UNIVERSITAS INDONESIA 4A-FE Berbasis …lib.ui.ac.id/file?file=digital/20291872-S1369-Elroy...bagian...
Transcript of UNIVERSITAS INDONESIA 4A-FE Berbasis …lib.ui.ac.id/file?file=digital/20291872-S1369-Elroy...bagian...
UNIVERSITAS INDONESIA
Rancang Bangun Alat Uji Injektor untuk Mesin Sedan Toyota
4A-FE Berbasis Mikrokontroler Atmel 8535
Menggunakan Sensor Efek Hall
SKRIPSI
ELROY FRANSISKUS KUSUMO PUTRO TARIGAN
0906603303
TEKNIK ELEKTRO
DEPOK
Januari 2012
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
i
UNIVERSITAS INDONESIA
Rancang Bangun Alat Uji Injektor untuk Mesin Sedan Toyota
4A-FE Berbasis Mikrokontroler Atmel 8535
Menggunakan Sensor Efek Hall
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana
ELROY FRANSISKUS KUSUMO PUTRO TARIGAN
0906603303
TEKNIK ELEKTRO
DEPOK
2012
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
ii
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,
Dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk
Telah saya nyatakan dengan benar.
Nama : Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan
NIM : 0906603303
Tanda Tangan :
Tanggal : 17 Januari 2012
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi ini diajukan oleh :
Nama : Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan
N.I.M : 0906603303
Program Studi : Teknik Elektro
Judul Skripsi : Rancang Bangun Alat Uji Injektor untuk Mesin Sedan
Toyota 4A-FE Berbasis Mikrokontroler Atmel 8535 Menggunakan Sensor
Efek Hall
Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai
bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana
Teknik pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
DEWAN PENGUJI
Pembimbing : Ir. Wahidin Wahab M.Sc., Ph.D (…………….)
Penguji : Dr. Abdul Muis S.T., M.eng (…………….)
Penguji : Ir Aries Subiantoro M.SEE (…………….)
Ditetapkan di Depok
Tanggal 17 Januari 2012
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan
rahmat-Nya, saya dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulisan skripsi ini
dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar
Sarjana Teknik Jurusan Teknik Elektro pada Fakultas Teknik Universitas
Indonesia. Saya menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai
pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan skripsi ini, sangatlah sulit
bagi saya untuk menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan
terima kasih kepada:
(1) Ir. Wahidin Wahab Msc, Phd selaku dosen pembimbing yang telah
menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran untuk mengarahkan saya dalam
penyusunan skripsi ini.
(2) Pihak Politeknik Manufaktur Astra yang telah banyak membantu dalam usaha
memperoleh data yang saya perlukan.
(3) Orang tua dan keluarga saya yang telah memberikan bantuan dukungan
material dan moral.
(4) Sahabat dan orang terdekat yang telah banyak membantu saya dalam
menyelesaikan skripsi ini.
Akhir kata, saya berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan membalas segala
kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga skripsi ini membawa
manfaat bagi pengembangan ilmu.
Depok, 17 Januari 2012
Elroy F.K.P Tarigan
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
v
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di
bawah ini:
Nama : Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan
N.I.M : 0906603303
Program Studi : Teknik Elektro
Departemen : Teknik
Fakultas : Teknik
Jenis Karya : Skripsi
demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty-
Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :
Rancang Bangun Alat Uji Injektor untuk Mesin Sedan Toyota 4A-FE Berbasis
Mikrokontroler Atmel 8535 Menggunakan Sensor Efek Hall
Beserta perangkat yang ada ( jika diperlukan ). Dengan hak bebas royalty
Noneksklusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan,
mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database),
merawat dan mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama
saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di : Depok
Pada Tanggal : 17 Januari 2012
Yang Menyatakan
( Elroy F.K.P Tarigan )
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
vi
ABSTRAK
Nama : Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan
Program Studi : Teknik Elektro
Judul : Rancang Bangun Alat Uji Injektor untuk Mesin Sedan Toyota
4A-FE Berbasis Mikrokontroler Atmel 8535 Menggunakan Sensor Efek Hall
Skripsi ini membahas mengenai pembuatan alat uji injektor untuk mesin Toyota
4A-FE. Secara umum alat uji ini dirancang menggunakan mikrokontrol AVR
8535, LCD display dan Hall Effect IC sebagai sensor. Mikrokontrol mengatur
timer untuk membuka electronic valve pada injektor dan volume bahan bakar
akan dibaca oleh sensor hall effect untuk kemudian hasilnya akan diolah oleh
mikrokontrol dan ditampilkan pada LCD display. Alat uji ini dapat mendeteksi
kerusakan pada injektor kendaraan berhubungan dengan volume bahan bakar
yang dihasilkan.
Kata kunci :
Alat uji, Injektor, Mikrokontrol , Hall Effect IC
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
vii
ABSTRACT
Name : Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan
Study Program: Electrical Engineering
Title : Design of Test Equipment for Toyota 4A-FE Machine Injector
Based on Microcontroller Atmel 8535 Using Hall Effect Sensor
The focus of this study is to make an injector tester for Toyota 4A-FE engine.
Commonly it is designed with AVR 8535 microcontroller, LDC display and Hall
effect Chip as a sensor. The microcontroller set a timer to open the electronic valve
in injector and the fuel volume will be readed by Hall effect sensor and the data
calculated using microcontroller then the result will be displayed by LCD. This
measuring system may detect the vehicle injector malfunctions by considering the
fuel volume that it produced.
Key point :
Measuring System, Injector, Microcontroller , Hall Effect IC
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................ i
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS .................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. iii
KATA PENGANTAR ............................................................................. iv
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .............. v
ABSTRAK ............................................................................................... vi
DAFTAR ISI ............................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................... x
DAFTAR TABEL .................................................................................... xii
BAB 1. PENDAHULUAN ...................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................. 1
1.2 Perumusan Masalah ......................................................................... 1
1.3 Tujuan .............................................................................................. 1
1.4 Batasan Masalah .............................................................................. 2
1.5 Metode Penelitian ............................................................................ 2
1.6 Sistematika Penulisan ...................................................................... 2
BAB 2. LANDASAN TEORI ...................................................................... 3
2.1 Sistem Pengontrolan Mesin Modern ............................................... 3
2.1.1 Motor Bakar ................................................................................. 3
2.1.2 Electronic Fuel Injection (EFI) ................................................... 6
2.1.4 Pengaturan tekanan (Pressure regulator) .................................... 6
2.1.5 Injektor ......................................................................................... 7
2.2 Hall Effect ..................................................................................... 9
2.2.1 Prinsip Kerja Hall Effect ............................................................ 10
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
ix
2.2.2 Hall Effect IC ............................................................................... 11
2.3 Mikrokontrol ................................................................................. 14
2.3.1 Arsitektur AVR ATMega 8535 .................................................... 15
2.3.2 Blok Diagram AVR ATMega 8535 ............................................. 15
2.3.2 Fitur AVR ATMega 8535 ............................................................ 16
2.3.4 Konfigurasi Pin AVR ATMega 8535 .......................................... 17
2.3.5 Sistim Minimum AVR ATMega 8535 ......................................... 18
2.4 Liquid Crystal Display (LCD) ....................................................... 18
BAB 3. SISTEM PENGUKURAN .............................................................. 22
3.1 Sistem Bahan Bakar ....................................................................... 22
3.2 Sistem Pengukuran Level .............................................................. 23
3.2.1 Metode Pengukuran Dengan Ultrasonik ...................................... 23
3.2.2 Metode Pengukuran Dengan Infra Merah .................................... 24
3.2.3 Metode Pengukuran Dengan Hall Effect ..................................... 25
3.2.4 Metode Pengukuran Dengan Kapasitif ........................................ 26
3.2.5 Metode Pengukuran Dengan Phototransistor ............................... 26
BAB 4.PENGUJIAN DAN PENGUKURAN ............................................. 28
4.1 Uji Coba Tekanan ......................................................................... 28
4.2 Uji Coba Sensor ............................................................................ 35
4.3 Uji Coba Ketinggian Bahan bakar ................................................ 38
4.4 Sistem Alat Uji .............................................................................. 39
BAB 5. KESIMPULAN dan SARAN ......................................................... 44
Daftar Acuan ................................................................................................ 45
Daftar Pustaka .............................................................................................. 46
Lampiran ...................................................................................................... 47
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Volume Langkah .................................................................. 3
Gambar 2.2 Contoh Perbandingan Kompresi .......................................... 4
Gambar 2.3 Pengontrolan Mesin Modern ................................................ 5
Gambar 2.4 Pressure Regulator ............................................................... 7
Gambar 2.5 In Tank Pressure Regulator ....................................................... 7
Gambar 2.6 Injektor .................................................................................... . 8
Gambar 2.7. Prinsip Hall Effect (tidak ada medan magnet) ........................... 10
Gambar 2.8 Prinsip Hall Effect (ada medan magnet) ................................. 10
Gambar 2.9 Hall Effect Sebagai Level Sensor .............................................. 11
Gambar 2.10 Blok Diagram Hall Effect IC ................................................... 11
Gambar 2.11 Hubungan V-out dengan Kemagnetan .................................... 12
Gambar 2.12 Hubungan V-out dengan V-in ................................................. 13
Gambar 2.13 Hubungan V-out dengan suhu ................................................. 13
Gambar 2.14 Hall Effect IC dan Flow Chart ................................................. 14
Gambar 2.15 Blok Diagram AVR 8535 ........................................................ 16
Gambar 2.16 Konfigurasi Pin AVR 8535 ...................................................... 17
Gambar 2.17 Sistem Minimum AVR 8535 ................................................... 18
Gambar 2.18 Konfigurasi LCD ...................................................................... 19
Gambar 2.19 Blok Diagram LCD .................................................................. 20
Gambar 2.20 Blok Diagram LCD HD44780 ................................................. 20
Gambar 3.1 Fuel Tank ..................................................................................... 21
Gambar 3.2 Prinsip Ultrasonik ....................................................................... 23
Gambar 3.3 Pemantulan Gelombang ............................................................. 24
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
xi
Gambar 3.4 Transmiter dan Receiver Ultrasonik .......................................... 24
Gambar 3.5 Pemantulan Infra Merah ............................................................. 25
Gambar 4.1 Wiring Diagram Uji Coba Tekanan .......................................... 30
Gambar 4.2 Karakteristik Sistem Bahan Bakar 1 .......................................... 33
Gambar 4.3 Karakteristik Sistem Bahan Bakar 2 .......................................... 34
Gambar 4.4 Standar Deviasi ........................................................................... 35
Gambar 4.5 Rangkaian Uji Coba Sensor ....................................................... 36
Gambar 4.6 Hasil Uji Coba Sensor ................................................................ 37
Gambar 4.7 Perbedaan Gradien Garis ............................................................ 37
Gambar 4.8 Diagram Blok Alat Uji Coba Injektor ....................................... 39
Gambar 4.9 Skema Dasar Rangkaian Uji ...................................................... 40
Gambar 4.10 Hubungan Hall Effect dengan Mikrokontroler....................... 41
Gambar 4.11 Hubungan LCD dengan Mikrokontrol .................................... 41
Gambar 4.12 Rangkaian Mikrokontrol dan Display ..................................... 42
Gambar 4.13 Kerusakan LCD ........................................................................ 42
Gambar 4.14 Contoh Simulasi Pengukuran ................................................... 43
Gambar 4.15 Contoh Pengukuran .................................................................. 43
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tipe-tipe Injektor ..................................................................... 9
Tabel 2.2 Volume Injeksi Berbagai Tipe Kendaraan .............................. 9
Tabel 2.3 Daftar Pin LCD ........................................................................ 19
Tabel 2.4 Standar Penampilan Karakter .................................................. 21
Tabel 3.1 Perbandingan Berbagai Sensor ................................................ 27
Tabel 4.1 Alat dan Bahan Uji Coba tekanan ............................................ 28
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran 1 .................................................................. 31
Tabel 4.3 Hasil Pengujian 1 ..................................................................... 31
Tabel 4.4 Hasil Pengukuran 2 .................................................................. 32
Tabel 4.5 Hasil Pengujian 2 ..................................................................... 32
Tabel 4.6 Perbandingan Sistem 1 dan 2 ................................................... 34
Tabel 4.7 Hasil Percobaan Hall Sensor .................................................... 36
Tabel 4.8 Percobaan Level Bahan Bakar ................................................. 38
Tabel 4.9 List Alat Uji.............................................................................. 40
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan otomotif disertai dengan perkembangan teknologi yang disertakan
di dalamnya. Salah satu teknologi yang dikembangkan adalah pengaturan air to
fuel ratio (AFR). Pengaturan AFR dilakukan dengan mengatur jumlah bahan
bakar yang disemprotkan melalui injektor. Sistem kontrol yang ada terdiri dari 3
bagian : Sensor, dan aktuator. Salah satu contoh aktuator adalah injektor. Sistem
injeksi dengan memanfaatkan injektor disebut Electronic Fuel Injection (EFI).
Apabila terdapat kerusakan pada sensor, ECU (Electronic Control Unit) akan
mendeteksi dan melaporkannya kepada user dalam bentuk tampilan di dashboard
mobil. Kenyataannya pada sistem EFI konvensional apabila aktuator yang rusak,
belum ada sistem yang mendeteksi dan melaporkan kepada user. Untuk itu
diperlukan sebuah alat uji untuk mendeteksi kerusakan pada aktuator. Dalam
kesempatan ini akan dibuat alat uji injektor berbasis Mikrokontroler Atmel 8535
dan menggunakan sensor Hall Effect IC.
1.2. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang permasalahan yang telah dibahas, maka pertanyaan
yang timbul adalah :
1. Bagaimana menentukan kerusakan pada injektor?
2. Bagaimana menentukan metode pengukuran volume bahan bakar ?
3. Bagaimana mengolah data dan menampilkannya ?
1.3. Tujuan
Tujuan dari skripsi ini adalah merancang dan membuat alat uji injektor. Sistem
tersebut terdiri dari sistem bahan bakar, sistem pengukuran dan sistem
Input/output. Sistem Pengukurannya akan memanfaatkan sensor Hall effect IC.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
2
Universitas Indonesia
1.4. Batasan Masalah
Perancangan alat uji injektor ini menggunakan sistem untuk mengukur volume
bahan bakar yang disemprotkan dan menampilkan hasilnya.
1.5. Metode Penelitian
Dalam penulisan tugas akhir ini, metode penelitian yang digunakan meliputi :
1. Studi literatur yang berkaitan dengan aturan – aturan sistem kontrol pada
kendaraan.
2. Studi literatur pustaka yang berkaitan dengan komponen elektronika
dan mikrokontrol.
3. Membuat sistem yang sesuai dengan kebutuhan Alat Uji Injektor.
4. Melakukan pengujian dan pengukuran.
1.6. Sistematika Penulisan
Penulisan skripsi ini disusun berdasarkan sistematika penulisan sebagai berikut:
Bab pertama membahas pendahuluan yang berkenaan dengan latar belakang
masalah, perumusan masalah, tujuan, rumusan masalah, dan sistematika
penulisan. Bab kedua menjelaskan mengenai tinjauan pustaka berupa bahan-bahan
materi yang berhubungan dan mendukung dalam penulisan skripsi ini. Bab ketiga
menjelaskan perancangan sistem yang akan dibuat dalam tugas akhir berupa
deskripsi sistem, cara kerja sistem, dan diagram blok sistem. Bab keempat
merupakan bagian pengujian alat, serta menganalisa akurasi dari sistem yang telah
dibuat. Bab kelima menerangkan kesimpulan yang didapat dalam merancang dan
membuat sistem tersebut serta saran untuk perbaikan berikutnya.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
3
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Sistem Pengotrolan Mesin Modern
Mesin merupakan salah satu sistem pada kendaraan yang berfungsi untuk
menghasilkan tenaga. Untuk dapat menghasilkan tenaga secara
efisien,beberapa parameter dikontrol baik oleh sistem mekanis maupun
elektronik.
2.1.1 Motor Bakar
Hal- hal yang mempengaruhi kemampuan mesin, antara lain :
a. Volume Langkah Total.
b. Perbandingan Kompresi.
c. Efisiensi Volumetrik dan Pengisian.
d. Efisiensi Panas.
Volume langkah total dari suatu mesin dihitung dari titik mati atas (TDC)
sampai titik mati bawah (BDC). Volume langkah ini selanjutnya akan
mempengaruhi volume gas yang masuk ke seluruh silinder.
Gambar 2.1 Volume Langkah
Perbandingan kompresi adalah suatu harga perbandingan yang ditentukan oleh
besarnya volume langkah dan volume ruang bakar.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
4
Universitas Indonesia
Gambar 2.2 Contoh Perbandingan Kompresi
Jumlah volume campuran udara dan bahan bakar yang masuk ke dalam
silinder pada saat langkah hisap secara teoritis sama dengan volume langkah
piston. Pada kenyataannya terdapat perbedaan antara volume udara yang
sebenarnya masuk dengan volume teoritis. Volume udara yang masuk lebih
sedikit daripada volume sebenarnya. Nilai perbandingan antara volume udara
yang masuk dengan volume udara teoritis disebut efisiensi volumetrik.
Selain itu, dengan memperhitungkan rumus p.v = n.R.T dapat dihitung
hubungan antara berat. Apabila berat udara yang masuk dibandingkan dengan
berat udara yang masuk pada temperatur dan tekanan standar (15⁰ C dan 1
atm) maka akan didapat nilai efisiensi pengisian.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
5
Universitas Indonesia
Tidak semua energi panas yang dihasilkan oleh proses pembakaran dirubah
menjadi energi mekanis. Nilai perbandingan mengenai energi panas, dijelaskan
dengan persamaan berikut :
Q1 = energi panas yang dihasilkan
Q2 = energi panas yang hilang
Pengontrolan mesin pada kendaraan modern dilakukan secara elektronik, sistem
yang di pada mesin misalnya : sistem pencampuran bahan bakar, sistem
pengapian dan sistem emisi. Sistem pengontrolan pencampuran bahan bakar
disebut Electronic Fuel Injection (EFI).
Gambar 2.3 Pengontrolan Mesin Modern
2.1.2 Electronic Fuel Injection (EFI)
EFI merupakan sistem penyemprotan (injeksi) bahan bakar yang diatur secara
elektronik. Secara fungsional sistem EFI dibagi menjadi 3 bagian yaitu:
1. Sensor
Sensor merupakan bagian yang mendeteksi atau memberikan nilai besaran elektris
tertentu kepada bagian kontrol. Contoh dari sensor adalah:
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
6
Universitas Indonesia
a. Pressure intake manifold, mendeteksi tekanan pada intake manifold.
b. Intake air temperature sensor, mendeteksi suhu udara yang masuk.
c. Throttle position sensor, mendeteksi sudut pembukaan throttle valve.
2. Kontrol
Kontrol merupakan bagian yang berfungsi untuk menerima signal dari sensor dan
mengolahnya untuk dikirim ke aktuator. Contoh dari sistem kontrol adalah
electronic control unit (ECU).
3. Aktuator
Aktuator merupakan bagian yang diperintah oleh ECU, contoh dari aktuator
antara lain: injektor, koil dan idle speed control (ISC).
Agar komputer bekerja dengan baik, diperlukan sistem yang komprehensif yang
terdiri dari berbagai alat-alat input dan output. Pada mobil, sensor-sensor seperti
water temperature sensor atau air flow meter berhubungan dengan input
sedangkan aktuator berhubungan dengan output. Di sistem Toyota, komputer
yang mengontrol sistem disebut ECU (Electronic Control Unit). Komputer yang
mengontrol mesin disebut ECU mesin atau Engine Control Module (ECM).
Sensor, aktuator, ECU mesin dihubungkan dengan wiring harness. Peralatan
sistem EFI harus terjamin kondisinya, salah satu sistem yang harus diperhatikan
adalah sistem bahan bakar. Sistem bahan bakar antara lain: pressure regulator dan
injektor.
2.1.3 Pengaturan Tekanan (Presssure Regulator)
Pressure regulator berfungsi mengontrol tekanan bahan bakar ke injektor pada
324 kPa (3.3 kgf/cm2). Sebagai tambahan, pressure regulator menjaga tekanan
sisa dalam jalur bahan bakar dengan menggunakan prinsip one way valve
.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
7
Universitas Indonesia
Gambar 2.4 Pressure Regulator
Tipe ini mengontrol tekanan bahan bakar pada tekanan konstan.
Saat tekanan bahan bakar melewati gaya pegas pressure regulator, katup terbuka
untuk mengembalikan bahan bakar ke tangki dan meregulasi tekanan.
Gambar 2.5 In Tank Pressure Regulator
Bahan bakar dengan tekanan yang stabil kemudian disalurkan menuju injektor
melalui fuel rail.
2.1.4 Injektor
Injektor menginjeksi bahan bakar ke dalam intake port cylinder sesuai dengan
sinyal dari ECU. Sinyal dari ECU menyebabkan arus mengalir dalam kumparan
solenoid, yang menyebabkan plunger ditarik, dan membuka katup untuk
menginjeksikan bahan bakar.
Fuel Tank
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
8
Universitas Indonesia
Gambar 2.6 Injektor
Cara kerja injektor adalah: Signal dari ECU diterima oleh coil solenoid sehingga
plunger tertarik melawan tegangan pegas. Karena needle valve dan plunger
merupakan satu unit , valve juga tertarik dan bahan bakar akan diinjeksikan.
Volume bahan bakar yang diinjeksikan berbanding lurus dengan lamanya signal (
lamanya valve membuka).
Ada beberapa tipe-tipe injektor, tetapi secara umum dapat dibagi menjadi 2
konstruksi dasar, yaitu: berdasarkan bentuk lubang dan berdasarkan nilai
resistansi.
1. Berdasarkan bentuk lubang injeksi.
a. tipe pintle.
b. tipe hole.
2. Berdasarkan nilai resistansi.
a. resistansi rendah (2-3 Ω)
b. resistansi tinggi (13,8 Ω)
untuk membedakan tipe-tipe injektor diatas maka dapat dilihat dari bentuk soket
injektor.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
9
Universitas Indonesia
Tabel 2.1 Tipe Injektor
Kondisi dari injektor dapat dilihat dari beberapa parameter:
a. Nilai Hambatan
b. Bentuk semprotan
c. Kebocoran
d. Volume Injeksi
Volume injeksi dari sebuah injektor tergantung dari jenis dan lamanya
pembukaan. standar volume injeksi dapat dilihat pada table 2.2
Tabel 2.2 Volume Injeksi Berbagai Tipe Kendaraan [1],[2],[3],[4]
NO JENIS MESIN dan KENDARAAN
SPESIFIKASI KONDISI
1 4A-FE (Corrola) 40 – 50 ml Dibuka 15 detik
2 5A-FE ( Soluna) 39-49 ml Dibuka 15 detik
3 1RZ-E (Kijang 2000) 44 – 55 ml Dibuka 15 detik
4 2AZ-FE (camry) 68 – 82 ml Dibuka 15 detik
2.2 Hall Effect
Efek Hall ditemukan oleh Dr Edwin Hall pada tahun 1879 pada saat mengambil
gelar doktor di Johns Hopkins University di Baltimore. Hall berusaha untuk
memverifikasi teori aliran elektron yang diusulkan oleh Kelvin sekitar 30 tahun
sebelumnya.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
10
Universitas Indonesia
2.2.1 Prinsip Kerja Hall Effect
Efek Hall ditemukan ketika magnet ditempatkan sehingga bidangnya tegak lurus
terhadap satu wajah persegi panjang tipis berbahan emas , perbedaan potensial
muncul pada tepi yang berlawanan. Ia menemukan bahwa tegangan ini sebanding
dengan arus yang mengalir melalui konduktor, dan kepadatan fluks atau induksi
magnetik yang tegak lurus konduktor.
Gambar 2.7 Prinsip Hall effect ( Tidak ada medan magnet )
Gambar 2.8 Prinsip hall effect (ada medan magnet )
“Hall Effect” dinamakan dari fisikawan Edwin Hall, Salah satu fungsi dari
prinsip hall sebagai level indicator.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
11
Universitas Indonesia
Gambar 2.9 Hall Effect Sebagai Level Sensor
2.2.2 Hall Effect IC
Untuk dapat digunakan sebagai sensor hall effect dibuat dalam sebuah sistem
terintegrasi (IC). Blok diagram rangkaian hall Effect IC dapat dilihat pada gambar
2.10.
Gambar 2.10 Blok Diagram Hall Effect IC
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
12
Universitas Indonesia
Perubahan medan magnet akan mempengaruhi perubahan tegangan keluaran (pin
3) dari Hall Effect IC. Selain medan magnet, yang mempengaruhi tegangan
keluaran adalah tegangan input/vcc (pin 1) dan suhu lingkungan . Hubungan
antara tegangan keluaran dengan kemagnetan dapat dilihat pada gambar 2.11.
Gambar 2.11 Hubungan V-OUT Dengan Kemagnetan Pada Hall Effect Sensor
Pada gambar 2.11 terlihat bahwa perubahan v-out dipengaruhi juga oleh
perubahan polaritas medan magnet. Sensor efek hall dirancang untuk memberikan
tanggapan terhadap intensitas medan magnet yang ada di sekitarnya. Sensor ini
memiliki tiga buah terminal. Apabila tidak terdapat medan magnet didekatnya,
tegangan output yang dihasilkan piranti ini besarnya setengah dari tegangan
catudaya.
Data lain mengenai karakteristik Hall Effect IC dapat dilihat pada gambar 2.12
dan 2.13
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
13
Universitas Indonesia
Gambar 2.12 Hubungan V-out dengan V-in Pada Hall Effect Sensor
Gambar 2.13 Hubungan V-out dengan Suhu Pada Hall Effect Sensor
Bentuk Fisik dan flow chart pengolahan data pada Hall Effect IC dapat dilihat
pada Gambar 2.14
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
14
Universitas Indonesia
Gambar 2.14 Hall Effect IC dan Flow Chart Pengolahan Data
2.3 Mikrokontrol
Mikrokontrol merupakan bagian dasar dari suatu sistem komputer.
Meskipun mempunyai bentuk yang jauh lebih kecil dari komputer
pribadi. Mikrokontrol dibangun dari elemen-elemen dasar yang sama dengan
komputer. Namun demikian tidak sepenuhnya Mikrokontrol bisa
mereduksi komponen, IC TTL dan CMOS yang seringkali masih diperlukan
untuk aplikasi kecepatan tinggi atau sekedar menambah jumlah saluran masukan
dan keluaran (I/O). Dengan kata lain, Mikrokontrol adalah versi mini atau mikro
dari sebuah komputer karena Mikrokontrol sudah mengandung beberapa
periferal yang langsung bisa dimanfaatkan, misalnya port paralel, port
serial, komparator, konversi digital ke analog (DAC), konversi analog
ke digital dan sebagainya hanya menggunakan sistem minimum yang tidak
rumit atau kompleks.
Secara teknis ada 2 jenis mikro yaitu RISC dan CISC dan masing-
masing mempunyai keturunan/keluarga sendiri-sendiri. RISC kependekan dari
Reduced Instruction Set Computer , instruksi terbatas tapi memiliki fasilitas yang
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
15
Universitas Indonesia
lebih banyak. CISC kependekan dari Complex Instruction Set Computer ,
instruksi bisa dikatakan lebih lengkap tapi dengan fasilitas secukupnya.
Mikrokontroler AVR ( Alf and Vegard’s Risc processor ) memiliki arsitektur 8
bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit ( 16-bits word ) dan
sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 ( satu ) siklus clock.Mikrokontroler
AVR berteknologi RISC. Secara umum, AVR dikelompokkan menjadi 4 kelas,
yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan keluarga
AT86RFxx.
2.3.1 Arsitektur AVR ATMega 8535
Mikrokontroler AVR ATMega8535 memiliki arsitektur sebagai berikut:
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D.
2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan perbandingan.
4. CPU yang terdiri atas 32 register.
5. Watchdog Timer dengan osilator internal
6. SRAM sebesar 512 byte
7. Memori flash sebesar 8 KB dengan kemampuan Read While Write.
8. Unit interupsi internal dan eksternal.
9. Port antarmuka SPI
10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat deprogram saat operasi.
11. Antarmuka komparator analog.
12. Port USART untuk komunikasi serial.
2.3.2 Blok Diagram AVR ATMega 8535
Blok diagram fungsional Mikrokontroler ATMega8535 ditunjukan pada gambar
2.15
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
16
Universitas Indonesia
Gambar 2.15 Blok Diagram AVR 8535
2.3.3 Fitur AVR ATMega 8535
Mikrokontroler AVR ATMega8535 memiliki fitur sebagai berikut:
1. System mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16
MHz.
2. Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte dan EEPROM
sebesar 512 byte.
3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 saluran.
4. Portal komunikasi serial ( USART ) dengan kecepatan maksimal 2,5
Mbps.
5. Enam pilihan mode sleep untuk menghemat penggunaan daya listrik
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
17
Universitas Indonesia
2.3.4 Konfigurasi Pin AVR ATMega 8535
Konfigurasi pin dari Mikrokontroler ATMega8535 sebanyak 40 pin dapat dilihat
pada Gambar 2.16. Dari gambar tersebut dapat dijelaskan secara fungsional
konfigurasi pin ATMega8535 sebagai berikut:
Gambar 2.16 Konfigurasi Pin AVR 8535
1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.
2. GND merupakan pin Ground
3. Port A ( PA0..PA7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC.
4. Port B ( PB0..PB7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus,
5. Port C ( PC0..PC7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus,
6. Port D ( PD0..PD7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus,
yaitu komparator analog, interupasi eksternal dan komunikasi serial.
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset Mikrokontroler.
8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
10. AREF merupakan pin masukan tegangan refensi ADC.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
18
Universitas Indonesia
2.3.5 Sistim Minimum AVR ATMega 8535
Skema minimum system ATMega8535 seperti ditunjukkan pada Gambar 2.17.
Gambar 2.17 Sistem Minimum AVR 8535
Mikrokontrol digunakan untuk mengontrol system, sebagai output digunakan
liquid Crystal Display (LCD).
2.4 Liquid Crystal Display (LCD)
LCD paling umum digunakan dan ditemukan di pasaran saat ini adalah 1 Line, 2
Line atau 4 Line. LCD yang hanya memiliki 1 controller dan sebagian besar
mendukungan 80 karakter, sedangkan LCD yang mendukung lebih dari 80
karakter menggunakan 2 controller. Konfigurasi pin ditunjukkan pada gambar
2.18 dan Daftar pin LCD ditujukkan pada tabel 2.3.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
19
Universitas Indonesia
Gambar 2.18 Konfigurasi LCD
Tabel 2.3 Daftar Pin LCD
No. Nama Pin Deskripsi
1 GND 0V
2 VCC +5V
3 VEE Kontras LCD
4 RS Register Select
5 R/W 1 = Read ; 0 = Write
6 EN Enable LCD, 1=enable
7 D0 Data Bus 0
8 D1 Data Bus 1
9 D2 Data Bus 2
10 D3 Data Bus 3
11 D4 Data Bus 4
12 D5 Data Bus 5
13 D6 Data Bus 6
14 D7 Data Bus 7
15 Anoda Anoda Backlight LED
16 Katoda Katoda Backlight LED
Modul LCD memiliki karakteristik sebagai berikut:
1. Terdapat 16 x 2 karakter huruf yang bisa ditampilkan.
2. Setiap huruf terdiri dari 5x7 dot-matrix cursor.
3. Terdapat 192 macam karakter.
4. Terdapat 80 x 8 bit display RAM (maksimal 80 karakter).
5. Memiliki kemampuan penulisan dengan 8 bit maupun dengan 4 bit.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
20
Universitas Indonesia
6. Dibangun dengan osilator lokal.
7. Tegangan 5 volt.
8. Otomatis reset saat tegangan dihidupkan.
9. Bekerja pada suhu 0oC sampai 55
oC.
Untuk dapat menampilkan karakter, LCD module memiliki kontrol sebagai
pengolah data, salah satu jenis pengontrol adalah tipe Hitachi HD44780. Blok
diagram sebuah LCD module dapat dilihat pada gambar 2.19 dan blok diagram
LCD kontrol dapat dilihat pada gambar 2.20.
Gambar 2.19 Blok Diagram LCD
Gambar 2.20 Blok Diagram LCD (HD 44780)
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
21
Universitas Indonesia
Karakter di panel LCD dibentuk dengan mengaktifkan dan menonaktifkan setiap
dot matrik, sebuah karakter memiliki rentang 5x7 dot matriks. Daftar contoh
penampilan karakter dapat dilihat pada Tabel 2. 4.
Tabel 2.4 Contoh Penampilan Karakter
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
22
BAB 3
SISTEM PENGUKURAN
Alat uji injektor menggunakan berbagai sistem yang dipadukan, sistem tersebut
antara lain: Sistem bahan bakar dan Sistem Pengukuran Level
3.1 Sistem bahan bakar
Sistem bahan bakar berfungsi untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar untuk
proses pengukuran. Kebutuhan tersebut meliputi: volume bahan bakar, tekanan
bahan bakar pada saluran, kebersihan bahan bakar dan safety.
Untuk memenuhi kebutuhan volume bahan bakar, sistem ini dirancang
menggunakan reservoir (tangki penanampung) buatan sendiri yang mampu
menampung hingga 5 liter bahan bakar.
Gambar 3.1 Reservoir
Untuk memenuhi tekanan bahan bakar, sistem ini dirancang menggunakan pompa
bahan bakar tipe in tank.. Sebelum dikeluarkan melalui injector, tekanan harus
diregulasi sampai tekanan menjadi 2.7 sampai 3 kg/cm2. Untuk menjamin
kebersihan bahan bakar, pompa bahan bakar ini dilengkapi dengan filter. Apabila
dibutuhkan filter ini dapat ditambah pada bagian luar tangki.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
23
Universitas Indonesia
3.2 Sistem Pengukuran Level
Sistem pengukuran berfungsi untuk mengukur volume bahan bakar, terdapat
berbagai metode untuk mengukur volume bahan bakar, yaitu:
3.2.1 Metode Pengukuran Dengan Ultrasonik
Metode yang digunakan unuk mengukur jarak objek dengan ultrasonik disebut
Echo yang memanfaatkan pemancaran gelombang transmiter ultrasonik yang
mengenai suatu benda kemudian dipantulkan kembali ke asal sinyal kemudian
diterima oleh Receiver ultrasonik. Sensor ultrasonik mendeteksi jarak obyek
dengan cara emancarkan gelombang ultrasonik selama selang waktu yang telah
ditentukan kemudian mendeteksi pantulan oleh benda tersebut. Gelombang
ultrasonik ini melalui udara dengan kecepatan kurang lebih 344 meter per detik,
Tranduser ultrasonik mengeluarkan pulsa atau memancarkan gelombang
ultrasonik (Transmiter) dan setelah gelombang pantulan terdeteksi tranduser
ultrasonik (Receiver) akan membuat output tertentu sebagai tanda bahwa
gelombang sudah diterima untukmematikan timer pengukur waktu sinyal dari
transmiter sampai ke Receiver . Lama waktu tempuh gelombang ultrasonik hasil
pantulan dari objek diukur, Maka jarak dapat diukur dengan persamaan:
………………………(3.1)
Gambar 3.2 Prinsip Ultrasonik
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
24
Universitas Indonesia
Secara lebih tepat proses pemantulan terlihat pada gambar 3.3
Gambar 3.3 Pemantulan Gelombang
Pengukuran dengan sensor ultrasonik memiliki kelemahan berhubungan dengan
sifat benda yang akan diukur. Sifat yang dimaksud adalah sifat penyerapan
gelombang. Bahan bakar yang akan diukur seolah-olah bersifat lunak, dan dapat
menyerap getaran yang dikirim. Dikhawatirkan penyerapan getaran ini
menghasilkan error yang cukup besar.
Gambar 3.4 Transmiter dan receiver ultrasonik
3.2.2 Metode Pengukuran Dengan Infra Merah
Metode pengukuran dengan memanfaatkan sinar infra merah memiliki prinsip
yang hampir sama dengan pengukuran denga ultrasonic. Perbedaannya adalah
parameter yang digunakan adalah pantulan gelombang cahaya.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
25
Universitas Indonesia
Gambar 3.5 Pemantulan Infra Merah
Kelemahan dari sistem ini adalah sifat dari cairan yang akan diukur, memiliki
sifat dapat memantulkan cahaya dalam jumlah besar atau bersifat seperti cermin.
Dikhawatirkan sifat ini dapat mempengaruhi hasil pengukuran dengan error yang
cukup tinggi.
3.2.3 Metode Pengukuran Dengan Hall effect
Apabila kutub selatan sebuah magnet berada di dekat sensor, tegangan output
akan naik. Besarnya kenaikan tegangan ini sebanding dengan kekuatan medan
yang dihasilkan magnet tersebut. Apabila kutub utara sebuah magnet berada di
dekat sensor, tegangan output akan turun.
Pada saat tabung diisi oleh bahan bakar yang disemprotkan oleh injector, maka
ketinggian permukaan bahan bakar juga berubah. Apabila kita tempatkan
pelampung pada permukaan bahan bakar dan diujung pelampung tersebut
diletakkan sebuah magnet permanen yang akan bergerak naik-turun relative
terhadap sebuah ic hall sensor maka perubahan nilai medan magnet akan
ditangkap oleh ic hall dan dirubah menjadi tegangan dc. Perubahan nilai tegangan
ini menentukan ketinggian permukaan bahan bakar. Sedangkan perubahan
ketinggian permukaan bahan bakar akan menunjukkan volume bahan bakar saat
itu. Dengan metode ini pengamatan terhadap volume bahan bakar memanfaatkan
sifat dari ic hall. Tegangan output ic hall akan diolah dengan interface sebuah
ADC ke dalam Mikrokontroler untuk ditampilkan ke sistem display berupa LCD.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
26
Universitas Indonesia
3.2.4 Metode Pengukuran Dengan Kapasitif
Metode pengukuran kapasitif dilakukan dengan menyelimuti permukaan tabung
uji dengan bahan konduktor tipis. Selain itu pada bagian dalam juga diberikan
sebuat pelat konduktor. Bahan dielektrik adalah gelas dan cairan yang akan
diukur. Dengan perubahan ketinggian permukaan cairan maka luas penampang
yang terpapar oleh cairan akan berubah. Perubahan ini menyebabkan perubahan
nilai kapasitif sistem. Sebelum diolah oleh mikro sinyal ini harus diolah oleh
sebuah ic timer untuk membuat clock. Clock tersebut akan berubah tergantung
dari perubahan nilai kapasitif. Jadi tabung, cairan dan bahan konduktor seolah-
olah bersifat sebagai variable capacitor.
3.2.5 Metode Pengukuran Dengan Phototransistor
Metode pengukuran dengan phototransistor memanfaatkan sifat phototransistor
yang dapat diatur berdasarkan intesitas cahaya yang diterimanya pada bagian
basis. Dengan menempelkan barisan phototransistor pada dinding tabung dan di
sisi yang berlawanan diberikan pemancar cahaya, maka akan diketahui level
ketinggian permukaan cairan. Proses ini memanfaatkan perubahan cepat rambat
cahaya pada berbagai media yang dilaluinya. Dalam sistem ini media yang dilalui
adalah permukaan tabung dan cairan yang akan diukur. Metode pengukuran ini
membutuhkan rangkaian tertentu untuk megolah sinyal keluaran.
Hasil dari perancangan system pengukuran dapat dilihat pada tabel 3.1
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
27
Universitas Indonesia
Tabel 3.1 Perbandingan Berbagai Sensor
Jenis Sensor Kelebihan Kekurangan
Infrared Harga sensor relative murah.
Pengukuran cukup presisi.
Pemasangan sensor agak rumit.
Terjadi efek pantulan
Ultrasonic Pengukuran presisi. Harga sensor relative mahal.
Pemasangan sensor agak rumit.
Rentan terhadap distori
magnetic.
Terjadi distorsi akibat
permukaan
Kapasitif Relative murah Tidak presisi
Diperlukan driver tambahan
Fototransistor Pengukuran akurat Membutuhkan banyak sensor
Effect hall Harga sensor relative murah.
Pengukuran presisi.
Mudah dipasang pada sistem.
Rentan terhadap distorsi.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
28
BAB 4
PENGUJIAN DAN PENGUKURAN
Untuk merealisasikan alat uji yang sudah dirancang dalam seminar, dilakukan
percobaan untuk melihat performa dan ketelitian alat ukur yang digunakan.
Percobaan yang dilakukan adalah: uji coba tekanan, uji coba sensor dan uji coba
level bahan bakar.
4.1 Uji Coba Tekanan
Pengujian tekanan dilakukan untuk menentukan ketelitian pressure gauge dan
kualitas fuel pump. Alat dan bahan yang dibutuhkan terdapat pada tabel 4.1. Alat
dan bahan dirakit sesuai dengan gambar 4.1
Tabel 4.1 alat dan bahan uji coba tekanan
No NAMA JUMLAH KETERANGAN GAMBAR
1 Accu 1 GS
2 Multitester 1 Sanwa YX-
360TRX
3 Fuel pump 1 Denso EFI
4 Pressure
Gauge
1 Banzai EFI
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
29
Universitas Indonesia
5 Fuel Tank 1 Terios
6 Kabel 2 Standard
7 selang 3 Otori fuel rail
8 clamp 6 Standard
9 Fuel 1 Pertamax
Accu yang digunakan adalah accu mobil 35 Ah(ampere hour), fuel pump yang
digunakan memiliki sistem regulator dan holding pressure. Regulator menahan
tekanan pada nilai tertentu sehingga over pressure tidak akan terjadi. Holding
pressure ini memungkinkan adanya tekanan yang tersisa pada sistem penyaluran
bahan bakar yang tertutup. Sehingga proses penyalaan berikutnya akan lebih
mudah. Fuel pump menggunakan input tegangan 12 V DC.
Pipa yang digunakan adalah pipa bahan bakar yang mampu menahan pressure dan
tidak bereaksi dengan bahan bakar. Pressure gauge yang digunakan merupakan
Pressure gauge khusus untuk bahan bakar dan memiliki maksimum Pressure
yang cukup sehingga pengamatan akan lebih mudah dan teliti.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
30
Universitas Indonesia
Gambar 4.1 wiring diagram uji coba tekanan
Setelah semua alat dan bahan disiapkan dan dirakit sesuai gambar 4.1. Proses
selanjutnya adalah pengukuran. Ketika switch ditekan, pompa bahan bakar akan
aktif dan mengalirkan bahan bakar menuju ke Pressure gauge. Karena bahan
bakar mengalir pada sistem tertutup maka bahan bakar dikembalikan lagi ke fuel
tank. Sistem yang mengatur pengembalian ini adalah sistem regulator.
Pengukuran dilakukan 100 kali. Proses yang berulang-ulang digunakan untuk
mendapatkan nilai yang lebih teliti. Pengujian dilakukan terhadap 2 buah fuel
pump yang akan dipilih untuk membuat alat, pengujian ini diharapkan
menghasilkan kesimpulan untuk melakukan pemilihan fuel pump. Hasil
pengukuran dapat dilihat pada tabel 4.2.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
31
Universitas Indonesia
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran 1
Nilai
( kg/cm2 )
Frekuensi
3.51 12
3.52 34
3.53 7
3.54 12
3.55 11
3.56 12
3.57 4
3.58 8
100
Tabel 4.2 menunjukkan hasil pengujian, frekuensi atau nilai yang paling sering
muncul adalah nilai tekanan 3.52 kg/cm2. Hasil detail pada percobaan 1 dapat
dilihat pada tabel 4.3.
Tabel 4.3. Hasil Pengujian 1
NO Jenis Tekanan (kg/cm2)
1 Tekanan Rata-rata 3.5368
2 Tekanan Maksimum 3.58
4 Tekanan Minimum 3.51
Tabel 4.3 menunjukkan rata-rata dari setiap hasil pengukuran, max Pressure
merupakan nilai dari tekanan maksimum yang dihasilkan setelah diregulasi oleh
Pressure regulator. Nilai rata-rata dari tekanan maksimum adalah 3.5368 kg/cm2.
Holding Pressure merupakan nilai tekanan yang terjadi setelah fuel pump
menghasilkan tekanan maksimum kemudian sumber tegangan dilepaskan. Nilai
dari holding Pressure tergantung dari kondisi Relief Valve. Relief Valve
merupakan katup one way. Nilai rata-rata holding Pressure adalah 3.0452 kg/cm2.
Sebagai perbandingan maka percobaan dilakukan terhadap 2 motor. Hasil dari
percobaan ke-2 (dua) dapat dilihat pada tabel 4.4
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
32
Universitas Indonesia
Tabel 4.4 Hasil Pengukuran 2
Tekanan
( kg/cm2 )
Frekuensi
3.5 11
3.51 26
3.52 43
3.53 14
3.54 5
3.55 0
3.56 0
3.57 0
3.58 1
100
Tabel 4.4 menunjukkan hasil pengujian, frekuensi atau nilai yang paling sering
muncul adalah nilai tekanan 3.52 kg/cm2. Hasil detail pada percobaan 1 dapat
dilihat pada tabel 4.5.
Tabel 4.5 Hasil Pengujian 2
Jenis Nilai
Tekanan Rata2 3.5182
Tekanan maksimum 3.58
Tekanan Minimum 3.50
Hasil dari pengujian kedua motor bahan bakar digunakan untuk menentukan
motor yang akan digunakan. Data lengkap mengenai pengujian motor dapat
dilihat pada gambar 4.2 dan 4.3.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
33
Universitas Indonesia
Gambar 4.2 Karakteristik Sistem Bahan Bakar 1
Gambar 4.2 menunjukkan hasil percobaan terhadap sistem bahan bakar1. Terlihat
nilai tekanan berfluktuasi diantara 3.51 kg/cm2 dan 3.58 kg/cm
2. nilai yang
melebihi nilai rata-rata akan dijumlahkan dan dibagi dengan jumlah bilangannya
untuk menghasilkan nilai rata-rata atas. Sedangkan nilai yang kurang dari nilai
rata-rata akan dijumlahkan dan dibagi dengan jumlah bilangannya untuk
menghasilkan nilai rata-rata bawah. Nilai rata-rata atas dan bawah akan
diperhitungkan kembali dengan nilai rata-rata untuk menghasilkan batas bawah
dan batas atas.
Setelah melakukan percobaan terhadap sistem pertama selanjutnya dilakukan
percobaan terhadap sistem kedua. Hasil percobaan sistem bahan bakar kedua
dapat dilihat pada gambar 4.3
3.46
3.48
3.5
3.52
3.54
3.56
3.58
3.6
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
97
Teka
nan
( K
g/cm
2)
Percobaan
maximum pressure
rata2
rata2 batas atas
rata2 batas bawah
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
34
Universitas Indonesia
Gambar 4.3 Karakteristik Sistem Bahan Bakar 2
Pada percobaan kedua nilai tekanan juga berfluktuasi diantara 3.50 kg/cm2 hingga
3.58 kg/cm2. Perubahan nilai tekanan ini akan menghasilkan nilai tekanan rata-
rata, rata –rata atas dan rata-rata bawah. Selain mencari nilai rata-rata, percobaan
ini juga menghitu ng nilai standar deviasi. Standar deviasi menunjukkan
kecenderungan suatu nilai berubah. Nilai rata-rata tekanan tersebut masih dalam
rentang yang diperbolehkan untuk 4A-FE. Hasil dari percobaan ini dapat dilihat
pada tabel 4.6 dan gambar 4.4.
Tabel 4.6 Perbandingan Sistem 1 dan 2
no nilai Sistem 1 Sistem 2
1 rata-rata tekanan 3.5368 3.5182
2 rata-rata batas atas 3.556808511 3.524761905
3 rata-rata batas bawah 3.519056604 3.507027027
4 standar deviasi 0.027651511 0.056422916
3.46
3.48
3.5
3.52
3.54
3.56
3.58
3.6
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
97
Teka
nan
( K
g/cm
2)
Percobaan
maximum pressure
rata2
rata2 batas atas
rata2 batas bawah
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
35
Universitas Indonesia
Gambar 4.4 Standar Deviasi
Dari hasil percobaan dapat dilihat bahwa sistem 1 memiliki nilai standar deviasi
yang lebih rendah daripada sistem 2. Selain itu tekanan rata-rata sistem 1 lebih
tinggi dibandingkan sistem 2. Untuk menjamin ketersediaan bahan bakar dan
memperkecil nilai tekanan yang variatif maka yang digunakan adalah sistem 1.
Setelah pemilihan motor bahan bakar selanjutnya adalah uji coba sensor.
4.2 Uji Coba Sensor
Uji coba sensor dilakukan untuk mengetahui karakteristik sensor yang digunakan
terhadap perubahan medan magnet. Perubahan medan magnet, dilakukan dengan
cara mengatur jarak magnet permanen dengan Hall Effect Sensor. Rangkaian Uji
coba dapat dilihat pada gambar 4.5.
Pada percobaan, perubahan jarak dilakukan dengan cara merubah posisi hall
sensor relatif terhadap magnet permanen yang diam. Perubahan ini menghasilkan
nilai tegangan output hall effect sensor. Perubahan tegangan ini diukur sebanyak 5
kali percobaan. Jarak yang dirubah dalam rentang 0-24 milimeter. Hasil
percobaan dapat dilihat pada tabel4 .7.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
36
Universitas Indonesia
Gambar 4.5 Rangkaian Uji Coba Sensor
Tabel 4.7 Hasil Percobaan Hall Sensor
No Jarak
(mm )
rata2
(volt)
1 0 4.954
2 1 4.55
3 2 4.108
4 3 3.388
5 4 2.95
6 5 2.836
7 6 2.806
8 7 2.69
9 8 2.64
10 9 2.58
11 10 2.55
12 11 2.52
13 12 2.48
14 13 2.47
15 14 2.43
16 15 2.4
17 16 2.38
18 17 2.24
19 18 2.12
20 19 2.04
21 20 1.842
22 21 1.534
23 22 0.882
24 23 0.314
25 24 0.11
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
37
Universitas Indonesia
Hasil dari tabel 4.7 disajikan dalam bentuk grafik pada gambar 4.6. dengan
Penyajian dengan garis dapat terlihat perubahan nilai tegangan terhadap
perubahan jarak.
Gambar 4.6 Hasil Uji Coba Sensor
Grafik pada gambar 4.6 dapat dibagi menjadi 3 bagian, sesuai dengan gradien
kemiringan garisnya. Kemiringan paling kecil terdapat pada bagian 2 sampai 3,
sebaiknnya rentang pengukuran sensor terdapat pada bagian 2 sampai 3. Hal ini
dikarenakan perubahan jarak tidak banyak merubah tegangan. Hal ini membuat
jarak dapat lebih besar, dan pengukuran lebih teliti.
Gambar 4.7 Perbedaan Gradien Garis
0
1
2
3
4
5
6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Tega
nga
n (
volt
)
Jarak (mm)
0
1
2
3
4
5
6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Tega
nga
n (
volt
)
Jarak (mm)
1
3
4
2
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
38
Universitas Indonesia
4.3 Uji Coba Ketinggian Bahan Bakar
Uji coba ketinggian bahan bakar digunakan untuk menentukan tabung yang akan
digunakan. Pelampung yang digunakan adalah pelampung yang digunakan juga
pada tangki kendaraan bermotor. Saat bahan bakar disemprotkan maka bahan
bakar akan tertampung di dalam tabung. Volume tabung menentukan perubahan
ketinggian bahan bakar. Data mengenai ketinggian bahan bakar dapat dilihat pada
tabel 4.8.
Tabel 4.8 Percobaan Level Bahan Bakar
no Φ tabung
(mm) luas
tinggi permukaan (mm) rentang
pengukuran
(mm) min max
1 22 379.94 210.559562 263.1994525 52.63989051
2 50.5 2001.946 39.96111284 49.95139105 9.990278211
3 86 5805.86 13.77918172 17.22397715 3.444795431
Pada saat tabung diisi oleh bahan bakar yang disemprotkan oleh injektor, maka
ketinggian permukaan bahan bakar juga berubah. Apabila pelampung ditempatkan
pada permukaan bahan bakar dan diujung pelampung tersebut diletakkan sebuah
magnet permanen yang akan bergerak naik-turun relative terhadap sebuah ic hall
sensor maka perubahan nilai medan magnet akan ditangkap oleh ic hall dan
dirubah menjadi tegangan dc.
Perubahan nilai tegangan ini menentukan ketinggian permukaan bahan bakar.
Sedangkan perubahan ketinggian permukaan bahan bakar akan menunjukkan
volume bahan bakar saat itu. Dengan metode ini pengamatan terhadap volume
bahan bakar memanfaatkan sifat dari ic hall. Tegangan output ic hall akan diolah
dengan Analog to digital (ADC) interface ke dalam Mikrokontroler untuk
ditampilkan ke sistem display berupa LCD.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
39
Universitas Indonesia
4.4 Sistem Alat Uji
Fungsi dari sistem ini antara lain:
1. Sebagai timer untuk menentukan lamanya pembukaan injektor
2. Sebagai pengolah sinyal untuk menentukan volume cairan
3. Sebagai untuk menampilkan display pada LCD
Setelah melakukan perancangan saat seminar, metode pengukuran yang akan digunakan
adalah metode pengukuran dengan menggunakan hall effect sebagai sensor. Alasan
penggunaan hall effect dapat dilihat dari tabel perbandingan 3.1. Diagram Blok dari
perancangan alat uji Injektor dapat dilihat pada gambar 4.8
Gambar 4.8 Diagram blok Alat Uji Injektor
Untuk membuat alat uji, diperlukan berbagai komponen untuk dirakit sesuai
dengan rancangan. Perakitan berdasarkan pada gambar 4.9. komponen-komponen
yang terdapat pada alat uji dapat dilihat pada tabel 4.9.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
40
Universitas Indonesia
Tabel 4.9 List Alat Uji
No Nama Barang Jumlah Keterangan
1 Ic hall 1 linear
2 Mikrokontrol 1 AVR 8535
3 relay 1 5V dc No/Nc
4 push botton 1 On/off
5 LCD Display 1 16x2
6 Power Supply 1 3-12 v 3A
7 Rangka 1 Acrylic
8 Tabung 1 Pyrex
9 Pelampung 1 Automotive
10 Tangki Bahan Bakar 1 Stainless Stell
Gambar 4.9 Skema Dasar Rangkaian Uji
Ic hall yang digunakan adalah ic hall linear dengan tegangan masukan 5V DC, IC
hall memiliki 3 buah pin yang terdiri dari : VCC, GND dan Vout. Vout
merupakan tegangan keluaran yang akan dimanfaatkan oleh mikrokontrol untuk
diolah dan ditampilkan hasilnya pada LCD. Hubungan antara IC hall dengan
Mikrokontrol terdapat pada gambar 3.10. Vout akan disambungkan dengan pin
mikrokontrol untuk diolah melalui ADC internal.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
41
Universitas Indonesia
Gambar 4.10 Hubungan Hall Effect Dengan Mikrokontrol
Data yang diolah oleh mikrokontrol akan ditampilkan ke LCD display. Hubungan
antara LCD dengan Mikrokontrol dapat dilihat pada Gambar 4.11
Gambar 4.11 Hubungan Antara LCD dengan Mikrokontrol
LCD mempunyai fungsi pengaturan kecerahan layar, Fungsi ini diatur oleh
potensiometer. Setelah semua sistem sudah diujicoba, selanjutnya adalah
merangkai satuan-satuan sistem menjadi sistem yang utuh. Rangkaian dapat
dilihat pada gambar 4.12
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
42
Universitas Indonesia
Gambar 4.12 Rangkaian dan Display
Pada percobaan pertama, terdapat kerusakan pada LCD. Kerusakan ini berupa ada
2 buah karakter yang hilang. Tindakan yang dilakukan adalah memeriksa
rangkaian LCD. Kerusakan dapat dilihat pada gambar 4.13.
Gambar 4.13 Kerusakan LCD
Setelah diperiksa tidak terdapat malfungsi pada rangkaian, sehingga yang paling
mungkin penyebab kerukan adalah layar LCD itu sendiri.
Sistem input dan pin sensor LCD Display
Mikrokontrol
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
43
Universitas Indonesia
Data yang dikirim dari sensor, diolah oleh dan hasilnya ditampilkan pada LCD,
contoh penanpilan simulasi hasil pengukuran dapat dilihat pada gambar 4.14 dan
4.15.
Gambar 4.14 Contoh Simulasi Pengukuran
Gambar 4.15 Contoh Pengukuran
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
44
44
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Setelah melakukan perancangan dan pembuatan alat uji injektor. Dapat diambil
kesimpulan yaitu :
1. Telah dibuat alat uji injektor untuk mesin kendaraan Toyota sedan 4A-FE.
2. Pengukuran volume bahan bakar merupakan salah satu metode untuk
menentukan kondisi injektor.
3. Pengukuran volume bahan bakar dapat dilakukan dengan menggunakan
Hall Effect IC.
4. Data dapat diolah dan ditampilkan ke LCD.
5.2 Saran
Untuk perbaikan lebih lanjut beberapa saran perlu ditambahkan, antara lain:
1. Proses pengukuran sebaiknya bisa dilakukan langsung pada kendaraan
dengan memanfaatkan pompa bahan bakar.
2. Untuk mengamati bentuk semprotan dapat dilakukan dengan
menggunakan strobo lamp.
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
45
DAFTAR ACUAN
[1] Motor, Toyota Astra. 4A-FE Repair Manual. Jakarta: PT. Toyota Astra Motor
[2] Motor, Toyota Astra. 5A-FE Repair Manual. Jakarta: PT. Toyota Astra Motor
[3] Motor, Toyota Astra. Camry Repair Manual. Jakarta: PT. Toyota Astra Motor
[4] Motor, Toyota Astra. Kijang 2000 Repair Manual. Jakarta: PT. Toyota Astra
Motor
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
46
Universitas Indonesia
DAFTAR PUSTAKA
Arismunandar, Wiranto. Motor Bakar Torak. 2002. Bandung:Penerbit ITB
Atmel. ATmega 8535 Datasheet. Atmel Corp
BCD Semiconductor.AH49-E Linear Hall IC Datashet. 2008. Shanghai: CD
Semiconductor Manufacturing Limited.
Bosch. Automotive Electrics & Automotive Electronics. 2007. Germany: Robert
Bosch GmbH.
Crolla, David. A. Automotive Engineering. 2009. Burlington: Elsevier
Daihatsu, Astra. EFI System. Jakarta: PT. Astra Daihatsu Motor.
Daihatsu, Astra. Electronics Fuel Injection. Jakarta: PT. Astra Daihatsu Motor.
Gilles, Tim. Automotive Engines. 2011. New York: Delmar Cengage
Hitachi. HD44780U Datasheet. Japan:Hitachi
Honeywell. Hall Effect Sensing and Aplication. 2007. Microswitch sensing and
control.
Motor, Toyota Astra. Step 2 Engine. Jakarta: PT. Toyota Astra Motor
Peacock, Craig. The Extended Consise LCD Datasheet. 1999. Australia
Sudjadi. Teori Aplikasi Mikrokontrol. 2005. Yogyakarta: Graha Ilmu
Toyota. EFI: Fuel Delivery and Injection Control. USA: Toyota Motor Sales
Resume
Uji
Coba
Pompa
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
47
Universitas Indonesia
LAMPIRAN I : PENGUJIAN POMPA BAHAN BAKAR
no nilai motor 1 motor 2
1 rata-rata tekanan 3.5368 3.5182
2 tekanan maksimum 3.58 3.58
3 tekanan minimum 3.51 3.5
4 rata-rata batas atas 3.556808511 3.524761905
5 rata-rata batas bawah 3.519056604 3.507027027
6 standar deviasi 0.027651511 0.056422916
rata-rata tekanan rata-rata batas
atas rata-rata batas
bawah
Motor 1 3.5368 3.556808511 3.519056604
motor 2 3.5182 3.524761905 3.507027027
3.48
3.49
3.5
3.51
3.52
3.53
3.54
3.55
3.56
3.57
Teka
nan
Perbandingan Motor 1 dan 2
0.027651511
0.056422916
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
1 2
Standar Deviasi
Series1
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
48
Universitas Indonesia
LAMPIRAN II : PENGUJIAN HALL EFFECT
Uji Coba Hall Effect IC
No Jarak (mm )
Nilai Tegangan rata2
I II III IV V
1 0 4.95 4.96 4.95 4.96 4.95 4.954
2 1 4.55 4.55 4.55 4.55 4.55 4.55
3 2 4.1 4.12 4.1 4.12 4.1 4.108
4 3 3.4 3.37 3.4 3.37 3.4 3.388
5 4 2.95 2.95 2.95 2.95 2.95 2.95
6 5 2.84 2.83 2.84 2.83 2.84 2.836
7 6 2.81 2.8 2.81 2.8 2.81 2.806
8 7 2.69 2.7 2.68 2.69 2.69 2.69
9 8 2.64 2.64 2.65 2.63 2.64 2.64
10 9 2.58 2.59 2.57 2.58 2.58 2.58
11 10 2.55 2.54 2.55 2.56 2.55 2.55
12 11 2.52 2.53 2.52 2.51 2.52 2.52
13 12 2.48 2.49 2.49 2.46 2.48 2.48
14 13 2.47 2.47 2.46 2.48 2.47 2.47
15 14 2.43 2.43 2.43 2.43 2.43 2.43
16 15 2.4 2.41 2.4 2.41 2.38 2.4
17 16 2.36 2.34 2.37 2.47 2.36 2.38
18 17 2.24 2.25 2.25 2.22 2.24 2.24
19 18 2.12 2.15 2.11 2.1 2.12 2.12
20 19 2.04 2.07 2.04 2.01 2.04 2.04
21 20 1.83 1.86 1.86 1.83 1.83 1.842
22 21 1.51 1.55 1.55 1.51 1.55 1.534
23 22 0.9 0.85 0.85 0.9 0.91 0.882
24 23 0.3 0.33 0.32 0.3 0.32 0.314
25 24 0.1 0.12 0.12 0.1 0.11 0.11
0
2
4
6
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25
rata2
rata2
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
49
Universitas Indonesia
LAMPIRAN III : PENGUKURAN MOTOR 1
HASIL PENGUKURAN MOTOR 1
no
maximum
pressure
holding
pressure
selisih dgn
rata2
selisih
(+)
selisih
(-)
selisih dgn
rata2(abs)
1 3.58 2.98 0.0432 0.0432 0.0432
2 3.56 3.04 0.0232 0.0232 0.0232
3 3.54 3.01 0.0032 0.0032 0.0032
4 3.52 3.05 -0.0168 -0.0168 0.0168
5 3.54 3.04 0.0032 0.0032 0.0032
6 3.52 3.05 -0.0168 -0.0168 0.0168
7 3.51 3.05 -0.0268 -0.0268 0.0268
8 3.51 3.04 -0.0268 -0.0268 0.0268
9 3.52 3.05 -0.0168 -0.0168 0.0168
10 3.52 3.01 -0.0168 -0.0168 0.0168
11 3.51 2.99 -0.0268 -0.0268 0.0268
12 3.52 3.01 -0.0168 -0.0168 0.0168
13 3.53 3 -0.0068 -0.0068 0.0068
14 3.53 3.01 -0.0068 -0.0068 0.0068
15 3.51 3.05 -0.0268 -0.0268 0.0268
16 3.52 3.06 -0.0168 -0.0168 0.0168
17 3.53 3.01 -0.0068 -0.0068 0.0068
18 3.51 3.06 -0.0268 -0.0268 0.0268
19 3.54 3.05 0.0032 0.0032 0.0032
20 3.52 3.01 -0.0168 -0.0168 0.0168
21 3.54 3.08 0.0032 0.0032 0.0032
22 3.53 3.08 -0.0068 -0.0068 0.0068
23 3.55 3.02 0.0132 0.0132 0.0132
24 3.55 3.02 0.0132 0.0132 0.0132
25 3.51 3.01 -0.0268 -0.0268 0.0268
26 3.52 3.07 -0.0168 -0.0168 0.0168
27 3.55 3.01 0.0132 0.0132 0.0132
28 3.55 3.06 0.0132 0.0132 0.0132
29 3.53 3.07 -0.0068 -0.0068 0.0068
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
50
Universitas Indonesia
30 3.53 3.04 -0.0068 -0.0068 0.0068
31 3.51 3.03 -0.0268 -0.0268 0.0268
32 3.52 3.05 -0.0168 -0.0168 0.0168
33 3.52 3.01 -0.0168 -0.0168 0.0168
34 3.52 3.06 -0.0168 -0.0168 0.0168
35 3.58 3.01 0.0432 0.0432 0.0432
36 3.52 3.06 -0.0168 -0.0168 0.0168
37 3.58 3.07 0.0432 0.0432 0.0432
38 3.56 3.01 0.0232 0.0232 0.0232
39 3.56 3.08 0.0232 0.0232 0.0232
40 3.52 3.08 -0.0168 -0.0168 0.0168
41 3.51 3.03 -0.0268 -0.0268 0.0268
42 3.51 3.04 -0.0268 -0.0268 0.0268
43 3.52 3.07 -0.0168 -0.0168 0.0168
44 3.52 3.06 -0.0168 -0.0168 0.0168
45 3.55 3.07 0.0132 0.0132 0.0132
46 3.55 3.01 0.0132 0.0132 0.0132
47 3.56 3.05 0.0232 0.0232 0.0232
48 3.54 3.05 0.0032 0.0032 0.0032
49 3.54 3.01 0.0032 0.0032 0.0032
50 3.54 3.08 0.0032 0.0032 0.0032
51 3.52 3.08 -0.0168 -0.0168 0.0168
52 3.52 3.01 -0.0168 -0.0168 0.0168
53 3.58 3.08 0.0432 0.0432 0.0432
54 3.56 3.08 0.0232 0.0232 0.0232
55 3.58 3.05 0.0432 0.0432 0.0432
56 3.52 3.05 -0.0168 -0.0168 0.0168
57 3.56 3.04 0.0232 0.0232 0.0232
58 3.54 3.03 0.0032 0.0032 0.0032
59 3.57 3.01 0.0332 0.0332 0.0332
60 3.57 3.01 0.0332 0.0332 0.0332
61 3.52 3.08 -0.0168 -0.0168 0.0168
62 3.51 3.08 -0.0268 -0.0268 0.0268
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
51
Universitas Indonesia
63 3.51 3.01 -0.0268 -0.0268 0.0268
64 3.52 3.08 -0.0168 -0.0168 0.0168
65 3.56 3.01 0.0232 0.0232 0.0232
66 3.56 3.07 0.0232 0.0232 0.0232
67 3.52 3.04 -0.0168 -0.0168 0.0168
68 3.56 3.08 0.0232 0.0232 0.0232
69 3.54 3.08 0.0032 0.0032 0.0032
70 3.52 3.05 -0.0168 -0.0168 0.0168
71 3.52 3.07 -0.0168 -0.0168 0.0168
72 3.52 3.05 -0.0168 -0.0168 0.0168
73 3.54 3.05 0.0032 0.0032 0.0032
74 3.52 3.06 -0.0168 -0.0168 0.0168
75 3.55 3.07 0.0132 0.0132 0.0132
76 3.55 3.05 0.0132 0.0132 0.0132
77 3.53 3.06 -0.0068 -0.0068 0.0068
78 3.54 3.06 0.0032 0.0032 0.0032
79 3.52 3.08 -0.0168 -0.0168 0.0168
80 3.52 3.01 -0.0168 -0.0168 0.0168
81 3.52 3.08 -0.0168 -0.0168 0.0168
82 3.52 3.08 -0.0168 -0.0168 0.0168
83 3.56 3.01 0.0232 0.0232 0.0232
84 3.56 3 0.0232 0.0232 0.0232
85 3.52 3.06 -0.0168 -0.0168 0.0168
86 3.52 3.07 -0.0168 -0.0168 0.0168
87 3.55 3.01 0.0132 0.0132 0.0132
88 3.55 3.02 0.0132 0.0132 0.0132
89 3.52 3.05 -0.0168 -0.0168 0.0168
90 3.54 3.05 0.0032 0.0032 0.0032
91 3.58 3.03 0.0432 0.0432 0.0432
92 3.57 3.01 0.0332 0.0332 0.0332
93 3.55 3.07 0.0132 0.0132 0.0132
94 3.52 3.07 -0.0168 -0.0168 0.0168
95 3.58 3.01 0.0432 0.0432 0.0432
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
52
Universitas Indonesia
96 3.57 3.06 0.0332 0.0332 0.0332
97 3.51 3.08 -0.0268 -0.0268 0.0268
98 3.58 3.08 0.0432 0.0432 0.0432
99 3.56 3.08 0.0232 0.0232 0.0232
100 3.52 3.06 -0.0168 -0.0168 0.0168
average 3.5368 3.0452 0.0000 0.0200 -0.0177 0.018808
maximum pressure holding pressure selisih (+)
max min max min max min
3.58 3.51 3.08 2.98 0.0432 0.0032
nilai frekuensi NILAI
RATA-
RATA selisih (-)
3.51 12
max
pressure 3.5368 max min
3.52 34
hold
pressure 3.0452 -0.0068 -0.0268
3.53 7 selisih 0.0000
3.54 12
selisih -
abs 0.018808
standar
deviasi 0.027651511
3.55 11
3.56 12 selisih abs
3.57 4 max min
3.58 8 0.0432 0.0032
100
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
53
Universitas Indonesia
LAMPIRAN IV : PENGUKURAN MOTOR 2
HASIL PENGUKURAN MOTOR 2
no
maximum
pressure
holding
pressure
selisih dgn
rata2 selisih(+)
selisih
(-)
selisih dgn
rata2(abs)
1 3.53 3.02 0.0118 0.0118 0.0118
2 3.51 3.04 -0.0082 -0.0082 0.0082
3 3.52 3.08 0.0018 0.0018 0.0018
4 3.54 2.86 0.0218 0.0218 0.0218
5 3.52 3.08 0.0018 0.0018 0.0018
6 3.52 3.08 0.0018 0.0018 0.0018
7 3.58 3.06 0.0618 0.0618 0.0618
8 3.52 3.05 0.0018 0.0018 0.0018
9 3.54 3.07 0.0218 0.0218 0.0218
10 3.52 3.08 0.0018 0.0018 0.0018
11 3.54 3.02 0.0218 0.0218 0.0218
12 3.51 3.02 -0.0082 -0.0082 0.0082
13 3.53 3.02 0.0118 0.0118 0.0118
14 3.51 3.02 -0.0082 -0.0082 0.0082
15 3.53 3.02 0.0118 0.0118 0.0118
16 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
17 3.52 2.91 0.0018 0.0018 0.0018
18 3.51 2.91 -0.0082 -0.0082 0.0082
19 3.51 3.02 -0.0082 -0.0082 0.0082
20 3.5 2.91 -0.0182 -0.0182 0.0182
21 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
22 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
23 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
24 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
25 3.52 2.91 0.0018 0.0018 0.0018
26 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
27 3.52 2.95 0.0018 0.0018 0.0018
28 3.52 2.86 0.0018 0.0018 0.0018
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
54
Universitas Indonesia
29 3.5 3.02 -0.0182 -0.0182 0.0182
30 3.5 3.02 -0.0182 -0.0182 0.0182
31 3.53 2.95 0.0118 0.0118 0.0118
32 3.51 2.86 -0.0082 -0.0082 0.0082
33 3.51 2.86 -0.0082 -0.0082 0.0082
34 3.52 2.86 0.0018 0.0018 0.0018
35 3.51 3.02 -0.0082 -0.0082 0.0082
36 3.53 2.95 0.0118 0.0118 0.0118
37 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
38 3.53 3.02 0.0118 0.0118 0.0118
39 3.52 2.95 0.0018 0.0018 0.0018
40 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
41 3.51 2.91 -0.0082 -0.0082 0.0082
42 3.51 2.91 -0.0082 -0.0082 0.0082
43 3.52 2.91 0.0018 0.0018 0.0018
44 3.51 3.02 -0.0082 -0.0082 0.0082
45 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
46 3.54 3.02 0.0218 0.0218 0.0218
47 3.52 2.95 0.0018 0.0018 0.0018
48 3.51 3.02 -0.0082 -0.0082 0.0082
49 3.51 3.02 -0.0082 -0.0082 0.0082
50 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
51 3.5 3.02 -0.0182 -0.0182 0.0182
52 3.5 2.95 -0.0182 -0.0182 0.0182
53 3.5 3.02 -0.0182 -0.0182 0.0182
54 3.52 2.95 0.0018 0.0018 0.0018
55 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
56 3.5 3.02 -0.0182 -0.0182 0.0182
57 3.54 2.91 0.0218 0.0218 0.0218
58 3.53 2.91 0.0118 0.0118 0.0118
59 3.53 3.02 0.0118 0.0118 0.0118
60 3.53 2.91 0.0118 0.0118 0.0118
61 3.53 3.02 0.0118 0.0118 0.0118
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
55
Universitas Indonesia
62 3.52 2.95 0.0018 0.0018 0.0018
63 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
64 3.51 3.02 -0.0082 -0.0082 0.0082
65 3.53 3.02 0.0118 0.0118 0.0118
66 3.53 3.02 0.0118 0.0118 0.0118
67 3.51 3.02 -0.0082 -0.0082 0.0082
68 3.51 3.02 -0.0082 -0.0082 0.0082
69 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
70 3.52 2.91 0.0018 0.0018 0.0018
71 3.51 2.95 -0.0082 -0.0082 0.0082
72 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
73 3.51 2.91 -0.0082 -0.0082 0.0082
74 3.51 3.02 -0.0082 -0.0082 0.0082
75 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
76 3.51 3.02 -0.0082 -0.0082 0.0082
77 3.5 3.02 -0.0182 -0.0182 0.0182
78 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
79 3.51 2.91 -0.0082 -0.0082 0.0082
80 3.5 3.02 -0.0182 -0.0182 0.0182
81 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
82 3.51 3.02 -0.0082 -0.0082 0.0082
83 3.5 2.95 -0.0182 -0.0182 0.0182
84 3.52 2.95 0.0018 0.0018 0.0018
85 3.5 2.91 -0.0182 -0.0182 0.0182
86 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
87 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
88 3.52 2.91 0.0018 0.0018 0.0018
89 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
90 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
91 3.51 2.95 -0.0082 -0.0082 0.0082
92 3.53 2.95 0.0118 0.0118 0.0118
93 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
94 3.53 2.91 0.0118 0.0118 0.0118
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
56
Universitas Indonesia
95 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
96 3.51 3.02 -0.0082 -0.0082 0.0082
97 3.52 3.02 0.0018 0.0018 0.0018
98 3.51 2.95 -0.0082 -0.0082 0.0082
99 3.52 2.91 0.0018 0.0018 0.0018
100 3.51 3.02 -0.0082 -0.0082 0.0082
average 3.5182 2.9873 0.0000 0.0066 -0.0112 0.0083
maximum pressure holding pressure selisih (+)
max min max min max min
3.58 3.5 3.08 2.86 0.0618 0.0018
nilai frekuensi NILAI
RATA-
RATA selisih (-)
3.5 11
max
pressure 3.5182 max min
3.51 26
hold
pressure 2.9873 -0.0082 -0.0182
3.52 43 selisih 0.0000
3.53 14
selisih -
abs 0.008268
standar
deviasi 0.056422916
3.54 5
3.55 0 selisih abs
3.56 0 max min
3.57 0 0.0618 0.0018
3.58 1
100
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
57
Universitas Indonesia
START
STANDBY1.LCD ON
..Hello..Press Button
2.RELAY OFF
Ppress Button?
LCD ONApa Saluran
Sudah Benar?
Sudah Benar?
RELAY ON 30 detik
LCD ONPermukaan
Stabil,Lanjut?
Lanjut?
INPUT ADC
LCD ONPersentase
… %
Press Button?
LCD ON (3detik)Terimakasih
Elroy F.T
STOP
TIDAK
YA
TIDAK
TIDAK
TIDAK
YA
YA
YA
START
lcd_clear();lcd_putsf(" ..Hello..");lcd_gotoxy(0,1);lcd_putsf(" Press Button");
(PINC.0==0 || PINC.1==0) ??
lcd_clear(); lcd_putsf(" Apa Saluran"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf(" Sudah Benar?"); delay_ms(500);
Sudah Benar?(PINC.0==0)
PORTC.2=1;delay_ms(3000);PORTC.2=0;
lcd_clear(); lcd_putsf(" Permukaan"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf(" Stabil,Lanjut?");
Lanjut?(PINC.0==0)
tes: V=read_adc(1); delay_ms(100); X=((float) V/255)*5; Y=(((float)X-2.12)/(2.69-2.12))*100; lcd_clear(); sprintf(B," %0.03f ",X); lcd_puts(B); lcd_gotoxy(4,1); if(Y<0 || Y>100) lcd_putsf("OUT RANGE"); else sprintf(B,"%0.03f ",Y); lcd_puts(B); lcd_putsf("%"); delay_ms(1000); goto tes;
LCD ONPersentase
… %
(PINC.0==0)?
LCD ON (3detik)Terimakasih
Elroy F.T
STOP
TIDAK
YA
TIDAK
TIDAK
YA
YA
YA
(2.12 - 2.69)?
LCD ONOUT RANGE
TIDAK
TIDAK
YA
LAMPIRAN V : FLOW CHART
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
58
Universitas Indonesia
7805Vin
GND
+5V4001
TRAFO1000u
100u
+5V
AC 220V
MIKROKONTROLER
POWER SUPPLY
ATMEGA8535
Vcc
GND
PB.0
PB.1
PB.2
PB.3
PB.4
PB.5
PB.6
PB.7
PD.0
PD.1
PD.2
PD.3
PD.5
PD.4
PD.6
PD.7
X1
X2
RESET
PA.0
PA.1
PA.2
PA.3
PA.4
PA.5
PA.6
PA.7
PC.0
PC.1
PC.2
PC.3
PC.4
PC.5
PC.6
PC.7
AREF
AVCC
AGND
+5 VDC
10K
+5 VDC
10 uF 10 uH
10 nF
10 K
+5 VDC
22 F
22 F
4 MHz
+12V
LCD 2x16
RS
EN
R/W
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
Vcc
GND
+5V
+12VDC
1kΩ
BC547
IN 4002
NC NO
INPUT ADC
TOMBOL Y
TOMBOL N
LAMPIRAN VI : SCHEMATIC
DIAGRAM
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012