri

21

listrik maka secara otomatis posisi kaki CO (Change Over) pada relay akan

berpindah dari kaki NC (Normally close) ke kaki NO (Normally Open).

Gambar 3.4 Skematik driver relay untuk lampu sein

4. Pemasangan alat Pengatur Lampu Sein ke sepeda motor

Pada perancangan sistem ini alat Pengatur Lampu Sein dihubungkan

dengan sepeda motor.

Gambar 3.5 Rangkaian skematik lampu sein pada sepeda motor

22

Gambar 3.6 Rangkaian elektronik keseluruhan sistem

C. Perancangan Perangkat Lunak

Tanpa perangkat lunak, perangkat keras yang telah dirancang tidak dapat

bekerja sesuai dengan yang diharapkan. Maka dari itu, setelah perancangan

perangkat keras di atas dilakukan, langkah berikutnya adalah merancang

perangkat lunak sebagai langkah penerapan rancangan yang telah dibuat guna

mencapai tujuan pemrosesan data.

Untuk perancangan perangkat lunak yaitu program arduino uno

1. Flowchart

Flowchart digunakan sebagai acuan dalam pembuatan program agar dalam

pembuatannya terstruktur dengan rapih. Struktur program akan lebih mudah

dibuat dengan adanya flowchat ini. Flowchart program secara keseluruhan

dapat dilihat pada Gambar 3.7.

23

Gambar 3.7 Flowchart program sistem pengatur lampu sein sepeda motor

24

2. Program Arduino Uno R3

// library

#include <TimerOne.h>

// definisi input

#define limit_switch A2

#define switch_right A1

#define switch_left A0

// definisi output

#define signal 13

#define out_right 6

#define out_left 7

const int max_timer=5;

int timer=max_timer;

int countl=0,countr=0;

int tandal=0,tandar=0,tanda=0;

// setup fungsi yang dieksekusi 1x saat mikro pertama x on

void setup() {

// atur pin sebagai input dengan mode pullup

// pullup yaitu menghubungkan pin ke positif 5v dengan resistor supaya pin

tersebut tetap dalam keadan logika HIGH

// dalam mikrokontroller atmega328 sudah terdapat pullup internal

pinMode(limit_switch,INPUT_PULLUP);

pinMode(switch_right,INPUT_PULLUP);

pinMode(switch_left,INPUT_PULLUP);

// atur pin sebagai output

pinMode(signal,OUTPUT);

pinMode(out_right,OUTPUT);

pinMode(out_left,OUTPUT);

// inisialisasi timer 1

// mengaktifkan timer 1 interupsi

Timer1.initialize(500000); // set timer 500000 microseconds or 0.5 sec

Timer1.attachInterrupt( timer_interupsi );

}

// loop fungsi pengulangan

void loop() {

program_utama();

}

25

// fungsi timer yang akan di jalankan di interupsi

void timer_interupsi(){

if(tandar==1&&countr!=0)kanan_on();

else kanan_off();

if(tandal==1&&countl!=0)kiri_on();

else kiri_off();

timer_limit_switch();

}

void kanan_on(){

digitalWrite(out_right,HIGH);

}

void kanan_off(){

digitalWrite(out_right,LOW);

}

void kanan_kedip(){

digitalWrite( out_right, digitalRead( out_right ) ^ 1 );

}

void kiri_on(){

digitalWrite(out_left,HIGH);

}

void kiri_off(){

digitalWrite(out_left,LOW);

}

void kiri_kedip(){

digitalWrite( out_left, digitalRead( out_left ) ^ 1 );

}

void signal_on(){

digitalWrite(signal,HIGH);

}

void signal_off(){

digitalWrite(signal,LOW);

}

void signal_kedip(){

digitalWrite( signal, digitalRead( signal ) ^ 1 );

}

void program_utama(){

if(digitalRead(switch_right)==LOW){signal_on();if(countr<2)countr++;}

else countr=0;

if(countr==1)tandar=1;

if(digitalRead(switch_left)==LOW){signal_on();if(countl<2)countl++;}

else countl=0;

26

if(countl==1)tandal=1;

if(digitalRead(limit_switch)==HIGH&&(digitalRead(switch_right)==LOW||digit

alRead(switch_left)==LOW))tanda=1;

if(digitalRead(switch_right)==HIGH&&digitalRead(switch_left)==HIGH)signal_

off();

}

27

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini memuat hasil pengamatan dan analisa untuk mengetahui

kinerja dari rangkaian. Pada rangkaian tersebut kemudian dilakukan analisa -

analisa untuk mengetahui dan mendapatkan data yang dituju untuk kemudian

dibandingkan dengan penyesuaian teori-teori yang sudah didapatkan. Tujuan

utama dari pengujian ini adalah untuk membuktikan apakah sistem yang

diimplementasikan telah memenuhi spesifikasi yang telah direncanakan

sebelumnya. Hasil pengujian akan dimanfaatkan untuk menyempurnakan kinerja

sistem dan sekaligus digunakan dalam pengembangan lebih lanjut. Metode

pengujian dipilih berdasarkan fungsi operasional dan beberapa parameter yang

ingin diketahui dari sistem yang telah dibuat. Data yang diperoleh dari metode

pengujian yang dipilih tersebut dapat memberikan informasi yang cukup untuk

keperluan penyempurnaan sistem.

Dalam penelitian ini dipilih dua macam metode pengujian, yaitu pengujian

fungsional dan pengujian kinerja sistem secara keseluruhan. Pengujian fungsional

digunakan untuk membuktikan apakah sistem yang diimplementasikan telah

mampu memenuhi fungsi secara operasional dengan cara melakukan pengujian

pada tiap-tiap bagiannya. Sedangkan pengujian kinerja sistem secara keseluruhan

bertujuan untuk memperoleh beberapa parameter yang dapat menunjukkan

kemampuan dan kehandalan sistem dalam menjalankan fungsi operasionalnya.

A. Pengujian Fungsional

Metode pengujian fungsional ini dilakukan untuk menguji kinerja dari tiap-

tiap bagiannya untuk mendukung kinerja alat secara keseluruhan. Adapun bagian-

bagian yang akan diuji adalah:

1. Accu

2. Arduino

3. Sensor limit switch

28

1. Pengujian Accu

Accu merupakan bagian penting dalam sistem ini, yaitu sebagai power

supply dari alat yang telah dibuat. Pengujian ini penting agar kita mengetahui

karakteristik keluaran dari accu apakah sudah bekerja dengan baik atau belum.

Keluaran yang diinginkan sebesar 12 volt DC. Pengamatan dilakukan pada

tegangan keluaran accu.

Pengujian dilakukan pada keluaran accu menggunakan multimeter

analog. Karena skala pengukuran tegangan yang akan diukur masih di bawah 50

volt DC, maka knop pengukuran multimeter diatur pada skala 50 volt DC. Probe

positive multimeter di tempelkan pada kaki positif sedangkan probe negative

multi disambungkan dengan kaki negatif

Dari hasil pengukuran membuktikan accu dalam kondisi baik, karena

keluaran accu masih berada dalam rentang keluaran normal yaitu 11.4 volt.

2. Pengujian Arduino Uno

Pada perancangan alat ini Arduino merupakan pusat kendali dari

keseluruhan proses, maka dari itu perlu dilakukan pengujian pada arduino untuk

meminimalisir kendala pada saat pengoperasian sistem.

Pengujian Arduino dilakukan dengan cara mengedipkan led yang

terhubung langsung pada pin 13 dari Arduino. Listing program pengujian dapat

dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4. 1 Program pengujian led berkedip (Blink)

29

Hasil dari pengujian pin Arduino tersebut ditunjukkan pada Gambar 4.2

berikut ini.

Gambar 4.2 di atas menunjukkan kondisi led dari Arduino yang sudah

terkoneksi ke pin 13. Gambar nomor satu led masih mati kemudian detik kedua

yang ditunjukkan oleh gambar nomor dua led menyala, pada detik ketiga led mati

lagi dan detik ke empat led menyala lagi. Hal ini membuktikan bahwa Arduino

dalam kondisi baik.

3. Pengujian Sensor Limit Switch

Sensor limit switch berfungsi sebagai pendeteksi pergerakan stang kemudi

sepeda motor. Untuk hal ini sensor limit switch memberi isyarat logika low dan

high kepada arduino uno pada saat stang kemudi sepeda motor berbelok dan

lurus kembali.

Pengujian sensor limit switch dilakukan paling akhir saat semua rangkaian

sudah jadi dan sudah di program. Sensor limit switch di hubungkan dengan

Gambar 4. 2 Hasil pengujian led berkedip (Blink)

30

rangakaian yang sudah jadi. Pada saat stang kemudi sepeda motor dalam keadaan

lurus lalu berbelok dan kembali lurus lagi dalam keadaan seperti ini sensor limit

switch memberi isyarat low dan high kepada arduino. Bila alat berjalan dengan

baik maka membuktikan bahwa sensor limit switch dalam kondisi baik.

B. Pengujian Kinerja Sistem Secara Keseluruhan

Setelah pengujian setiap bagian dari sistem telah dilakukan, maka langkah

berikutnya adalah pengujian kinerja sistem secara keseluruhan. Pengujian ini

bertujuan untuk menguji apakah sistem dan program telah bekerja sesuai dengan

yang diharapkan atau tidak.

Alat pengatur lampu sein sepeda motor dengan sensor limit switch berbasis

arduino uno di pasang langsung ke sepeda motor.

Accu di sambungkan input arduino uno, limit switch di sambungkan kaki A1

arduino uno, input switch sein sepeda motor disambungkan input switch arduino

uno, output switch sein sepeda motor disambungka output switch arduino uno.

Gambar 4. 3 Hasil pengujian kinerja sistem keseluruhan

31

Gambar 4.3 di atas menuntukan kondisi sepeda motor yang sudah

terpasang alat pengendali lampu sein. gambar nomor satu menunjukan motor

dalam kondisi standby. Gambar nomor dua saat saklar lampu sein sepeda motor di

hudupkan. Gambar nomor tiga saat stang kemudi di belokkan. Gambar nomor

empat saat stang kemudi kembali lurus kembali. Gambar nomor lima

menunjukkan saat stang kemudi lurus kembali dalam waktu lima detik lampu sein

mati kembali. Hal ini membuktikan bahwa alat berjalan dengan baik.