muhamad yusuf z.-iwic muhamad yusuf z(2)

Upload: agus-cjdw

Post on 13-Oct-2015

57 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

KATEGORI MOBILE WIRELESS APPLICATION

JUDUL PROGRAM :

ALAT PENGAMAN JARAK

ANTAR KENDARAAN GUNA MENGURANGI ANGKA KECELAKAAN DI JALAN RAYA

Disusun oleh :

Muhammad Yusuf Z.(0710630071)

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

KOTA MALANGTAHUN 2009I. PENDAHULUAN

Seiring dengan berjalannya waktu, jumlah para pengguna kendaraan di jalan raya semakin meningkat. Meningkatnya volume kendaran itu kurang diimbangi dengan infrastruktur yang memadai. Baik itu dari segi kualitas jalan raya ataupun rambu-rambu lalu lintas yang ada. Tidak sedikit jalan-jalan yang memiliki lebar yang sempit dilewati oleh begitu banyak kendaraan bermotor seperti mobil ataupun kendaraan-kendaraan yang lain. Hal itu menyebabkan jarak antara kendaraan yang satu dengan kendaraan yang lain semakin dekat, sehingga resiko akan kecelakaan juga semakin tinggi. Umumnya, para pengendara mobil khususnya, kurang berhati-hati dalam menjaga jarak dengan kendaraan yang di depannya. Itu disebabkan karena si pengemudi kurang bisa melihat ataupun memperkirakan jarak antara mobilnya dengan mobil yang ada di depannya. Umumnya jarak aman antar kendaraan di dalam kota adalah 4 m. Dengan keterbatasan pengedara mobil dalam melihat jarak tersebut menyebabkan resiko tabrakan semakin tinggi. Untuk itu dirancanglah alat pengaman jarak antar kendaraan. Dengan alat ini si pengemudi dapat melihat dan memonitor berapa jarak sisi depan mobilnya dengan kendaraan yang ada di depannya. Sekaligus dapat menjadi peringatan dini bagi si pengemudi ketika jarak sudah terlalu dekat agar resiko kecelakaan dapat dikurangi.

II. PERUMUSAN MASALAH DAN RUANG LINGKUP

2.1 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang dalam bagian pendahuluan yang telah dijelaskan, maka dapat dibuat rumusan masalah penelitian ini sebagai berikut:

1) Bagaimana sebuah alat dapat mengukur jarak benda yang ada di depannya.

2) Bagaimana merancang sebuah alat yang dapat mengukur jarak benda yang ada di depannya dengan tepat.

3) Bagaimana merancang sebuah alat untuk membantu si pengemudi dalam memonitor jarak kendaraan di depannya sekaligus menjadi peringatan dini bagi si pengemudi.

2.2 Ruang Lingkup

Penelitian ini memiliki batasan-batasan permasalahan yang dibahas, antara lain:

1.Alat pengaman kendaraan dirancang pada lalu lintas jalan raya di dalam kota2. Jarak maksimal yang dapat diukur oleh alat pengaman kendaraan adalah 3m3.Alat pengusir hama ini bekerja optimal pada kendaraan yang tidak dalam kecepatan tinggi

III. TUJUAN PENELITIAN

Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:

1.Merancang sistem alat pengaman jarak antar kendaraan yang sekaligus sebagai pemberi tanda peringatan bahaya bagi si pengedara2. Merealisasikan sistem alat pengaman jarak antar kendaraan yang sekaligus sebagai pemberi tanda peringatan bahaya bagi si pengedaraIV. LUARAN YANG DIHARAPKAN

Diharapkan dari hasil penelitian ini dadapatkan suatu model desain alat pengaman jarak antar kendaraan yang sekaligus sebagai pemberi tanda peringatan bahaya bagi si pengedara ketika jarak antar kendaraan sudah terlalu dekat.

V. MANFAAT PENELITIAN

Manfaat penelitian ini antara lain:

1. Bagi pemilik kendaraan, penerapan sistem alat pengaman antar kendaraan dengan menggunakan gelombang ultrasonik ini dapat mengurangi resiko angka kecelakaan di jalan raya yang diakibatkan karena kelalaian si pengendara dengan mengirimkan tanda peringatan dini ketika jarak kendaraannya sudah terlalu dekat.2.Dalam segi ilmu pengetahuan dan teknologi, penerapan sistem alat pengaman antar kendaraan dengan menggunakan gelombang ultrasonik dapat meningkatkan perkembangan teknologi ilmu pengetahuan Indonesia dan menggugah semangat para peneliti untuk mengabdikan hasil penelitiannya kepada masyarakat.VI. TINJAUAN PUSTAKA

Gelombang ultrasonik merupakan gelombang mekanik longitudinal dengan frekuensi di atas 20 kHz. Gelombang ini dapat merambat dalam medium padat, cair dan gas, hal disebabkan karena gelombang ultrasonik merupakan rambatan energi dan momentum mekanik sehingga merambat sebagai interaksi dengan molekul dan sifat enersia medium yang dilaluinya.

Karakteristik gelombang ultrasonik yang melalui medium mengakibatkan getaran partikel dengan medium amplitudo sejajar dengan arah rambat secara longitudinal sehingga menyebabkan partikel medium membentuk rapatan (Strain) dan tegangan (Stress). Proses kontinu yang menyebabkan terjadinya rapatan dan regangan di dalam medium disebabkan oleh getaran partikel secara periodik selama gelombang ultrasonik melaluinya.

Dalam perancangan dan pembuatan alat ini ada beberapa hal yang perlu dikaji/ ditinjau dari masing-masing komponen utamanya.6.1 Ping))) Ultrasonic Range Finder

Ping))) adalah modul pengukur jarak dengan ultrasonic buatan Paralax Inc. yang didesain khusus untuk teknologi robotika. Dengan ukurannya yang cukup kecil (2,1cm x 4,5cm), sensor seharga 300 ribu rupiah ini dapat mengukur jarak antara 3 cm sampai 300 cm. Keluaran dari Ping))) berupa pulsa yang lebarnya merepresentasikan jarak. Lebar pulsanya bervariasi dari 115 uS sampai 18,5 mS.

Gambar 1. Ping))) Paralax Ultrasonic Range Finder

Pada dasanya, Ping))) terdiri dari sebuah chip pembangkit sinyal 40KHz, sebuah speaker ultrasonik dan sebuah mikropon ultrasonik. Speaker ultrasonik mengubah sinyal 40 KHz menjadi suara sementara mikropon ultrasonik berfungsi untuk mendeteksi pantulan suaranya. Pada modul Ping))) terdapat 3 pin yang digunakan untuk jalur power supply (+5V), ground dan signal. Pin signal dapat langsung dihubungkan dengan mikrokontroler tanpa tambahan komponen apapun.

Ping))) mendeteksi objek dengan cara mengirimkan suara ultrasonik dan kemudian mendengarkan pantulan suara tersebut. Ping))) hanya akan mengirimkan suara ultrasonik ketika ada pulsa trigger dari mikrokontroler (Pulsa high selama 5uS). Suara ultrasonik dengan frekuensi sebesar 40KHz akan dipancarkan selama 200uS. Suara ini akan merambat di udara dengan kecepatan 344.424m/detik (atau 1cm setiap 29.034uS), mengenai objek untuk kemudian terpantul kembali ke Ping))). Selama menunggu pantulan, Ping))) akan menghasilkan sebuah pulsa. Pulsa ini akan berhenti (low) ketika suara pantulan terdeteksi oleh Ping))). Oleh karena itulah lebar pulsa tersebut dapat merepresentasikan jarak antara Ping))) dengan objek. Selanjutnya mikrokontroler cukup mengukur lebar pulsa tersebut dan mengkonversinya dalam bentuk jarak dengan perhitungan sebagai berikut:Jarak = (Lebar Pulsa/29.034uS)/2 (dalam cm), atau

Jarak = (Lebar Pulsa x 0.034442)/2 (dalam cm), Karena 1/29.034 = 0.34442

Gambar 2. Pulsa Ping))) Paralax Ultrasonic Range Finder

Gambar 3. Ilustrasi cara kerja modul PING)))6.2 Mikrokontroler Atmega32

Mikrokontroler Atmega32 merupakan mikrokomputer 8 bit buatan ATMEL terintegrasi dalam satu buah keping IC (single chip microcomputer) dan salah satu bagian dari keluarga AVR. AVR merupakan mikrokontroler produksi ATMEL yang menggunakan arsitektur RISC(Reduced Instruction Set Computing) 8 bit. AVR pertama kali diperkenalkan pada tahun 1996. AVR mengkombinasikan arsitektur RISC, memori flash internal dan jumlah register yang banyak (32 buah) untuk memperoleh ukuran kode program, kinerja, dan konsumsi daya yang optimal.

Sebagian besar instruksi AVR dieksekusi dalam satu siklus clock, berkemampuan 12 kali lebih cepat daripada arsitektur CISC(Complex Instruction Set Computing) konvensional yang ada. Kelebihan lainnya, arsitektur AVR dirancang untuk bekerja secara efisien menggunakan bahasa tingkat tinggi seperti contohnya bahasa C. Mikrokontroler ini terdiri atas CPU, on chip clock, timer, paralel dan serial I/O, PEROM (Programable and Erasable Read Only Memory), RAM(Random Acesses Memory), EEPROM(Electrical Erasable Programable Read Only Memory) [Danajav, 2001: 5].

Gambar 4. Blok diagram mikrokontroler Atmega32

Mikrokontroler Atmega32 memiliki kelengkapan sebagai berikut: 32x8 bit register serbaguna; 32K bytes of In-System Self-programmable Flash program memory; 1024 bytes EEPROM; 2K bytes SRAM internal; 8 buah ADC (Analog to Digital Converter) 10 bit; 4 buah PWM; 32 pin yang berfungsi sebagai port I/O; 1 buah timer/counter 16 bit; 2 buah timer/counter 8 bit; programmable UART (serial port); SPI serial interface; Programmable watchdog timer; Internal osilator; Frekuensi kerja 0 sampai 16 MHz; dan Tegangan operasi antara 4,5 volt sampai 5,5 volt.

Gambar 5. Konfigurasi PIN mikrokontroler Atmega32

6.3 Penampil

Penelitian ini penampil menggunakan LCD (Lyquid Crystal Display). LCD merupakan suatu modul tampilan yang dipergunakan untuk menampilkan informasi kegiatan dalam agenda elektronik. LCD ini merupakan alat berupa kristal cair yang akan beremulasi apabila dikenakan tegangan kepadanya. Tampilan LCD ini berupa dot matik 5x7, sehingga jenis huruf yang mempu ditampilkan akan lebih banyak dan lebih baik resolusinya dibandingkan seven segment.

Dalam perancangan ini akan digunakan LCD tipe M1632, karena LCD ini mempunyai keunggulan antara lain adanya panel pengatur kekontrasan cahaya tampilan LCD, tampilan terdiri dari 2 baris yang masing-masing terdiri dari 16 karakter mempunyai character generator ROM untuk 192 tipe karakter, selain itu LCD ini membutuhkan konsumsi daya yang rendah.

Gambar 7. Modul LCD Karakter 2x16

Tabel 2. Pin dan fungsi pada LCDPINNamaFungsi

1VSSGround voltage

2VCC+5V

3VEEContrast voltage

4RS

Register Select

0 = Instruction Register

1 = Data Register

5R/W0 = write mode

1 = read mode

6EEnable

0 = start to latch data to LCD character

1= disable

7DB0LSB

8DB1-

9DB2-

10DB3-

11DB4-

12DB5-

13DB6-

14DB7MSB

15BPLBack Plane Light

16GNDGround voltage

6.4 Speaker

Speaker saja adalah transduser yang mengubah sinyal elektrik ke frekuensi audio(suara) dengan cara menggetarkan komponennya yang berbentuk selaput.

Dalam setiap sistem penghasil suara, penentuan kualitas suara terbaik tergantung dari speaker. Rekaman yang terbaik, dikodekan ke dalam alat penyimpanan yang berkualitas tinggi, dan dimainkan dengan deck dan pengeras suara kelas atas, tetap saja hasilnya suaranya akan jelek bila dikaitkan dengan speaker yang kualitasnya rendah. Sistem pada speaker adalah suatu komponen yang membawa sinyal elektronik, menyimpannya dalam CDs, tapes, dan DVDs, lalu mengembalikannya lagi ke dalam bentuk suara aktual yang dapat kita dengar. Dalam artikel ini, akan dijelaskan bagaimana sebuah speaker melakukan proses tersebut. Selain itu juga akan dibahas mengapa speaker dirancang berbeda-beda dan bagaimana perbedaan tersebut menimbulkan efek yang berbeda pula terhadap kualitasnya. Speaker adalah sebuah teknologi menakjubkan yang memberikan dampak yang sangat besar terhadap budaya kita. Namun disamping semua itu, sebenarnya speaker hanyalah sebuah alat yang sangat sederhana.

Pada dasarnya, speaker merupakan mesin penterjemah akhir, kebalikan dari mikrofon. Speaker membawa sinyal elektrik dan mengubahnya kembali menjadi getaran untuk membuat gelombang suara. Speaker menghasilkan getaran yang hampir sama dengan yang dihasilkan oleh mikrofon yang direkam dan ikodekan pada tape, CD, LP, dan lain-lain. Speaker tradisional melakukan proses ini dengan menggunakan satu drivers atau lebih.6.5 LED (Light Emitting Diode)

Dioda cahaya atau lebih dikenal dengan sebutan LED (light-emitting diode) adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju.

Gejala ini termasuk bentuk elektroluminesensi. Warna yang dihasilkan bergantung pada bahan semikonduktor yang dipakai, dan bisa juga ultraviolet dekat atau inframerah dekat.

Gambar 8. Simbol LED

VII. METODE PENELITIAN

Penelitian dilakukan di Laboratorium Elektronika Jurusan Teknik Elektro Universitas Brawijaya serta pada lingkungan kampus Universitas Brawijaya. Supaya penelitian ini sesuai dengan tujuan dari penelitian, maka diperlukan metode sebagai berikut :

7.1 Studi Literatur

Studi Literatur dilakukan untuk mempelajari segala hal yang berhubungan dengan :

1. Teori tentang berapa jarak aman antar kendaraan ketika berjalan dalam lalu lintas di jalan raya dalam kota.2.Teori tentang rangkaian pengukur jarak dengan memanfaatkan gelombang ultrasonik

3.Teori tentang rangkaian pengolah data untuk dapat memberi tanda peringatan kepada si pengedara ketika jarak kendaraannya sudah terlalu dekat.7.2 Perancangan Alat

Dalam perancangan alat ini terdapat empat bagian, yakni

a.Perancangan elektrik alat

Dalam perancangan elektrik dari sebuah alat, terdapat langkah langkah sebagai berikut.

1. Pembuatan blok diagram sistem elektrik

2. Pembuatan rancangan dari rangkaian sistem elektronik

b. Perancangan mekanik alat

Dalam perancangan mekanik dari sebuah alat, terdapat langkah-langkah sebagai berikut.

1. Pembuatan blok diagram sistem mekanik

2. Pembuatan rancangan mekanik dari suatu alat.

c. Perancangan program

Dalam perancangan perangkat lunak (software) dari sebuah alat, terdapat langkah sebagai berikut.

1. Pembuatan algoritma (flowchart) dari sistem pada alat

2. Pembuatan program dari alat

d. Perancangan KeseluruhanPerancangan sistem pengaman jarak kendaraan yang secara umum digambarkan o;eh diagram blok dibawah ini.

Gambar 9. Blok diagram sistem

Secara detail digambarkan pada gambar dibawah ini

Gambar10. Blok diagram sistem secara detail

Blok diagram sistem tersusun atas:

1) Input.

Input dari rangkaian ini seperti yang terlihat pada gambar 9 adalah berupa sensor jarak yang akan mengeluarkan gelombang ultrasonik yang kemudian diterimanya kembali. Lama waktu dari pengiriman gelombang ultrasonik sampai diterimanya kembali ini lah yang akan menjadi data masukan untuk diproses di MC (Microcontroller)

2) MC

MC (Microcontroller) merupakan pusat dari sitem alat ini. Di MC data masukan akan diproses sehingga didapatkan data keluaran yang akan dikirimkan ke piranti output. Dalam perancangan alat ini MC yang digunakan adalah MC ATmega8.

3) Output

Output dari rangkaian ini seperti yang terlihat pada gambar 9 terdiri dari 3 jenis output yaitu:

a) LCD 2x16

Pada LCD akan ditampilkan berapa jarak kendaraan dengan kedaraan didepannya dan apa keterangan terhadap jarak tersebut. Apakah aman, hati-hati, atau stop yang berarti kendaraan sudah terlalu dekat.

b) LED

Kalau pengendara tidak sempat membaca keterangan pada LCD maka dia bisa melihat status jarak pada nyala LED. LED di sini terdiri dari 3 warna yaitu merah untuk stop, kuning untuk hati-hati, dan hijau untuk aman.

c) Buzzer

Kalau pun pengendara tidak sempat melihat keterangan pada LCD dan status pada LED maka peringatan bisa diketahui dari buzzer yang akan berbunyi ketika jarak sudah terlalu dekat atau untuk status stop. 7.3 Penentuan Spesifikasi dari alat

Penentuan spesifikasi dari alat ini, bertujuan agar dapat dibuat sesuai yang diinginkan dan dapat bekerja dengan efektif dan efisien. Yakni alat ini bekerja pada Lalu lintas jalan raya di dalam kota.7.4 Pembuatan Alat

Pembuatan alat ini dilakukan berdasarkan perancangan yang telah dilakukan, yakni dimulai dengan pembuatan rangkaian elektronik dari pengukur jarak yang memanfaatkan gelombang ultrasonik. Kemudian dilanjutkan dengan pembuatan perangkat lunak pengolah data jarak yang telah diambil. Selanjutnya dibuat rangkaian pemberi tanda peringatan dari data yang telah diolah tadi untuk ditampilkan melalui LCD, LED, dan buzzer.

7.5 Pengujian Alat

Untuk mengetahui keberhasilan dari perancangan dan pembuatan sistem, maka dilakukan pengujian dari alat tersebut. Pengujian elektronik dilakukan di Laboratorium Elektronika, dan pengujian alat keseluruhan dilakukan di sekitar kampus Universitas Brawijaya Malang.VIII. JADWAL KEGIATAN PENELITIAN

Keseluruhan jadwal kegiatan penelitian ini dilakukan selama 3 bulan dengan

rincian jadwal pelaksaaan sebagai berikut:

NOKEGIATANBulan 1Bulan 2Bulan 3

123412341234

1Studi Pustaka

2Perencanaan alat

3Pembuatan

Rangkaian Elektronik

5Pembuatan Perangkat

Lunak

6Pengujian alat /

sistem

7Finishing

XI. RINCIAN ANGGARAN PENELITIAN

Bahan dan Pembuatan MekanikNoJenis BahanJumlahHarga (Rupiah)

1Penutup Alat100.000

2Bahan Lain-lain (lem, mur-baut,dll)100.000

Jumlah200.000

Bahan dan Pembuatan ElektronikNoJenis BahanJumlahHarga (Rupiah)

1LCD4 Buah200.000

3Pemesanan board elektronik4 Set200.000

4Mikrokontroller2 Buah150.000

5Komponen-komponen elektronik1 Set100.000

6Kabel10 meter50.000

7Kabel roll1 Set50.000

8Timah1 Gulung45.000

9Solder1 Buah30.000

10Catu (baterai) 12V2 Buah400.000

11Avo meter1 Buah150.000

12Tang potong & tang jepit1 Buah40.000

13Bor Tangan1 Buah250.000

Jumlah1.665.000

Laporan

NoJenis BahanJumlahHarga (Rupiah)

1Kertas HVS A41 rim40.000

2Tinta cartridge printer1 kali200.000

3Fotocopy50.000

Jumlah290.000

REKAPITULASI BIAYA PENELITIAN

NoJenis BahanHarga (Rupiah)

1Bahan dan Pembuatan Mekanik200.000

2Bahan dan Pembuatan Elektronik1.665.000

3Laporan290.000

Jumlah2.155.000

DAFTAR PUSTAKA

Winoto, Ardi. 2008. Mikrokontroler AVR Atmega8/ 16/32/8535 dan Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR. Bandung : InformatikaSigit, Riyanto. 2007. Robotika, Sensor, & aktuator Persiapan Lomba Kontes Robot Indonesia dan kontes Robot Cerdas Indonesia. Yogyakarta : Graha Ilmu.Heryanto, M. Ary; Adi, Wisnu. Pemrograman Bahasa C untuk Mikrokontroler ATMega8535. Yogyakarta : Andi

http://datasheet4u.com/Atmega32http://en.wikipedia.org/wiki/Liquid_crystal_displayPing))) Paralax Datasheet http://www.parallax.com/http://www.electroniclab.com/index.php?view=article&catid=9%3Alabmikro&id=33%3Aanalisis-pengaturan-jarak-sensor-ultrasonic-dengan-bahasa-pemrograman-c-menggunakan-mcu-at89c51http://gedex.web.id/archives/2006/12/21/kemudahan-memprogram-lcd/LAMPIRANDaftar Riwayat Hidup Peneliti

Nama : Muhamad Yusuf Z.NIM: 0710630071Tempat tanggal lahir : Malang, 2 November 1989Agama: Islam

Jenis kelamin : Laki-LakiFakultas: Teknik

Jurusan : Elektro

Perguruan Tinggi : Universitas Brawijaya

Alamat : JL. Tata Surya I No. 36, MalangNo Telp : (0341) 583700No Hp : 085649822982E-mail : [email protected] Pengalaman penelitian:

Pennelitian Pengaruh Cairan Sinovial Terhadap Persendian Tubuh (2006)

Perancangan Kendali Palang Pintu Kereta Api Otomatis (LKTI MABA 2007)

Alat Pengusir Hama Otomatis Dengan Memanfaatkan Frekuensi (Karya Cipta Bogasari 2008)

Kontes Robot Cerdas Indonesia Regional IV, Graha-ITS, Surabaya, 2009 Kontes Robot Cerdas Indonesia Nasional, UGM, Yogyakarta, 2009 Perancangan ic cmos 4 bit shift register pipo sebagai penahan data sensor untuk output serentak_1314474682.vsdINPUT

MC

OUTPUT

DATA

IN

DATA

OUT

PROCESSING DATA

_1314506121.vsdJARAK : 2,2 mAKETERANGAN : AMAN

MCATmega8

STOP

HATI-HATI

AMAN

SIG

LED

BUZZER

LCD

SENSOR JARAK