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
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
i Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
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
ii Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi ini diajukan oleh :
Nama
: Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan
N.I.M
: 0906603303
Program Studi
: Teknik Elektro
: Rancang Bangun Alat Uji Injektor untuk Mesin Sedan Judul Skripsi 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
iii Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
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
iv Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
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 RoyaltyFree 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 )
v Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
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
vi Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
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
vii Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
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 ............................................................
viii Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
10
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
ix Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
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
x Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
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
xi Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
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
xii Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
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.
1
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
2
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
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.
3
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
4
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
5
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:
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
6
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
.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
7
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.
Fuel Tank 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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
8
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
9
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 1
JENIS MESIN dan KENDARAAN 4A-FE (Corrola)
SPESIFIKASI
KONDISI
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
10
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
11
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
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
12
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
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
13
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
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
14
Gambar 2.14 Hall Effect IC dan Flow Chart Pengolahan Data
2.3 Mikrokontrol Mikrokontrol Meskipun
merupakan
mempunyai
pribadi. Mikrokontrol komputer. Namun
bagian
bentuk
dibangun demikian
dasar
yang
dari suatu
jauh lebih
kecil
sistem komputer. dari komputer
dari elemen-elemen dasar yang sama dengan 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 masingmasing mempunyai keturunan/keluarga sendiri-sendiri. RISC kependekan dari Reduced Instruction Set Computer , instruksi terbatas tapi memiliki fasilitas yang
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
15
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
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
16
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
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
17
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
18
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
19
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
20
6. Dibangun dengan osilator lokal. 7.
Tegangan 5 volt.
8.
Otomatis reset saat tegangan dihidupkan.
9.
Bekerja pada suhu 0oC sampai 55oC.
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)
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
21
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
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
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.
22
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
23
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
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
24
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
25
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
26
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 seolaholah 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
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
27
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.
Kapasitif
Relative murah
Harga sensor relative mahal. Pemasangan sensor agak rumit. Rentan terhadap distori magnetic. Terjadi distorsi akibat permukaan 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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
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
1
Accu
1
GS
2
Multitester
1
Sanwa
GAMBAR
YX-
360TRX
3
Fuel pump
1
Denso EFI
4
Pressure
1
Banzai EFI
Gauge
28
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
29
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
30
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
31
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
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
32
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 Tekanan Rata2
Nilai 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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
33
3.6 3.58
Tekanan ( Kg/cm2)
3.56 3.54
maximum pressure rata2
3.52
rata2 batas atas rata2 batas bawah
3.5 3.48
1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97
3.46 Percobaan
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/cm2. 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
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
34
3.6 3.58
Tekanan ( Kg/cm2)
3.56 3.54
maximum pressure rata2
3.52
rata2 batas atas rata2 batas bawah
3.5 3.48
1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97
3.46 Percobaan
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 ratarata, 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
1 2 3 4
rata-rata tekanan rata-rata batas atas rata-rata batas bawah standar deviasi
Sistem 1
Sistem 2
3.5368 3.5182 3.556808511 3.524761905 3.519056604 3.507027027 0.027651511 0.056422916
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
35
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
36
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 4
2 3
4.108 3.388
5
4
2.95
6
5
2.836
7
6
2.806
8
7
2.69
9 10
8 9
2.64 2.58
11
10
2.55
12
11
2.52
13
12
2.48
14
13
2.47
15 16
14 15
2.43 2.4
17
16
2.38
18
17
2.24
19
18
2.12
20
19
2.04
21 22
20 21
1.842 1.534
23
22
0.882
24
23
0.314
25
24
0.11
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
37
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. 6
Tegangan (volt)
5 4 3 2 1 0 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 Jarak (mm)
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. 6
1
Tegangan (volt)
5 4
2
3
3
4
2 1 0 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 Jarak (mm)
Gambar 4.7 Perbedaan Gradien Garis
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
38
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) min
max
rentang pengukuran (mm)
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
39
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
40
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
Tangki Bahan Bakar
1
Stainless Stell
10
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
41
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
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
42
Sistem input dan pin sensor
LCD Display
Mikrokontrol
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.
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
43
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
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
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
menggunakan strobo lamp.
44
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
dengan
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
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
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
47
LAMPIRAN I : PENGUJIAN POMPA BAHAN BAKAR
no 1 2 3 4 5 6
nilai
motor 1
rata-rata tekanan tekanan maksimum tekanan minimum rata-rata batas atas rata-rata batas bawah standar deviasi
3.57 3.56
motor 2
3.5368 3.5182 3.58 3.58 3.51 3.5 3.556808511 3.524761905 3.519056604 3.507027027 0.027651511 0.056422916
Perbandingan Motor 1 dan 2
3.55
Tekanan
3.54 3.53 3.52 3.51 3.5 3.49 3.48 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
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
48
LAMPIRAN II : PENGUJIAN HALL EFFECT Uji Coba Hall Effect IC
No
Jarak (mm )
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
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
I 4.95 4.55 4.1 3.4 2.95 2.84 2.81 2.69 2.64 2.58 2.55 2.52 2.48 2.47 2.43 2.4 2.36 2.24 2.12 2.04 1.83 1.51 0.9 0.3 0.1
Nilai Tegangan II III IV 4.96 4.95 4.96 4.55 4.55 4.55 4.12 4.1 4.12 3.37 3.4 3.37 2.95 2.95 2.95 2.83 2.84 2.83 2.8 2.81 2.8 2.7 2.68 2.69 2.64 2.65 2.63 2.59 2.57 2.58 2.54 2.55 2.56 2.53 2.52 2.51 2.49 2.49 2.46 2.47 2.46 2.48 2.43 2.43 2.43 2.41 2.4 2.41 2.34 2.37 2.47 2.25 2.25 2.22 2.15 2.11 2.1 2.07 2.04 2.01 1.86 1.86 1.83 1.55 1.55 1.51 0.85 0.85 0.9 0.33 0.32 0.3 0.12 0.12 0.1
V 4.95 4.55 4.1 3.4 2.95 2.84 2.81 2.69 2.64 2.58 2.55 2.52 2.48 2.47 2.43 2.38 2.36 2.24 2.12 2.04 1.83 1.55 0.91 0.32 0.11
rata2 4.954 4.55 4.108 3.388 2.95 2.836 2.806 2.69 2.64 2.58 2.55 2.52 2.48 2.47 2.43 2.4 2.38 2.24 2.12 2.04 1.842 1.534 0.882 0.314 0.11
rata2
6 4
rata2
2 0 1
3
5
7
9 11 13 15 17 19 21 23 25 Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
49
LAMPIRAN III : PENGUKURAN MOTOR 1 HASIL PENGUKURAN MOTOR 1
no
maximum pressure
holding pressure
selisih dgn rata2
selisih (+)
selisih (-)
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
5
3.54
3.04
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
20
3.52
3.01
-0.0168
21
3.54
3.08
0.0032
22
3.53
3.08
-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
-0.0168 0.0032
selisih dgn rata2(abs)
0.0168 0.0032
0.0032
0.0032 -0.0168
0.0032
0.0168 0.0032
-0.0068
-0.0068
0.0068
0.0068
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
50
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
36
3.52
3.06
-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
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
0.0432
0.0432 -0.0168
-0.0168
0.0168
0.0168
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
51
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
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
74
3.52
3.06
-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
78
3.54
3.06
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
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
95
3.58
3.01
0.0432
-0.0168
0.0032
0.0032 -0.0168
-0.0068 0.0032
0.0168
0.0068 0.0032
-0.0168
-0.0168 0.0432
0.0168
0.0168
0.0168 0.0432
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
52
96
3.57
3.06
0.0332
97
3.51
3.08
-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
average
3.5368
3.0452
0.0000
maximum pressure
0.0332
0.0332 -0.0268
0.0200
0.0268
-0.0168
0.0168
-0.0177
0.018808
holding pressure
selisih (+)
max
min
max
min
max
min
3.58
3.51
3.08
2.98
0.0432
0.0032
nilai
frekuensi
3.51
12
3.52
34
3.53
7
3.54
12
3.55
11
3.56
12
3.57
4
max
min
3.58
8
0.0432
0.0032
NILAI max pressure hold pressure selisih selisih abs
RATARATA
selisih (-)
3.5368
max
min
3.0452
-0.0068
-0.0268
standar deviasi
0.027651511
0.0000 0.018808
selisih abs
100
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
53
LAMPIRAN IV : PENGUKURAN MOTOR 2
HASIL PENGUKURAN MOTOR 2 maximum pressure
holding pressure
selisih dgn rata2
selisih(+)
1
3.53
3.02
0.0118
0.0118
2
3.51
3.04
-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
13
3.53
3.02
0.0118
14
3.51
3.02
-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
no
selisih (-)
selisih dgn rata2(abs) 0.0118
-0.0082
-0.0082 0.0118
0.0082
0.0082 0.0118
-0.0082
0.0082
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
54
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
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
35
3.51
3.02
-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
44
3.51
3.02
-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
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
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
0.0118
0.0118
0.0018
0.0018 -0.0082
0.0018
0.0082
0.0018 -0.0082
0.0018
0.0082
0.0018
-0.0182
0.0182
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
55
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
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
72
3.52
3.02
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
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
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
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
85
3.5
2.91
-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
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
-0.0082
-0.0082 0.0018
0.0082
0.0082 0.0018
0.0018
0.0018
0.0018
0.0018
0.0018
0.0018
0.0018
0.0018 -0.0182
-0.0082
0.0182
0.0082
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
56
95
3.52
3.02
0.0018
96
3.51
3.02
-0.0082
97
3.52
3.02
0.0018
98
3.51
2.95
-0.0082
99
3.52
2.91
0.0018
100
3.51
3.02
-0.0082
3.5182
2.9873
0.0000
average
0.0018
0.0018 -0.0082
0.0018
0.0018 -0.0082
0.0018
0.0066
0.0082
0.0082 0.0018
-0.0082
0.0082
-0.0112
0.0083
maximum pressure
holding pressure
max
min
max
min
max
min
3.58
3.5
3.08
2.86
0.0618
0.0018
nilai
frekuensi
NILAI max pressure hold pressure
RATARATA
3.5
11
3.51
26
3.52
43
3.53
14
3.54
5
3.55
0
3.56
0
max
min
3.57
0
0.0618
0.0018
3.58
1
selisih selisih abs
selisih (+)
selisih (-)
3.5182
max
min
2.9873
-0.0082
-0.0182
0.0000 0.008268
standar deviasi
0.056422916
selisih abs
100
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
57
START
START
STANDBY 1.LCD ON ..Hello.. Press Button 2.RELAY OFF
lcd_clear(); lcd_putsf(" ..Hello.."); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf(" Press Button");
TIDAK
TIDAK (PINC.0==0 || PINC.1==0) ??
Ppress Button?
YA
YA LCD ON Apa Saluran Sudah Benar?
lcd_clear(); lcd_putsf(" Apa Saluran"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf(" Sudah Benar?"); delay_ms(500); TIDAK
Sudah Benar? TIDAK
Sudah Benar? (PINC.0==0)
YA RELAY ON 30 detik
YA PORTC.2=1; delay_ms(3000); PORTC.2=0;
LCD ON Permukaan Stabil,Lanjut? lcd_clear(); lcd_putsf(" Permukaan"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf(" Stabil,Lanjut?"); TIDAK Lanjut? TIDAK
Lanjut? (PINC.0==0)
YA INPUT ADC
YA tes: V=read_adc(1); delay_ms(100); X=((float) V/255)*5;
LCD ON Persentase …%
TIDAK Press Button?
YA LCD ON (3detik) Terimakasih Elroy F.T
STOP
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;
TIDAK (2.12 - 2.69)?
YA LCD ON Persentase …%
LAMPIRAN V : FLOW CHART
LCD ON OUT RANGE
TIDAK (PINC.0==0)?
YA LCD ON (3detik) Terimakasih Elroy F.T
STOP
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012
58
+12V
AC 220V
+5V
4001
Vin
7805
LAMPIRAN VI : SCHEMATIC DIAGRAM
+5V
GND TRAFO
100u
1000u
POWER SUPPLY
MIKROKONTROLER +5 VDC
PB.0
+5V
R/W EN
Vcc
LCD 2x16
RS
GND D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
PA.1
PB.2
PA.2
PB.3
PA.3
PB.4
PA.4
PB.5
PA.5
PB.6
PA.6
PB.7
PA.7
PD.0
PC.0
PD.2
4 MHz
ATMEGA 8535
+5 VDC
+12VDC
TOMBOL Y
IN 4002 NC
TOMBOL N
PC.2 PC.3
PD.4
PC.4
PD.5
PC.5
PD.6
PC.6
NO
1kΩ BC547
PC.7
X1
AREF
X2
AVCC
RESET
INPUT ADC
PC.1
PD.3
PD.7
22 F
PA.0
PB.1
PD.1
22 F
Vcc
GND
10K +5 VDC
AGND 10 uF
10 uH
10 K
10 nF
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Elroy Fransiskus Kusumo Putro Tarigan, FT UI, 2012