+ All documents
Home > Documents > Ahmad Ridlo Hanifudin Tahier - Repository Universitas Jember

Ahmad Ridlo Hanifudin Tahier - Repository Universitas Jember

Date post: 26-Dec-2022
Category:
Upload: khangminh22
View: 34 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
40
RANCANG BANGUN ALAT PEMREDIKSI JANGKAUAN JARAK DAN WAKTU TEMPUH MAKSIMUM KENDARAAN BERMOTOR BERDASARKAN JUMLAH BAHAN BAKAR YANG TERSEDIA DENGAN MIKROKONTROLER SKRIPSI Oleh : Ahmad Ridlo Hanifudin Tahier 121810201056 JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2017 Digital Repository Universitas Jember Digital Repository Universitas Jember
Transcript

RANCANG BANGUN ALAT PEMREDIKSI JANGKAUAN JARAK DAN

WAKTU TEMPUH MAKSIMUM KENDARAAN BERMOTOR

BERDASARKAN JUMLAH BAHAN BAKAR YANG TERSEDIA

DENGAN MIKROKONTROLER

SKRIPSI

Oleh :

Ahmad Ridlo Hanifudin Tahier

121810201056

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS JEMBER

2017

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

i

RANCANG BANGUN ALAT PEMREDIKSI JANGKAUAN JARAK DAN

WAKTU TEMPUH MAKSIMUM KENDARAAN BERMOTOR

BERDASARKAN JUMLAH BAHAN BAKAR YANG TERSEDIA

DENGAN MIKROKONTROLER

SKRIPSI

diajukan guna melengkapi tugas akhir dan memenuhi salah satu syarat

untuk menyelesaikan Program Studi Fisika (S-1)

dan untuk mencapai gelar Sarjana Sains

(S.Si)

oleh

Ahmad Ridlo Hanifudin Tahier

121810201056

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS JEMBER

2017

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

ii

LEMBAR PERSEMBAHAN

Skripsi ini saya persembahkan untuk :

1. kedua orang tua tercinta Bapak Madarun dan Ibu Suryati, saya ucapkan

terima kasih atas segala jasa dan pengkaderan yang diberikan kepada saya

sehingga saya mampu berdiri dan memaknai kehidupan dengan baik;

2. seluruh kakak Sucipto Furwazi, Fathul Huda, Idham Wahyudi, Didik

Murdiyanto, Mutholib Zeen, Fitria Chairun, Nani Lifiatin yang memberi

bantuan kepada Bapak dan Ibu dalam membimbing saya menjadi adik

yang baik;

3. Alm. Miftakhul Hidayat yang mendahului kami sekeluarga menghadap-

Nya semoga selalu diberikan tempat yang terbaik ;

4. dosen pembimbing yang selalu memberi ilmu, nasehat, dan pemantapan

dalam menyelesaikan Tugas Akhir, Drs. Yuda Cahyoargo Hariadi M.Sc,

Ph.D dan Dra. Arry Y Nurhayati;

5. Ibu Eni Setyowati guru Fisika MAN Babat yang telah memberikan rasa

cinta pada Fisika;

6. keluarga besar HMI Cabang Jember Komisariat MIPA yang memberikan

banyak pelajaran tentang kehidupan;

7. UKM OP SPORA yang memberi pengalaman dan pembelajaran dalam

Organisasi yang saya jalani;

8. akademisi dan seluruh pecinta inovasi teknologi sains;

9. civitas akademi Fisika FMIPA Universitas Jember.

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

iii

MOTTO

“Sebaik-baiknya manusia adalah yang paling bermanfaat bagi manusia lain”[1]

“Yakinkan dengan Iman, Usahakan dengan Ilmu, Sampaikan dengan Amal. Yakin

Usaha Sampai. Yakusa”[2]

[1]

Ali, Ahmad. 2012. Kitab Shahih Al Bukhari dan Muslim : Referensi Hadits Sepanjang

Masa. Depok : Alita Aksara Media.

[2]Sitompul, Agussalim. 1997. HMI Mengayuh diantara Cita dan Kritik. Yogyakarta :

Aditya Media.

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

iv

PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Ahmad Ridlo Hanifudin Tahier

NIM : 121810201056

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa karya ilmiah yang berjudul : “Rancang

Bangun Alat Pemrediksi Jangkauan Jarak dan Waktu Tempuh Maksimum

Kendaraan Bermotor berdasarkan Jumlah Bahan Bakar yang Tersedia dengan

Mikrokontroler” adalah benar-benar hasil karya ilmiah sendiri, kecuali jika dalam

pengutipan substansi disebutkan sumbernya, dan belum pernah diajukan pada

institusi mana pun, serta bukan karya jiplakan. Saya bertanggung jawab atas

keabsahan dan kebenaran isinya sesuai dengan sikap ilmiah yang harus dijunjung

tinggi.

Penelitian ini merupakan bagian dari penelitian bersama dosen dan

mahasiswa, dan hanya dapat dipublikasikan dengan mencantumkan nama dosen

pembimbing.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya, tanpa adanya

tekanan dan paksaan dari pihak mana pun serta bersedia mendapat sanksi

akademik jika ternyata di kemudian hari pernyataan ini tidak benar.

Jember, 7 April 2017

Yang Menyatakan,

Ahmad Ridlo H. T.

NIM 121810201056

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

v

SKRIPSI

RANCANG BANGUN ALAT PEMREDIKSI JANGKAUAN JARAK DAN

WAKTU TEMPUH MAKSIMUM KENDARAAN BERMOTOR

BERDASARKAN JUMLAH BAHAN BAKAR YANG TERSEDIA

DENGAN MIKROKONTROLER

Oleh

Ahmad Ridlo Hanifudin Tahier

NIM 121810201056

Pembimbing

Dosen Pembimbing Utama : Drs. Yuda C. Hariadi M.Sc, Ph.D

Dosen Pembimbing Anggota : Dra. Arry Y Nurhayati

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

vi

PENGESAHAN

Skripsi berjudul “Rancang Bangun Alat Pemrediksi Jangkauan Jarak dan Waktu

Tempuh Maksimum Kendaraan Bermotor berdasarkan Jumlah Bahan Bakar yang

Tersedia dengan Mikrokontroler”, telah diuji dan disahkan secara akademis pada :

hari, tanggal :

Tempat : Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Tim Penguji :

Ketua ,

Drs. Yuda C. Hariadi, M.Sc, Ph.D

NIP 196203111987021001

Anggota I

Dra. Arry Y. Nurhayati

NIP 196109091986012001

Anggota II

Bowo Eko Cahyono, S.Si., M.Si.

NIP 197208201998021001

Anggota III

Endhah Purwandari, S.Si., M.Si.

NIP 198111112005012001

Mengesahkan

Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Drs. Sujito, Ph.D

NIP 1961102041987111001

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

vii

RINGKASAN

Rancang Bangun Alat Pemrediksi Jangkauan Jarak dan Waktu Tempuh

Maksimum Kendaraan Bermotor berdasarkan Jumlah Bahan Bakar yang

Tersedia dengan Mikrokontroler; Ahmad Ridlo H. T; 121810201056; 2017; 47

halaman; Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Jember.

Kendaraan bermotor saat ini merupakan salah satu sarana transportasi

yang paling umum digunakan di Indonesia. Sayangnya masih banyak kendaraan

jenis sepeda motor tersebut tidak diimbangi dengan peningkatan kualitas sistem

pengukuran yang presisi, salah satunya pada sistem indikator bahan bakar.

Seringkali pengguna kendaraan bermotor kehabisan bahan bakar dan harus

mendorong kendaraannya yang mati karena penyampaian informasi yang kurang

detail. Oleh karena itu indikator bahan bakar yang akurat menjadi sangat penting

demi menambah kenyamanan dalam berkendara. Penulis mempunyai gagasan

penampil jumlah bahan bakar yang tersedia sekaligus alat pemrediksi jangkauan

jarak dan waktu tempuh maksimum berdasarkan volume yang tersedia.

Alat ini dirancang untuk memberikan tampilan volume kendaraan bahan

bakar sepeda motor dalam tangki, jangkauan jarak dan waktu tempuh maksimum.

Hasil kontruksi menggunakan sensor infrared GP2Y0A41SK0F sebagai sensor

jarak, pengolah data Mikrokontroler dengan Arduino dan LCD 2 x 16 sebagai

penampil. Kemudian input tinggi permukaan digunakan untuk mencari nilai

volume dan prediksi jangkauan jarak dan waktu tempuh maksimum kendaraan

bermotor.

Setelah dilakukan penelitian, didapatkan kontruksi sistem pemrediksi

jangkauan jarak dan waktu tempuh maksimum kendaraan bermotor berdasarkan

volume bahan bakar yang tersedia. Sistem dapat menampilkan jumlah volume

bahan bakar yang tersedia, prediksi jangkauan jarak dan waktu tempuh maksimum

kendaraan bermotor. Inovasi sistem pengukuran ini mampu menambah

kenyamanan pengguna kendaraan bermotor dalam berkendara. Pengendara tidak

harus kebingungan menentukan kapan mengisi bahan bakar kendaraan.

Secara umum, bisa dikatakan sistem pemrediksi jangkauan jarak dan

waktu tempuh maksimum sudah berjalan dengan baik karena penyimpangan yang

didapat antara prediksi sistem dengan kenyataan tidak terlalu besar. Hasil

pengujian sistem secara keseluruhan mampu memprediksi jarak tempuh

maksimum kendaraan dengan baik. Penyimpangan pada pembacaan volume

antara sistem dan kenyataan adalah sebesar 4,18 %. Sedangkan penyimpangan

pada prediksi jangkauan jarak dan waktu tempuh maksimum masing-masing

adalah sebesar 6,2 % dan 11,92 %. Berdasarkan hasil tersebut, bisa dikatakan alat

pemrediksi jangkauan jarak dan waktu tempuh maksimum memiliki akurasi yang

baik karena penyimpangan dari sistem tidak melebihi batas toleransi 25%.

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

viii

PRAKATA

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan

hidayah-Nya kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan Skripsi berjudul

“Rancang Bangun Alat Pemrediksi Jangkauan Jarak dan Waktu Tempuh

Maksimum Kendaraan Bermotor berdasarkan Jumlah Bahan Bakar yang

Tersedia dengan Mikrokontroler”. Skripsi ini disusun untuk memenuhi

persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan Strata Satu (S-1) pada Jurusan Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember.

Penyusunan ini tidak lepas dari bantuan dari berbagai pihak, oleh karena

itu dengan sepenuh hati penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. keluarga besar Bapak Madarun dan Ibu Suryati yang memberikan

dukungan moral dan materil bagi penulis sehingga penulis selalu

termotivasi untuk menyelesaikan skripsi ini;

2. Drs. Yuda C. Hariadi, M.Sc, Ph.D, selaku Dosen Pembimbing Utama, dan

Dra. Arry Y. Nurhayati, selaku Dosen Pembimbing Anggota, yang telah

memberikan bimbingan dan dukungan sehingga terselesaikannya alat

dalam skripsi ini;

3. Bowo Eko Cahyono, S.Si., M.Si, selaku Dosen Penguji I dan Endhah

Purwandari S.Si., M.Si, selaku Dosen Penguji II yang telah memberikan

masukan demi sempurnanya skripsi ini;

4. seluruh personal yang membantu saya dalam proses selesainya skripsi ini,

Martinah Sekawanti, Muhammad Ainur Rofiq, Hazmi Mahmudi, Ahmad

Alfan S. dan seluruh teman yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu;

5. jurusan Fisika, Fakultas MIPA Universitas Jember yang telah memberikan

fasilitas dalam mengembangkan ilmu sampai masa studi ini berakhir.

Penulis berharap agar skripsi ini dapat memberikan manfaat kepada semua

pihak. Penulis juga membuka kritik dan saran dari pembaca demi kesempurnaan

pengembangan inovasi teknologi.

Jember, 7 April 2017

Penulis

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

ix

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL .........................................................................................i

LEMBAR PERSEMBAHAN ...........................................................................ii

MOTTO .............................................................................................................iii

PERNYATAAN .................................................................................................iv

HALAMAN PEMBIMBING............................................................................v

HALAMAN PENGESAHAN ...........................................................................vi

RINGKASAN ....................................................................................................vii

PRAKATA .........................................................................................................viii

DAFTAR ISI ......................................................................................................ix

DAFTAR TABEL..............................................................................................xi

DAFTAR GAMBAR .........................................................................................xii

DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................xiii

BAB 1. PENDAHULUAN ................................................................................1

1.1 Latar Belakang ..............................................................................1

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................3

1.3 Batasan Masalah ...........................................................................4

1.4 Tujuan ............................................................................................4

1.5 Manfaat ..........................................................................................4

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................5

2.1 Motor dan Sensor Bahan Bakar ..................................................5

2.2 Fluida .............................................................................................6

2.3 Gelombang Infrared .....................................................................8

2.4 Sensor Infrared .............................................................................9

2.5 Mikrokontroler .............................................................................11

2.6 LCD (Liquid Crystal Display) .......................................................16

BAB 3. METODE PENELITIAN ....................................................................20

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian .....................................................20

3.2 Alat dan Bahan Penelitian............................................................20

3.2.1 Alat .........................................................................................20

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

x

3.2.1 Bahan .....................................................................................21

3.3 Prosedur Penelitian .......................................................................21

3.4 Perancangan Alat ..........................................................................22

3.5 Pengujian Alat ...............................................................................24

3.5.1 Uji Rangkaian ........................................................................24

3.5.2 Uji Akurasi .............................................................................25

3.6 Analisa Data ..................................................................................26

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................27

4.1 Hasil ...........................................................................................27

4.1.1 Uji Rangkaian...................................................................27

4.1.2 Uji Akurasi .......................................................................32

4.2 Pembahasan ..............................................................................39

BAB 5. PENUTUP .............................................................................................44

5.1 Kesimpulan ...............................................................................44

5.2 Saran ..........................................................................................45

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................46

LAMPIRAN .......................................................................................................48

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

xi

DAFTAR TABEL

Halaman

2.1 Nama dan fungsi kaki LCD............................................................................. 18

4.1 Pembacaan tinggi permukaan bahan bakar ..................................................... 30

4.2 Pembacaan volume bahan bakar pada tangki.................................................. 33

4.3 Hasil pembacaan jarak nyata dan prediksi alat ............................................... 37

4.4 Pembacaan waktu nyata dan prediksi alat ....................................................... 38

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

2.1 Indikator bahan bakar ...................................................................................... 6

2.2 Aliran fluida pada diameter berubah ............................................................... 6

2.3 Spektrum gelombang infrared ........................................................................ 8

2.4 Skema rangkaian sensor GP2Y0A41SK0F ..................................................... 9

2.5 Sensor Sharp GP2Y0A41SK0F ...................................................................... 10

2.6 Datasheet sensor GP2Y0A41SK0F ................................................................ 11

2.7 Blok Arduino Uno ........................................................................................... 14

2.8 Bagian-bagian Arduino ................................................................................... 15

2.9 Konfigurasi pin LCD....................................................................................... 17

2.10 Bentuk fisik LCD 2 x 16 ............................................................................... 19

3.1 Diagram alir penelitian .................................................................................... 22

3.2 Desain rangkaian ............................................................................................ 23

3.3 Rangkaian elektronika dan sistem mekanik .................................................... 24

4.1 Compiling script pembacaan LCD .................................................................. 28

4.2 Hasil pembacaan tes LCD ............................................................................... 28

4.3 Compiling script pengukuran panjang sensor infrared ................................... 29

4.4 Grafik perbandingan pembacaan tinggi nyata dengan prediksi sistem ........... 31

4.5 Perbandingan data ketinggian pada sistem dan tinggi nyata ........................... 31

4.6 Proses compiling script pembacaan volume ................................................... 32

4.7 Proses pengujian akurasi volume .................................................................... 34

4.8 Grafik perbandingan pembacaan volume pada gelas ukur dan sistem ........... 35

4.9 Proses compiling script program keseluruhan alat.......................................... 35

4.10 Proses pengujian alat secara keseluruhan ..................................................... 36

4.11 Grafik perbandingan jarak tempuh maksimum ............................................. 37

4.12 Grafik perbandingan waktu tempuh maksimum ........................................... 39

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

A. Tabel Hasil Pengujian ............................................................................................... 48

A.1 Data hasil uji akurasi sensor Infrared GP2Y0A41SK0F .................... 48

A.2 Pengujian akurasi volume ................................................................... 50

A.3 Pengukuran pertama uji akurasi alat................................................... 52

A.4 Pengukuran kedua uji akurasi alat ...................................................... 52

A.5 Pengukuran ketiga uji akurasi alat .......................................................... 53

A.6 Tabel pengukuran jarak tempuh maksimum ....................................... 53

A.7 Tabel pengukuran waktu tempuh maksimum ..................................... 54

B. Listing Program ............................................................................................... 54

B.1 Program tes pembacaan LCD 2 x 16 ................................................. 54

B.2 Program pembacaan jarak dengan sensor Infrared ............................ 55

B.3 Program pembacaan volume ............................................................... 56

B.4 Program pembacaan alat secara keseluruhan ............................................... 56

C. Foto Penelitian .......................................................................................................... 58

C.1 Hasil tes LCD .............................................................................................. 58

C.2 Tangki bahan bakar ...................................................................................... 58

C.3 Sistem penampil alat .................................................................................... 58

C.4 Pelampung kayu........................................................................................... 58

C.5 Kabel USB ................................................................................................... 58

C.6 Sensor infrared GP2Y0A41SK0F ................................................................ 58

C.7 Sepeda motor Smash 110 R ........................................................................ 59

C.8 Rangkaian alat dalam sistem penampil ........................................................ 59

C.9 Bahan bakar pertalite ................................................................................... 59

C.10 Rangkaian alat keseluruhan ....................................................................... 59

C.11 Gelas ukur 1000 mL .................................................................................. 59

C.12 Jangka sorong ............................................................................................ 59

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kendaraan bermotor saat ini merupakan salah satu sarana transportasi

yang paling umum digunakan di Indonesia. Sayangnya masih banyak kendaraan

jenis sepeda motor tersebut tidak diimbangi dengan peningkatan kualitas sistem

pengukuran yang presisi, salah satunya pada sistem indikator bahan bakar.

Menurut Wiratno (2012), indikator bahan bakar merupakan sebuah perlengkapan

sederhana dan penting dalam penyampaian informasi kendaraan sepeda motor.

Dalam sistem konvensional, indikator bahan bakar menggunakan prinsip

pembagi tegangan yakni membuat suatu tegangan referensi dari sumber tegangan

yang lebih besar untuk memberikan bias pada rangkaian penguat atau untuk

memberi bias pada komponen aktif (Zuhal, 2004). Pada bagian sensor, pelampung

berfungsi sebagai pengubah nilai resistansi ketika ketinggian permukaan cairan

berubah. Dengan kata lain, perubahan tinggi permukaan bahan bakar akan

mempengaruhi nilai resistansi yang kemudian berpengaruh pada tegangan yang

dihasilkan oleh rangkaian. Perubahan nilai tegangan akan mengakibatkan

perubahan nilai dari penampil pada indikator bahan bakar yang bisa dibaca oleh

pengguna kendaraan bermotor (Tanpa Nama, 2000).

Sensor tinggi permukaan tidak dapat menghasilkan tegangan sendiri tetapi

menghasilkan perubahan nilai resistansi apabila ketinggian bahan bakar

mengalami perubahan. Perubahan ini selanjutnya menyebabkan perubahan besar

tegangan yang dihasilkan oleh perubahan resistansi. Rangkaian ini kemudian

dikonversikan menjadi tampilan yang bisa dibaca oleh pengguna kendaraan

bermotor. Sistem indikator bahan bakar konvensional mempunyai tiga bagian

yakni sensor pelampung sebagai tranduser tinggi permukaan cairan bahan bakar,

rangkaian elektronika sebagai pengolah masukan dari tranduser dan penampil

bahan bakar sebagai pemberi informasi sisa bahan bakar kendaraan, sistem ini

dikenal dengan passive pressure gauge (Morris, 2001). Namun, pembacaan alat

ukur ini mempunyai kelemahan yaitu tidak mampu menunjukkan besaran dari

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

2

volume bahan bakar dari tangki dengan akurat. Seringkali pengguna kendaraan

bermotor kehabisan bahan bakar dan harus mendorong kendaraannya yang mati

karena penyampaian informasi yang kurang detail. Oleh karena itu indikator

bahan bakar yang akurat menjadi sangat penting demi menambah kenyamanan

dalam berkendara.

Inovasi alat ukur bahan bakar sudah banyak diteliti dan dikembangkan

dalam dunia akademis. Dalam penelitiannya, Syahreza (2009) membuat alat

pengukur volume bahan bakar dengan memanfaatkan sensor ketinggian air (water

level) menggunakan sensor ultrasonik yang mampu menjadikan indikator bahan

bakar menjadi 3 level yakni low, medium, dan high. Sedangkan Rusli (2008),

membuat inovasi alat digital fuel flow consumption meter yang digunakan untuk

menghitung konsumsi bahan bakar kendaraan bermotor per satuan jarak (km)

sehingga dapat dihitung konsumsi bahan bakar kendaraan tersebut (liter/km).

Dalam alat ini Rusli menggunakan dua flow meter untuk menghitung debit bahan

bakar yang melewati selang menuju mesin pembakaran. Berdasarkan penelitian

yang dilakukan oleh Sahreza (2009) dan Rusli (2008), penulis mempunyai

gagasan untuk membuat alat yang mampu menunjukkan jumlah volume

kendaraan bermotor yang tersisa, serta prediksi jangkauan jarak dan waktu

tempuh maksimum kendaraan bermotor.

Alat yang dirancang dapat menampilkan output jarak dan waktu tempuh

kendaraan bermotor dengan input jumlah bahan bakar yang ada dalam tangki

kemudian diolah dalam mikrokontroler Arduino. Pengukuran permukaan tinggi

bahan bakar dilakukan dengan menggunakan sensor infrared GP2Y0A41SK0F.

Kemudian hasil pengukuran tinggi dikombinasikan dengan luas penampang

menggunakan software Arduino IDE untuk menentukan jumlah volume bahan

bakar. Sisa volume bahan bakar kemudian digunakan sebagai masukan untuk

menentukan jangkauan jarak dan waktu tempuh maksimum yang nantinya

ditampillkan pada layar Liquid Crystal Display (LCD) 2x16.

Arduino merupakan salah satu tipe mikrokontroler yang digunakan untuk

mengolah data masukan menjadi output yang diinginkan oleh programmer.

Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical computing yang bersifat

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

3

open source. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan, tetapi juga

merupakan kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated

Development Environment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang

berperan untuk menulis program, meng-compile menjadi kode biner dan meng-

upload ke dalam memori mikrokontroler (Artanto, 2012).

Sensor infrared mampu menghitung jarak suatu benda memanfaatkan

prinsip pantulan sinar infrared. Output dari sensor infrared adalah besaran analog

yang berupa tegangan. Tegangan yang dihasilkan mempunyai nilai yang

berbanding terbalik dengan besar jarak yang terbaca sensor. Konversi tegangan

menjadi panjang dilakukan dengan mengkomparasikan tegangan output dengan

tegangan referensi komparator. Ketika sensor membaca tegangan di luar batas

jangkauan pembacaan, maka sensor akan menampilkan panjang yang tidak sesuai

dengan panjang sebenarnya (Sharp, Tanpa Tahun).

Dalam penelitian ini telah dikembangkan suatu alat ukur jumlah bahan

bakar yang mempunyai kemampuan memprediksi jangkauan dan waktu tempuh

maksimum, sehingga pengendara merasa lebih nyaman dan tidak dirugikan baik

waktu maupun energinya ketika berkendara. Dalam sistem yang dirancang

diharapkan nantinya dapat dikembangkan untuk menghitung konsumsi bahan

bakar kendaraan bermotor ataupun inovasi lainnya.

1.2 Rumusan Masalah

Dari uraian pendahuluan di atas maka dapat diambil permasalahan sebagai

berikut:

1. Bagaimana konstruksi sistem kontrol alat pemrediksi jangkauan jarak

dan waktu tempuh maksimum berdasarkan bahan bakar yang tersedia?

2. Bagaimana tingkat akurasi hasil pengukuran pemrediksi jangkauan dan

waktu berdasarkan jumlah bahan bakar yang tersedia dengan pengujian

yang dilakukan?

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

4

1.3 Batasan Masalah

Untuk memperkecil batasan penelitian, diberikan batasan masalah sebagai

berikut :

1. Kendaraan bermotor adalah kendaraan Smash R 110 cc tahun 2009.

2. Debit aliran bahan bakar dalam mesin pembakaran bernilai konstan.

3. Lintasan yang digunakan adalah lintasan datar yang berada di dalam area

Universitas Jember.

1.4 Tujuan

Tujuan dari dilakukannya penelitian ini adalah :

1. Mengkontruksi sistem pemrediksi jangkauan jarak dan waktu tempuh

maksimum berdasarkan volume yang tersedia.

2. Menentukan tingkat akurasi pada sistem pemrediksi jangkauan jarak dan

waktu tempuh maksimum.

1.5 Manfaat

Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah :

1. Menambah kenyamanan bagi pengendara untuk mengetahui jangkauan

jarak dan waktu tempuh maksimum dari kendaraan berdasarkan bahan

bakar yang tersedia.

2. Mengurangi resiko kendaraan bermotor mati karena kehabisan bahan

bakar yang berpotensi menimbulkan kemacetan atau gangguan lalu lintas

lain.

3. Hasil penelitian dapat dikembangkan untuk penelitian yang lebih inovatif

dalam perkembangan dunia industri otomotif.

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Motor dan Sensor Bahan Bakar

Motor adalah gabungan dari alat-alat yang bergerak (dinamis) yang bila

bekerja dapat menimbulkan tenaga/energi. Sedangkan pengertian motor bakar

adalah motor yang sumber tenaganya diperoleh dari hasil pembakaran gas

didalam ruang bakar. Tenaga yang dihasilkan oleh motor adalah berasal dari

adanya pembakaran gas didalam ruang bakar. Oleh karena adanya pembakaran

gas tersebut, maka timbullah panas yang mengakibatkan gas yang telah terbakar

mengembang/ekspansi. Pembakaran dan pengembangan gas ini menyebabkan

piston dengan sendirinya terdorong ke bawah dengan kuat oleh gas yang terbakar

dan mengembang tadi. Pada saat piston terdorong ke bawah membawa tenaga

yang sangat dahsyat, dan tenaga inilah yang dimaksud dengan tenaga motor

(Haryono,1995).

Sensor tinggi permukaan tidak dapat menghasilkan tegangan sendiri tetapi

menghasilkan perubahan nilai resistansi apabila ketinggian bahan bakar

mengalami perubahan. Perubahan ini selanjutnya menyebabkan perubahan besar

tegangan yang dihasilkan sensor. Pada gambar 2.1 perubahan resistansi ini dapat

bernilai positif (nilai resistansi R2 bertambah) sehingga tegangan keluaran dari

sensor (Vo) meningkat atau negatif (nilai resistansi berkurang) yang berarti

tegangan keluaran sensor (Vo) berkurang. Perubahan tegangan inilah yang

dimanfaatkan untuk mengetahui ketinggian bahan bakar (Tanpa Nama, 2000).

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

6

Gambar 2.1 (a)Indikator bensin mekanik (b) Indikator bensin elektrik

(Sumber : Tanpa Nama, 2000)

2.2 Fluida

Fluida merupakan sebuah zat yang memiliki kemampuan untuk tidak

mempertahankan bentuk yang tetap dan juga kemampuan untuk mengalir. Fluida

yang bergerak disebut dengan dinamika fluida atau (terutama jika fluida tersebut

adalah air) hidrodinamika. Pada diameter fluida yang berbeda seperti yang

ditunjukkan pada gambar 2.2, pertama kita tentukan bagaimana laju fluida

berubah ketika ukuran tabung berubah. Laju aliran massa didefinisikan sebagai

massa dari fluida yang melewati titik tertentu per satuan waktu : laju aliran

massa = .

Gambar 2.2 Aliran Fluida pada diameter yang berubah

(Sumber : Giancoli, 2001)

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

7

Pada gambar 2.2, volume fluida yang melewati titik 1 (yaitu, melalui luas A1)

dalam waktu adalah A1 , dimana adalah jarak yang dilalui fluida dalam

waktu . Karena kecepatan fluida yang melewati titik 1 adalah , laju

alir massa melalui luas A1 adalah

(2.1)

dimana adalah volume dengan massa , dan adalah massa

jenis fluida. Dengan cara yang sama, pada titik 2 (melalui luas A2), laju alir adalah

. Karena tidak ada aliran fluida yang masuk atau keluar dari sisi-sisi, laju

alir melalui A1 dan A2 harus sama. Dengan demikian, karena

maka

persamaan ini disebut persamaan kontinuitas. Jika fluida tersebut tidak bisa

ditekan (tidak berubah terhadap tekanan), yang merupakan pendekatan yang baik

untuk zat cair dalam sebagian besar kondisi (dan kadang-kadang juga untuk gas),

maka , dan persamaan kontinuitas menjadi (Giancoli, 2001).

Laju aliran Q merupakan fungsi luas pipa A dan kecepatan v, dari cairan

yang mengalir lewat pipa , yakni,

(2.3)

Tetapi dalam praktek, kecepatannya tidak merata, lebih besar di pusat. Jadi

kecepatan terukur rata-rata cairan atau gas dapat berbeda dari kecepatan rata-rata

sebenarnya.

Gejala ini dapat dikoreksi sebagai berikut :

(2.4)

dimana, k adalah faktor konstanta untuk pipa tertentu dan menggambarkan

hubungan antara kecepatan rata-rata sebenarnya dan kecepatan terukur. Harga

konstanta sebenarnya akan berubah dengan bentuk dari bagian, lewat mana cairan

atau gas mengalir. Namun nilai ini bisa didapatkan melalui eksperimen. Jadi

pengukur laju aliran digunakan untuk mengukur kecepatan cairan atau gas yang

mengalir melalui pipa (Srivastava, 1987).

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

8

2.3 Gelombang Infrared

Persamaan-persamaan Maxwell menyimpulkan bahwa gelombang-

gelombang elektromagnetik hanya mempunyai perbedaan frekuensi, yang berarti

akan mempunyai perbedaan panjang gelombang. Nama-nama yang dikaitkan

kepada berbagai daerah spektrum tersebut diidentifikasi dengan cara-cara

eksperimental untuk menghasilkan dan mendeteksi gelombang-gelombang yang

ditinjau. Untuk pita TV (TV band) AM dan FM maka jangkauan nilai-nilai

frekuensi adalah juga merupakan definisi yang resmi digunakan (legal) dan

didefinisikan dengan tepat (Halliday dan Resnick, 1997).

.

Gambar 2.3 Spektrum elektromagnetik

( Sumber : Halliday dan Resnick, 1997)

Cahaya infrared merupakan cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat dengan

spektroskop cahaya maka radiasi cahaya infrared akan nampak pada spektrum

elektromagnet dengan panjang gelombang di atas panjang gelombang cahaya

merah. Dengan panjang gelombang ini maka cahaya infrared ini akan tidak

tampak oleh mata namun radiasi panas yang ditimbulkannya masih

terasa/dideteksi. Infrared dapat digunakan baik untuk memancarkan data maupun

sinyal suara. Keduanya membutuhkan sinyal carrier untuk membawa sinyal data

maupun sinyal suara tersebut hingga sampai pada receiver. Kekuatan sinar dan

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

9

sudut datang merupakan faktor penting dalam keberhasilan transmisi data melalui

infrared selain filter dan penguatan pada bagian receivernya (Tanpa Nama, 2015).

2.4 Sensor Infrared

Sensor infrared mampu menghitung jarak suatu benda memanfaatkan

prinsip pantulan sinar infrared. Output dari sensor infrared adalah besaran analog

yang berupa tegangan. Tegangan yang dihasilkan mempunyai nilai yang

berbanding terbalik dengan besar jarak yang terbaca sensor. Konversi tegangan

menjadi panjang dilakukan dengan mengkomparasikan tegangan output dengan

tegangan referensi komparator. Ketika sensor membaca tegangan diluar batas

jangkauan pembacaan, maka sensor akan menampilkan panjang yang tidak sesuai

dengan panjang sebenarnya (Sharp, Tanpa Tahun).

Sensor Sharp Infrared GP2Y0A41SK0F mampu mengukur jarak pada

range 4-30 cm. Output dari sensor Sharp ini berupa tegangan yang bergantung

pada deteksi jarak. Sensor Sharp infrared GP2Y0A41SK0F dapat digunakan

sebagai sensor proximity. Skema rangkaian sensor dapat dilihat pada gambar 2.4

Gambar 2.4 Skema rangkaian sensor GP2Y0A41SK0F

(Sumber : Sharp, Tanpa Tahun)

Sensor ini terdiri dari transmitter sebagai pemancar gelombang infrared dan

receiver sebagai penerima. Light Emitting Diode (LED) digunakan sebagai

transmitter pada sensor dengan mengubah besaran listrik menjadi gelombang

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

10

cahaya. Ketika sinyal mengenai benda maka gelombang akan memantul dan

diterima oleh receiver (Sharp, Tanpa Tahun).

Dalam datasheet yang dirilis oleh Sharp (Tanpa Tahun), tegangan input

dan tegangan yang dihasilkan pada pin output voltage memiliki karakteristik

tertentu, antara lain :

a. Tegangan Sumber (Vcc) : -0,3 – 7 Volt

b. Tegangan Output (Vo) : -0,3 – +0,3 Volt

c. Temperatur Operasi (Topr) : -10 – +60 oC

d. Temperatur Penyimpanan (Tstg) : - 40 – +70 oC

Tegangan output yang dihasilkan oleh sensor berbanding terbalik dengan besarnya

jarak yang terbaca oleh sensor.

Gambar 2.5 Sensor Sharp GP2Y0A41SK0F

(Sumber : Sharp, Tanpa Tahun)

Karakteristik hubungan tegangan dan jarak berdasarkan datasheet dapat dilihat

pada gambar 2.6

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

11

Gambar 2.6 Datasheet sensor GP2Y0A41SK0F

(Sumber : Sharp, Tanpa Tahun)

2.5 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah system microprocessor dimana di dalamnya

sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan peralatan internal lainnya yang

sudah saling terhubung dan terorganisasi (teralamati) dengan baik oleh pabrik

pembuatnya dan dikemas dalam satu chip yang siap pakai. Sehingga kita tinggal

memprogram isi ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya

(Winoto, 2010). Sedangkan menurut Tooley (2003), mikrokontroler adalah

mikrokomputer chip tunggal yang dirancang spesifik untuk aplikasi - aplikasi

kontrol dan bukan untuk aplikasi aplikasi serbaguna. Perangkat ini seringkali

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

12

digunakan untuk memenuhi suatu kebutuhan kontrol tertentu. Mikrokontroler

adalah chip atau IC (Integrated Circuit) yang bisa diprogram menggunakan

komputer. Tujuan menanamkan program pada mikrokontroler adalah agar

rangkaian elektronik dapat membaca besaran, memproses input tersebut serta

menghasilkan output seperti yang diinginkan. Jadi mikrokontroler bertugas

sebagai otak yang mengendalikan input, proses, dan output sebuah

rangkaian elektronik.

Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-

source, yang dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam

berbagai bidang. Hardware (perangkat keras)-nya memiliki prosesor Atmel

AVR dan software (perangkat lunak)-nya memiliki bahasa pemrograman

sendiri. Open source IDE yang digunakan untuk membuat aplikasi

mikrokontroler yang berbasis platform arduino. Mikrokontroler single-board

yang bersifat open source hardware dikembangkan untuk arsitektur

mikrokontroler AVR 8 bit dan ARM 32 bit. Arduino adalah kit atau papan

rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen

utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR.

Arduino merupakan sebuah platform komputasi fisik (Physical

Computing) open source yang mempunyai input output sederhana. Yang

dimaksud dengan platform komputasi fisik di sini adalah sebuah sistem fisik yang

interaktif dengan penggunaan software dan hardware yang dapat mendeteksi dan

merespons situasi dan kondisi yang ada di dunia nyata. Nama Arduino di sini

tidak hanya dipakai untuk menamai board rangkaiannya saja, tetapi juga untuk

menamai bahasa dan software pemrogramannya, serta lingkungan

pemrogramannya atau IDE-nya (IDE = Integrated Development Environment).

Beberapa versi yang cukup banyak tersedia di pasaran lokal, diantaranya adalah

versi Arduino Duemilanove yang disebut sebagai Arduino 2009, versi Arduino

Uno yang disebut sebagai Arduino 2010, dan Arduino Mega yang memiliki

kapasitas memori dan kaki I/O yang lebih banyak. Ada tiga bagian utama dalam

Bahasa pemrograman Arduino, yaitu Stuktur, Variabel, dan Fungsi. Bagian

struktur program Arduino ini meliputi kerangka program, sintaks, kontrol aliran

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

13

program, dan operator. Bagian variabel digunakan untuk menyimpan sebuah nilai,

deklarasi array, dan juga menentukan konstanta. Sedangkan bagian Fungsi

meliputi fungsi input output digital, input output analog, advanced I/O, fungsi

waktu, fungsi matematika (termasuk random, instruksi byte dan bit), serta fungsi

komunikasi (Artanto, 2012).

Arduino menggunakan software processing yang digunakan untuk menulis

program kedalam Arduino. Processing sendiri merupakan penggabungan antara

bahasa C++ dan java software. Software Arduino ini dapat di-install di berbagai

sistem operasi (OS) seperti : LINUX, Mac OS, dan Windows. Software

(Integrated Development Environment) IDE Arduino terdiri dari tiga bagian yaitu:

a. Editor program, untuk menulis dan mengedit program dalam bahasa

processing. Listing program pada Arduino disebut sketch.

b. Compiler, modul yang berfungsi mengubah bahasa processing (kode

program) ke dalam kode biner karena kode biner adalah satu-satunya

bahasa program yang dipahami oleh mikrokontroler.

c. Uploader, modul yang berfungsi memasukkan kode biner ke dalam

memori mikrokontroler.

Struktur perintah pada arduino secara garis besar terdiri dari dua bagian yaitu void

setup dan void loop. Void setup berisi perintah yang akan dieksekusi hanya satu

kali sejak arduino dihidupkan sedangkan void loop berisi perintah yang akan di

eksekusi berulang-ulang selama Arduino dinyalakan (Mulyana dan Kharisman,

2014).

Menurut Djuandi (2011), untuk memberikan gambaran mengenai apa saja

yang terdapat di dalam sebuah mikrokontroler gambar 2.7 memperlihatkan

contoh diagram blok sederhana dari mikrokontroler Atmega 328 (dipakai pada

Arduino Uno).

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

14

Gambar 2.7 Blok Arduino Uno

(Sumber : Djuandi , 2011)

a. Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) antar muka yang

digunakan untuk komunikasi serial seperti pada RS-232, RS-422 dan RS-

485.

b. 2KB RAM pada memori kerja bersifat volatile (hilang saat daya dimatikan),

digunakan oleh variabel-variabel di dalam program.

c. 32KB RAM flash memori bersifat non-volatile, digunakan untuk

menyimpan program yang dimuat dari komputer. Selain program, flash

memori juga menyimpan bootloader. Bootloader adalah program inisiasi

yang ukurannya kecil, dijalankan oleh CPU saat daya dihidupkan. Setelah

bootloader selesai dijalankan, berikutnya program di dalam RAM akan

dieksekusi.

d. 1KB EEPROM bersifat non-volatile, digunakan untuk menyimpan data

yang tidak boleh hilang saat daya dimatikan. Tidak digunakan pada papan

Arduino.

e. Central Processing Unit (CPU), bagian dari mikrokontroler untuk

menjalankan setiap instruksi dari program.

UART ( antar muka serial)

32KB RAM

Flash

Memory

(program)

2KB RAM

(memory

kerja)

1 KB

EEPROM

Port input / output

CPU

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

15

f. Port input/output, pin-pin untuk menerima data (input) digital atau analog,

dan mengeluarkan data (output) digital atau analog.

Menurut Djuandi (2011), penjelasan tentang Arduino Uno Board dapat

pahami oleh diagram dibawah ini :

Gambar 2.8 Bagian-bagian Arduino

(Sumber : Djuandi , 2011)

a. 14 pin input/output digital (0-13)

1. Berfungsi sebagai input atau output, dapat diatur oleh program.

2. Khusus untuk 6 buah pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11, dapat juga berfungsi

sebagai pin analog output dimana tegangan output-nya dapat diatur.

Nilai sebuah pin output analog dapat diprogram antara 0 – 1024, dimana

hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V.

b. USB

Berfungsi untuk:

1. Memuat program dari komputer ke dalam papan

2. Komunikasi serial antara papan dan komputer

3. Memberi daya listrik kepada papan

c. Sambungan SV1

Sambungan atau jumper untuk memilih sumber daya papan, apakah dari

sumber eksternal atau menggunakan USB. Sambungan ini tidak diperlukan

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

16

lagi pada papan Arduino versi terakhir karena pemilihan sumber daya

eksternal atau USB dilakukan secara otomatis.

d. Q1 – Kristal (Quartz crystal oscillator)

Jika mikrokontroler dianggap sebagai sebuah otak, maka kristal adalah

jantung-nya karena komponen ini menghasilkan detak-detak yang dikirim

kepada mikrokontroler agar melakukan sebuah operasi untuk setiap detak-

nya. Kristal ini dipilih yang berdetak 16 juta kali per detik (16MHz).

e. Tombol Reset S1

Untuk me-reset papan sehingga program akan mulai lagi dari awal.

Perhatikan bahwa tombol reset ini bukan untuk menghapus program atau

mengosongkan mikrokontroler.

f. In-Circuit Serial Programming (ICSP)

Port ICSP memungkinkan pengguna untuk memprogram mikrokontroler

secara langsung, tanpa melalui bootloader. Umumnya pengguna Arduino

tidak melakukan ini sehingga ICSP tidak terlalu dipakai walaupun

disediakan.

g. IC 1 – Mikrokontroler Atmega

Komponen utama dari papan Arduino, di dalamnya terdapat CPU, ROM dan

RAM.

h. X1 – sumber daya eksternal

Jika hendak disuplai dengan sumber daya eksternal, papan Arduino dapat

diberikan tegangan DC antara 9-12V.

i. 6 pin input analog (0-5)

Pin ini sangat berguna untuk membaca tegangan yang dihasilkan oleh sensor

analog, seperti sensor suhu. Program dapat membaca nilai sebuah pin input

antara 0 – 1023, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V.

2.6 Liquid Crystal Display (LCD)

Liquid Crystal Display adalah display tipis visual datar elektronik yang

menggunakan sifat modulasi cahaya kristal cair. LCD digunakan dalam

berbagai aplikasi, termasuk monitor komputer, televisi, panel instrumen,

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

17

display kokpit pesawat, signage, dan lain-lain. LCD yang umum dalam

perangkat konsumen seperti pemutar video, perangkat game, jam, jam tangan,

kalkulator, dan telepon. LCD telah menggantikan tabung sinar katoda yang

menampilkan dalam sebagian besar aplikasi. LCD adalah material yang akan

mengalir seperti cairan tapi memiliki struktur molekul dengan sifat-sifat yang

bersesuaian dengan padatan (solid). Ada 2 tipe utama LCD yang

dikembangkan pada saat ini yaitu field effect dan dynamic scattering.

Keunggulan LCD dibanding LED yaitu memerlukan daya (power) yang lebih

rendah, display yang lebih lengkap (angka, huruf grafis dan warna) serta

kemudahan dalam programming. Kerugiannya dibandingkan dengan LED yaitu

waktu hidup (lifetime) yang lebih singkat, waktu tanggap yang lebih lambat,

serta memerlukan sumber cahaya baik internal atau eksternal untuk operasional.

LCD berfungsi menampilkan suatu nilai hasil sensor, menampilkan teks, atau

menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler. LCD yang digunakan

adalah jenis LCD M1632. LCD M1632 merupakan modul LCD dengan

tampilan 2 x 16 baris dengan konsumsi daya rendah.

Gambar 2.9 Konfigurasi pin LCD

(Sumber : Elektronika Dasar, 2012)

Urutan pin (1) umumnya, dimulai dari sebelah kiri (terletak di pojok kiri

atas) dan untuk LCD yang memiliki 16 pin, 2 pin terakhir (15 & 16)

adalah anoda dan katoda untuk back-lighting (Elektronika Dasar, 2012).

Menurut Budiharto dan Rizal (2007), Jalur RS adalah jalur Register Select.

Ketika RS berlogika low “0”, data akan dianggap sebagai sebuah perintah atau

intruksi khusus (seperti clear screen, posisi kursor dan lain lain). Ketika RS

berlogika high “1”, data yang dikirim adalah data teks yang akan ditampilkan

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

18

pada display LCD. Sebagai contoh, untuk menampilkan angka “1” pada layar

LCD maka RS harus di set logika high “1”. Jalur R/W adalah jalur

Read/Write. Ketika RW berlogika low “0”, maka informasi pada bus data

akan ditampilkan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high “1”, maka

program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi

umum pin RW selalu diberi logika low “0”. Pada akhirnya, bus data terdiri dari 4

atau 8 jalur (bergantung pada mode operasi yang dipilih oleh user). Pada khusus

bus data 8 bit, jalur diacukan sebagai DB0 sampai DB7. Fungsi kaki-kaki pin

LCD ini dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 2.1 Nama dan fungsi kaki LCD (Budiharto dan Rizal, 2007).

No. Nama Fungsi

1. Vss Ground Voltage

2. Vcc +5V

3. Vce Contrast Voltage

4. RS Memilih Register

0 = Register Induksi

1 = Register Data

5. R/W Membaca atau menulis, untuk memilih kode membaca atau

menulis

0 = mode menulis

1 = mode membaca

6. EN Enable

0 = memulai untuk latch ke karakter LCD

1 = disable

7. DB0 Bus Data

8. DB1 Bus Data

9. DB2 Bus Data

10. DB3 Bus Data

11. DB4 Bus Data

12. DB5 Bus Data

13. DB6 Bus Data

14. DB7 Bus Data

15. BPL Black Panel Light

16. GND Ground Voltage

Irda dalam Nadiya (2016), menjelaskan bahwa modul LCD (Liquid

Cristal Display) digunakan sebagai prototype dari sebuah informasi. Agar

terhubung dengan mikrokontroler, LCD dilengkapi dengan 8 bit data bus (DB0-

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

19

DB7) yang digunakan untuk menyalurkan data ASCII (American Standard Code

For Information Interchange) maupun perintah pengatur kerjanya. Modul LCD

sendiri terdiri dari display dan chipshet, dimana chipshet ini sebenarnya

merupakan mikrokontroler. Chipset ini berfungsi untuk mengatur tampilan

informasi serta berfungsi mengatur komunikasi dengan mikrokontroler yang

memakai tampilan LCD itu. Sehingga pada dasarnya interface yang akan dibuat

merupakan komunikasi dua buah mikrokontroler. Display karakter pada LCD

diatur oleh pin EN, RS, dan R/W. Jalur EN dinamakan enable, jalur ini

digunakan untuk memberikan LCD bahwa pengguna sedang mengirim

sebuah data. Untuk mengirim data ke LCD, maka melalui program EN

harus dibut logika low “0” dan set pada dua jalur kontrol yang lain yakni RS

dan RW. Ketika dua jalur yang telah siap, set N dengan logika “1” dan tunggu

untuk sejumlah waktu tertentu (sesuai dengan datasheet dari LCD tersebut) dan

berikutnya set EN ke logika low “0” lagi.

Gambar 2.10 Bentuk fisik LCD 16 x 2

(Sumber : Cindy, 2015)

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

BAB 3. METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu

Penelitian rancang bangun alat pemrediksi jangkauan jarak dan waktu

tempuh maksimum berdasarkan bahan bakar yang tersedia dilakukan pada bulan

Oktober 2016 sampai dengan Februari 2017 pada tempat yang berbeda sesuai

dengan tahapan masing-masing dengan rincian :

a. Observasi dilaksanakan di lingkungan Universitas Jember pada Bulan

Oktober 2016.

b. Pembuatan Sistem Instrumentasi di Laboratorium Elektronika dan

Instrumentasi serta Laboratorium Biofisika Jurusan Fisika Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember pada Bulan

Oktober 2016 – Januari 2017.

c. Pengujian dilaksanakan di lingkungan Universitas Jember pada Bulan

Januari - Februari 2017.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

Dalam penelitian ini, alat yang digunakan antara lain :

a. Tabung Tangki

b. Tutup tangki

c. Arduino Uno

d. Sensor Infrared

GP2Y0A41SK0F

e. Pelampung Kayu

f. Power Bank 5 V

g. Kabel penghubung

h. Software Arduino IDE

i. Sepeda Motor Smash 110 R

tahun 2009

j. Solder

k. Kabel Jumper

l. Kabel USB

m. Timah

n. Potensiometer 5K

o. LCD 2 x 16

p. Stopwatch

q. Jangka Sorong

r. Obeng

s. Gelas Ukur

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

21

3.2.2 Bahan

Dalam penelitian ini, bahan yang digunakan adalah bahan bakar pertalite dan

kayu.

3.3 Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian yang dilakukan melewati beberapa tahapan meliputi

persiapan alat, uji rangkaian, kombinasi blok rangkaian dengan kendaraan

bermotor, observasi, dan proses uji akurasi. Selanjutnya tahapan analisis data, dan

yang terakhir adalah pengambilan kesimpulan dari penelitian. Prosedur penelitian

tersebut digambarkan dengan diagram alir seperti yang ditunjukkan pada Gambar

3.1

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

22

Persiapan Alat

Analisis Data

Kesimpulan

Pengkombinasian rangkaian

dengan kendaraan bermotor

Uji Rangkaian

Uji Akurasi

Pengombinasian blok

rangkaian

Observasi

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

3.4 Perancangan Alat

Alat ini dirancang untuk memberikan tampilan volume kendaraan bahan

bakar sepeda motor dalam tangki, prediksi jangkauan jarak dan waktu tempuh

maksimum pada layar LCD 2 x 16. Secara umum, diagram blok rangkaian yang

dibutuhkan dalam pembuatan alat ini dijelaskan pada gambar 3.2

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

45

BAB 5. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Setelah dilakukan penelitian, telah didapatkan kontruksi sistem pemrediksi

jangkauan jarak dan waktu tempuh maksimum kendaraan bermotor berdasarkan

volume bahan bakar yang tersedia. Sistem dapat menampilkan jumlah volume

bahan bakar yang tersedia, jarak dan waktu tempuh maksimum kendaraan

bermotor dengan sisa volume yang ada. Pembacaan volume didapat dengan

memanfaatkan pengukuran tinggi permukaan bahan bakar menggunakan sensor

infrared Sharp yang kemudian dikonversi menjadi volume menggunakan

Arduino. Kemudian dilakukan observasi untuk mengetahui hubungan antara

volume bahan bakar yang dengan jangkauan jarak dan waktu tempuh maksimum.

Hasil observasi di-input-kan ke dalam Ardunio untuk memprediksi jangkauan

jarak dan waktu tempuh maksimum berdasarkan volume bahan bakar yang tersisa.

Secara umum inovasi sistem indikator bahan bakar ini mampu menambah

kenyamanan pengguna kendaraan bermotor dalam berkendara. Hasil pengujian

sistem secara keseluruhan mampu memprediksi jarak tempuh maksimum

kendaraan dengan baik. Penyimpangan pada pembacaan volume bahan bakar

adalah sebesar 4,18%. Sedangkan, penyimpangan pada prediksi jangkauan jarak

dan waktu tempuh maksimum masing-masing adalah sebesar 6,2 % dan 11,92 %.

Berdasarkan hasil tersebut, bisa dikatakan alat pemrediksi jangkauan jarak dan

waktu tempuh maksimum memiliki akurasi yang baik karena tidak melebihi batas

toleransi penyimpangan yakni 25 %.

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

46

5.2 Saran

Adapun beberapa saran untuk penyempurnaan sistem yang dibangun

adalah :

1. Merancang sistem mekanik pada pembacaan volume untuk mestabilkan

nilai yang ditampilkan oleh sistem ketika kendaraan sedang melaju.

2. Menambah kontruksi sistem dengan menghubungkan volume dengan debit

sehingga sistem bisa dipakai dengan variasi kecepatan dan variasi RPM.

3. Menambah IC Real Time Counter (RTC) agar mampu menampilkan

waktu yang tersisa dalam bentuk jam, menit dan detik sehingga hasil yang

ditampilkan lebih mudah dipahami oleh pengendara.

4. Mengintegrasikan dengan sistem GPS sehingga selain memprediksi jarak

tempuh maksimum, juga mampu menunjukkan jarak SPBU terdekat.

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

DAFTAR PUSTAKA

Artanto, D. 2012. Interaksi Arduino Dan LabVIEW. Jakarta: PT Elex Media

Komputindo.

Budiharto, W. dan Rizal, G. 2007. Belajar Sendiri 12 Proyek Mikrokontroler

untuk Pemula. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo. Kelompok

Gramedia.

Cindy. 2015. Pelajari tentang LCD 2x16 Character. [serial on line].

http://kl801.ilearning.me/2015/04/28/pelajari-tentang-lcd-2x16-character-

2/. [diakses pada 18 juli 2016].

Djuandi, F. 2011. Pengenalan Arduino. [serial on line].

http://www.tobuku.com/docs/Arduino-Pengenalan.pdf. [diakses pada 18

Juli 2016].

Elektronika Dasar. 2012. LCD (Liquid Crystal Display) Dot Matrix 2x16

M1632.[serial on line]. http://elektronika-dasar.web.id/. [diakses pada 18

juli 2016].

Giancoli, D. C. 2001. Fisika Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta : Erlangga.

Halliday dan Resnick. 1997. Fisika Jilid 2 Edisi ke 3. Jakarta : Erlangga.

Larry. 2009. Arduino – Using a Sharp IR Sensor for Distance Calculation.[serial

on line]. http://luckylarry.co.uk/arduino-projects/arduino-using-a-sharp-

ir-sensor-for-distance-calculation/. [diakses pada 15 februari 2017].

Morris A S. 2001. Measurement and Instrumentation Principles. Third Edition.

Reed Educational and Professional Publishing Ltd. Oxford.

Mulyana, E. dan Kharisman, R. 2014. Perancangan Alat Peringatan Dini Bahaya

Banjir dengan Mikrokontroler Arduino Uno R3. Citec Journal Vol. 01

No. 3 : 171.

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember

Nadiya, S. 2016. Pemanfaatan Sensor Ultrasonik dalam Pengukuran Debit Air

pada Saluran Irigasi berbasis Mikrokontroler Atmega8535 Menggunakan

Media Penyimpanan SD Card. Tidak Diterbitkan. Skripsi. Lampung :

Universitas Lampung.

Rusli. 2008. Digital Fuel Flow Consumption Meter berbasis C AT89C4051. Tidak Diterbitkan. Skripsi. Depok : Universitas Indonesia.

Sharp. Tanpa Tahun. Datasheet Sharp GP2Y0A41SK0F. [serial on line].

http://www.sharp_world.com/products/device_china/lineup/data/pdf/data

sheet/gp2y0a41sk_e.pdf. [diakses pada 15 Februari 2017].

Srivastava. 1987. Teknik Instrumentasi. Jakarta : UI Press.

Syahreza, Saumi. 2009. Rancang Bangun Sensor Ketinggian Air Menggunakan

Transduser Ultra Sonik. Jurnal Rekayasa Elektrika. 8. 29-34.

Tanpa Nama. 2000. Buku Pedoman Reparasi Honda Supra Fit. PT Astra Honda

Motor.

Tanpa Nama. 2015. Inframerah : Teori Inframerah & Prinsip Kerja Inframerah.

[serial on line]. http://zonaelektro.net/infra-merah-media-komunikasi-

cahaya/. [diakses pada 15 Februari 2017].

Tooley, M. 2003. Rangkaian Elektronik Prinsip dan Aplikasi. Bandung :

Erlangga.

Winoto, A. 2010. Mikrokontroler AVR ATmega8/32/16/8535 dan

Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR. Bandung :

Informatika.

Wiratno, T. et al. 2012. Perhitungan Daya dan Konsumsi Bahan Bakar Motor

Bensin Yamaha LS 100 cc. Traksi. Vol. 12 No. 2.

Zuhal. 2004. Prinsip Dasar Elektroteknik. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama.

Digital Repository Universitas JemberDigital Repository Universitas Jember


Recommended