TUGAS EKONOMI TEKNIK

LAPORAN STUDI KELAYAKAN PERANCANGAN

ALAT PENCUCI MOBIL OTOMATIS BERBASIS

ATMEGA UNTUK PERSAHAAN CAR WASH

AHMAD FAHRIJAL

18412449

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS GUNADARMA

2015

BAB I

A. LATAR BELAKANG USAHA

Di abad 21 ini dimana setiap orang dituntut untuk memiliki keahlian,

ketrampilan dan juga kreatifitas sebagai nilai jual lebih pada dirinya untuk

mendapatkan pekerjaan yang menjanjikan sesuai dengan ilmu dan bidangnya

masingmasing. Apalagi sekarang ini dunia bisnis sudah menggunakan alat-alat

teknologi dan informasi teknologi untuk memudahkan akses dan juga operasi

usahanya. Terlihat sekarang ini seperti usaha manufaktur yang dulunya masih

menggunakan cara tradisional yaitu masihmenggunakan sebagian besar tenaga

manusia dan sekarang sudah tergantikan oleh mesin-mesin yang canggih dengan

kemampuan memproduksi berkali-kali lipat daripada menggunakan tenaga manusia.

Contoh lainnya seperti menjamurnya internet yang memberikan berbaga iinformasi

tanpa batas.Untuk itu diperlukan pengetahuan yang luas tentang teknologi. Dengan

pergeseran budaya dari menggunakan tenaga manusia menjadi tenaga mesin-mesin

dan juga informasi teknologi, sehingga orang-orang yang tidak memiliki keahlian,

keterampilan dan juga kreatifitas sebagai nilai jualnya akan tersingkir atau mengalami

pemutusan hubungan kerja bagi mereka yang sudah mendapatkan pekerjaan atau

menjadi pengangguran bagi mereka yang sedang mencari pekerjaan. Semakin

tingginya angka pengangguran di Indonesia selain karena kualitas sumber daya

manusianya yang rendah juga disebabkan lebih sedikitnya jumlah lapangan pekerjaan

dibandingkan jumlah tenaga kerja yang ada. Di Indonesia sudah banyak berdiri

universitas-universitas yang dapat menghasilkan sumber daya manusia yang siap

untuk terjun ke dunia kerja. Dengan jumlah universitas yang ada saat ini calon-calon

tenaga kerja yang dihasilkan sangat banyak sedangkan pertumbuhan lapangan

pekerjaan tidak sebanding. Apalagi ditambah harus bersaing dengan calon te naga

kerja asing dengan kualitas yang berbeda.

BAB II

LANDASAN TEORI

Kebutuhan akan perangkat kendali-terintegrasi dalam dunia industri atau

kehidupan sehari-hari semakin menunjukan peningkatan yang signifikan. Hal ini tidak

terlepas dari keinginan masyarakat industri maupun masyarakat umum untuk

memiliki sistem yang dapat dengan mudah dirancang dan dioperasikan, serta mampu

memecahkan permasalahan-permasalahan yang muncul dalam proses implementasi

suatu sistem yang dikehendaki. Dengan kondisi yang demikian dinamis sudah

seharusnya produsen perangkat kendali menigkatkan produksinya baik secara

kuantitatif maupun kualitatif.

Mikrokontroler sebagai salah satu perangkat kendali- terintegrasi telah mampu

merespon secara positif kondisi tersebut. Produk-produk mikrokontroler memang

dirancang untuk memenuhi kebutuhan masyarakat umum maupun industri rumahan.

Kelebihan yang dimiliki oleh mikrokontroler adalah ukurannya yang kompak namun

dapat menangani objek masukan-keluaran yang variatif, selain itu harganya

cenderung murah dan mudah didapat.

Dengan adanya peningkatan produksi mobil melesat tahun 2008 ini mengakibatkan

jumlah lapangan perkerjaan dalam bidang pencucia mobil semakin diminati, dengan

pembayaran yang realatif mahal dan waktu lama dalam hal pelayana n. Selain

menggunakan peralatan yang serba mahal mengisyaratkan hanya kalangan atas saja

yang menikmati fasilitas ini. Dengan kondisi seperti itu, dan agar masyarakat dapat

menikmatu bahkan menciptakan lapangan kerja yang terjangkau, maka terciptalah

alat simulasi pencuci mobil otomatis dengan menggunakan Mikrokontroler AVR

ATEMGA8535 yang lebih murah dan efisien.

1. MIKROKONTROLER

Mikrokontroler adalah suatu IC dimana terdapat mikroprosesor dan memori program

(ROM) serta memory serba guna (RAM), bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler

yang memiliki fasilitas ADC, PLL, dan EEPROM dalam satu kemasan. Pengggunaan

mikrokontroler dalam bidan kontrol sangat luas dan popular.

Perusahaan yang membuat mikrokontroler diantaranya Intel, Microchip, Atmel,

Philips, Xeremics dan lain- lain. Dari beberapa perusahaan tersebut yang paling

popular digunakan adalah mikrokontroler buatan Atmel. Mikrokontroler AVR ( Alf

and Vegard;s Risc prosesor) memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua intruksi

dikemas dalam kode 16-bit. Dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus

clock, berbeda dengan intruksi MCS 51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Tentu

saja itu terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memilik arsitektur yang

berbeda.

AVR berteknologuu RISC (Reduce Instruction Set Computing), Sedangkan seri MCS

51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing). Secara umum, AVR

dapat di dikelompokan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga Attiny, Keluarga AT90Sxx,

Keluarga ATMEGA, dan AT86RFxx.

2. IC LM 358

LM 358 suatu IC, dengan 2 input (inverting dan not- inverting). IC ini berfungsi

sebagai comparator atau pembanding.

Ic ini akan membandingkan tegangan reverse pada fotodioda yang diumpankan pada

masukan tak membalik dengan tegangan referensi yang diumpankan pada masukan

membalik IC tersebut. Saat terhalang maupun pada saat tak terhalang. IC ini memiliki

dua gerbang Op-Amp yang difungsikan sebagai penguat di setiap gerbangnya, Op-

Ammp adalah istilah penguat operasional yang awalnya dikenal dalam bidang

elektronika analog dan biasanya digunakan untuk operasi-operasi aritmatik seperti

penjumlahan, integrasi dan lain- lain. Op-Amp merupakan sebuah penguat tegangan

DC diferensial yang memiliki karakteristik ideal sebagai berikut:

a. Lebar pita yang tak-berhingga

b. Impedansi masukan yang tak-berhingga

c. Impedansi Keluaran sama dengan nol

Op-Amp memiliki dua masukan, perbedaan di antara keduanya adalah :

1) Jika sinyal masukan non- inversi atau positif (+) maka keluarannya sefase

dengan masukannya. Jika masukannya positif begitu juga dengan keluarannya

2) Jika sinyal melalui masukan inversi atau negatif(-) maka keluarannya berbeda

fase 180o(out of phase 180o) atau setengah siklus. Jika sinyalnya positif maka

keluarannya menjadi negatif (di inversi).

1. Transistor

Transistro adalah sebuah komponen aktif yang telah kita kenal baik sebagai

penguat, sumber arus maupun sebagai switch/saklar. Pada umumnya transistor

memiliki 3 kaki. Ketiga elemen kaki tersebut disebut sebagai pemancar (emitter),

Basis (base), dan Pengumpul (collector). Emitor berfungsi sebagai pengemisi

elektron-elektron dan juga sebagai pintu masuk arus + (positif).

Kolektor berfungsi menyalurkan elektron-elektron tersebut keluar dari transistor, juga

sebagai pintu keluarnya hasil pengolahan transistor yang berupa frequensi dan getaran

listrik satu fasa.

Sedangka basis mengatur gerakan elektron dari emitor yang keluar melalui kaki

kolektor dan juga sebagai kemudi atau pengendali da sebagai pintu asukan signal.

Transistor dibagi 2 jenis, yaitu NPN dan PNP yang dibedakan berdasarkan pemberian

polaritas untuk mengaktidkannya.

a. Transistor jenis NPN :

1) Kolektor mendapat tegangan lebih positif dari emitor

2) Basis mendapat tegangan lebih positif dari emitor

3) Kolektor mendapat tegangan lebih positif dari basis

b. Transistor jenis PNP ;

1) Kolektor mendapat tegangan lebih negatif dari emitor

2) Basis mendapat tegangan lebih negatif dari emitor

3) Kolektor mendapat tegangan lebih negatif dari basis

Transistor sebagai saklar :

Cara termudah menggunakan transistor adlah sebagai sebuag saklar artinya bahwa

kita mengoperasikan transistor pada titik penjenuhan yang disebut juga perpotongan

dari garis beban dan kurva Ib=Ib

4. Dioda Inframerah

LED Inframerah merupakan piranti semikonduktor khusus yang dirancang

untuk memancarkan cahaya apabila arus melaluinya. Apabila di beri bias maju, energi

elektron yang mengalir melewati tahanan sambungan di ubah langsung menjadi

energi cahaya. Karena LED adalah dioda, maka arus hanya akan mengalir apabila

LED dihubungkan bias maju.

Keuntungan dari LED ini ialah dapat memancarkan cahaya yang menyebar,

lurus dan memantul. Cahaya inframerah walaupun mempunyai panjang gelombang

yang sangat panjang, tetapi tidak dapat menembus bahan-bahan yang melewatkan

cahaya tampak, sehingga cahaya infra merah mempunyai karakteristik seperti halnya

cahaya yang tampak oleh mata.

5. Dioda Foto

Fotodioda secara umum bekerja pada tegangan 0,7V dan 0,3V. ada dua aliran

arus pada dioda yaitu forward bias dan reverse bias, fotodioda merupakan salah satu

jenis dioda yang kerja dipengaruhi intesitas cahaya, yang terpenting pada fotodioda

untuk arus kecil yang melewati fotodioda sewaktu reverse bias adalah bahwa arus ini

sebanding dengan cahaya apabila tegangan ditahan konstan.

6. Relay

Relay merupakan rangkaian yang bersifat elektronis sederhana yang tersusun

oleh saklar, medan elektromagnet (kawat koil), dan poros besi. Cara kerja relay yaitu

ketika arus listrik mengalir melalui koil, menjadi medan magnet di sekitarnya yang

merubah posisi saklar sehingga menghasilkan arus listrik yang lebih besar.

Relay biasanya hanya satu kumparan, tetapi relay dapat memiliki beberapa kontak.

Kontak normally open dan kontak normally close tergantung pada jumlah kutub saja,

kontal normally open akan membuka ketika tidak ada arus yang mengalir pada

kumparan akan tetapi tertutup secepatnya setelah kumparan menghantar arus atau

diberi tenaga. Sedang kontal normally close akan tertutup bila kumparan tidak diberi

daya dan membuka ketika kumparan diberi daya.

7. Motor Dc

Motor DC adalah motor yang menggunakan sumber tegangan searah.

Terdapat beberapa jenis motor Dc yang tersedia, diantaranya motor DC dengan koil

medan dan motor Dc dengan magnet permanent. Motor DC dengan koil medan

membutuhkan arus yang lebih besar dari motor magnet permanent untuk mengatur

medan magnet pada koil magnet.

Oleh karena itu, koil medan mempunyai rentangan kecepatan yang lebih luas dan torsi

yang lebih besar. Motor DC magnet permanent tidak dapat mengubah besarnya

medan magnet sehingga rentang torsi dan kecepatannya kecil.

BAB III

PEMBUATAN ALAT

Pada pembuatan alat pencucian mobil otomatis dilakukan beberapa tahapan, tahap

pertama yaitu pembuatan rancangan keras yang meliputi pembuatan mekanik,

pembuatan rangkaian kontrol, dan tahap kedua yaitu perancangan perangkat lunak

yang meliputi penentuan port yang digunakan, program yang digunakan, dan

pembuatan program.

1. PEMBUATAN PERANGKAT KERAS

a. Mekanik

Pada pembuatan mekanik, bahan dasar yang digunakan adalah acrilyc sebagai badan

alat tersebut dan alumunium sebagai konveyer, yang berfungsi sebagai penempatan

dari rangkaian kontrol, motor dc, dan pompa air.

b. Rangkaian

Rangkaian yang digunakan terdiri dari input, proses dan output, untuk rangkaian input

menggunakan sensor infrared, untuk rangkaian proses menggunakan sistem minimum

AVR ATMEGA8535, dan pada rangkaian output berupa driver motor.

1). Rangkaian Input

Rangkaian input dari alat ini menggunakan sensor infrared dan photodioda, dimana

saat infrared tidak terkena cahaya maka rangkaian sensor akan bekerja. Begitu juga

sebaliknya jika infrared terkena cahaya makan rangkaian tidak akan bekerja. Sensor

ini bekerja melalui perubahan tegangan yang berasal dari input untuk kemudian

tegangan tersebut dibandingkan dengan komparator dengan sebuah nilai tegangan

refrensi pada multitune,

2). Rangkaian Proses

Rangakaian proses alat ini menggunakan sistem minimum AVR ATMEGA8535 yang

berfungsi untuk menerima data. Input yang diterima berasal dari sensor yang dipakai

kemudian datanya diolah untuk kemudian dikirim ke output (motor DC).

3). Rangakaian Output

Rangkaian output pada alat pencuci mobil otomatis ini menggunakan driver motor

yang menggunakan relay dan driver pompa. Tegangan yang dipergunakan dalam

rangkaian driver motor ini antara 11-12 VDC

c. Penentuan port

Penentuan port yang akan dipakai sangat penting sebelum membuat program, yang

bertujuan sebagai masukan dari sensor dan keluaran untuk penggerak atau motor DC.

Jumlah port yang dipakai pada mikrokontroler ATMEGA8535 hanya 2 port saja,

yaitu port A dan port C

1). Port A

Port A digunakan untuk input sensor infrared dan photodioda yang berfungsi sebagai

pendeteksi adanya mobil yang masuk pada blok-blok pencuci mobil otomatis, adapun

blok-blok tersebut dapat dilihat pada gambar.

2). Port C

Port C digunakan sebagai keluaran untuk menggerakan motor DC, yang didapatkan

dari masukan sensor, kemudian diproses oleh mikrokontroler dan memberikan logika

High.

2. PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK

a. Perancangan Program

Program yang digunakan sebagai pemogram Simulasi pencuci mobil otomatis

berbasis mikrokontroler AVR Atmega8535 adalahh code vision AVR C dimana

proses pembuatan program tersebut terdiri dari :

1). Inisiasi

Inisiasi merupakan bagian dari program utama yang berfungsi untuk melakukan

persiapan penggunaan port-port yang akan dipakai supaya program yang dibuat dapat

menggerakan suatu sistem yang dirancang untuk penginisiasian port masukan dan

port keluaran. DI bawah ini adalah potongan dari program utama untuk inisiasisi

Init:

Inisiasi : #include<mega8535.h>

#include<delay.h>

Port Input yang digunakan : PORTA=Ox00;

DDRA=0x00;

Port Output yang digunakan : PORTC=0x00;

DDRC=0x00;

Pada inisiasi di atas, yaitu berdasarkan kebutuhan. Pada rancangan simulasi pencuci

mobil otomatis hanya dibutuhkan delay saja. Sedang untuk port yaitu 1 port untuk

input dan 1 port lagi untuk output.

Dari program yang dibuat dapat diketahuin bahwa untuk mengaktifkan

simulasi pencuci mobil otomatis ini adalah sensor 1 harus aktif dengan berjalannya

mobil melewati sensor 1 maka konveyer akan bekerja. Ketika mobil melewati sensor ,

pompa air bersih akan bekerja selama 5 detik. Setelah 5 detik pompa akan berhenti

bekerja. Mobil berjalan dan menghalangi sensor 3, menyebabkan air sabun bekerja

selama 5 detik, setlah 5 detik maka pompa air sabun akan berhenti bekerja.

Saat mobil melewati sensor 4 makan sikat pembersih 1_2 akan bekerja selama 7

detik, setelah 7 detik sikat akan berhenti bekerja. Mobil berjalan dan menghalangi

sensor 5 yang menyebabkan pompa air bersih bekerja selama 7 detik, setelah 7 detik

makan pompa akan berhenti bekerja. Konveyer akan membawa mobil untuk

menghalangi sensor 6, dan kipas 1_2 akan bekerja selama 7 detik, setelah 7 detik

maka kipas akan berhenti bekerja, dan konveyer akan berjalan menghantar mobil

keluar dari area pencucian mobil. Begitu seterusnya, program ini akan mengulang

terus menerus dan akan berhernti bila rangkaian di offkan.

BAB IV

PEMBAHASAN

1. SPESIFKASI ALAT

Simulasi pencuci mobil otomatis berfungsi untuk mencuci mobil secara

otomatis. Dengan mekanik yang terbuat dari acrylic dan alumunium. Sedangkan

sensor yang dipakai hanya menggunakan sensor infrared dn photodioda yang

berdasarkan kondisi gelap dan terang dengan tegangan yang dibutujan 5VDC, untuk

penggeraknya di menggunakan driver motor DC dengan tegangan 12VDC. Dari input

dan output yang dipakai tentunya melalui sebuah pemproses yang dilakukan oleh

mikrokontroler AVR ATMEGA8535 yang dialiri tegangan 5VDC. Arus yang

mengalir sebesar 3A untuk mensuplai rangkaian masukan, pemproses dan keluaran.

Sedang pompa air bekerja dengan tengangan 220VAC.

Ukuran pada mekanik pencuci mobil otomatis tersebut mempunyai panjang

120cm, lebar 30cm, dan tinggi 20cm. tiap blok alat ini mempunyai panjang 20cm

lebar 30cm dan tinggi 30cm.

Dari hasil pembuatan dan pengujian diperoleh bahwa simulasi pencuci mobil

otomatis berbasis mikrokontroler AVR ATMEGA dapat mendeteksi mobil masuk

pada area pencuci mobil, dan membawa mobil pada konveyer secara otomatis pada

penyemprotan air bersih selama 5 detik, penyemprotan air sabun selama 5 detik,

memutar sikat selama 5 detik, penyemprotan air bersih selama 7 detik dan terakhir

pada pemutaran kipas selama 7 detik.

BAB V

A. Kesimpulan

1) alat mampu menjalankan 6 sensor infrared dan photodioda yang

menggerakkan output driver motor dc, motor pompa air, dan kipas dc.

2) alat dapat menyelesaikan object sesuai standart pencucian mobil pada

umumnya Memiliki alat pemroses yang lebih murah dan terjangkau

masyarakat

3) Untuk mengubah gerakan pada simulator, cukup mengubah listing program

yang telah dibuat, tampa harus merubah rangkaian.

B. Saran

1) Pengembangan lebih lanjut terhadap simulasi pencuci mobil otomatis berbasis

mikrokontroler AVR Atmega8535 sangat disarankan untuk menggunakan

sensor yang lebih sensitif seperti sensor photo electric agar lebih mudah

pengaturannya dan pasti

2) Apabila menggunakan sensor infrared dengan photodioda lebih dianjurkan

apabila photodioda diganti menggunakan led super bright karena jarak pantul

infrared lebih panjang di bandingan photodioda,

3) Pada pembuatannya sertakan pembuangan limbah agar tidak terjadi hubung

singkat apabila system sedang bekerja.

Daftar Pustaka

Atmel, 2006, 8-bit mikrokontroler with 8k bytes flash, AVR Atmega8535.

Atmel, 2005, AVR Atmega8535 primer, Application note.

Sumber:

https://jurnalelekt ronika.wordpress.com/2009/01/13/simulasi-pencuci-mobil-otomatis-berbasis-

mikrokontroler-avr-atmega8535/