PERAN NCANGAN N ALAT PENDETE P EKSI KER RUSAKAN N MESIN PAD DA KEND DARAAN SEPEDA MOTOR 4T BERB BASIS MICR ROKONTR ROLER LAPORA AN TUGA AS AKHIR R
OLEH: BAGINDA RAJA A HUSEIN HSB FR RANKY EB BIDNEGO O SORMIN N NIM.1005042057 NIIM.10050442068
ONG PANJJAITAN LINTO NIM M.10050422080
AM STUD DI TEKNIIK ELEKT TRONIKA A PROGRA JU URUSAN N TEKNIK K ELEKTR RO PO OLITEKN NIK NEGE ERI MED DAN MEDAN N 2013
ABSTRAK
Banyak penelitian yang telah dilakukan mengenai benda-benda elektronika mengingat benda-benda tersebut memberikan manfaat bagi kepentingan manusia, seperti untuk membantu melakukan pekerjaan dengan resiko bahaya yang tinggi atau rendah dan untuk melakukan pekerjaan yang membutuhkan tenaga yang besar atau tenaga kecil dan lain sebagainya. Berikut sebuah alat elektronika pendeteksi kerusakan mesin sepeda motor 4T dibuat sebagai salah satu penelitian team. Alat ini dirancang untuk mendeteksi kerusakan bagian-bagian umum mesin sepeda motor 4T. Bagian dari penelitian ini khusus untuk penulis terfokus pada perancangan software atau
program untuk mendeteksi kerusakan. Dengan penelitian ini
diharapkan dapat menghasilkan program untuk melakukan pengontrolan alat dengan tingkat kemudahan pengoperasian serta keakuratan setiap sensor yang digunakan.
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Perancangan Alat Pendeteksi Kerusakan Pada Mesin
Sepeda Motor 4Tak Berbasis
Mikrokontroler” dengan baik yang disusun guna memenuhi
syarat untuk
menyelesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Medan. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulis banyak menghadapi kesulitankesulitan. Namun berkat bantuan dari semua pihak maka Tugas Akhir ini dapat diselesaikan. Sepantasnya pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak M.Syahruddin, S.T., M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Medan 2. Ibu Ir.Rina Anugrahwaty, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan 3. Bapak Berman P panjaitan, S.T., M.T., selaku Kepala Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Medan 4. Bapak , Benrad Simanjuntak, S.T., M.T., selaku pembimbing penulisan laporan tugas akhir 5. Bapak Harris Aminuddin, S.ST., M.T., selaku Kepala Bengkel Program Studi Elektronika Politeknik Negeri Medan
6. Bapak Ir. Akhirudin, selaku Kepala Labolatorium Program Studi Elektronika Politeknik Negeri Medan 7. Bapak Harris Aminuddin, S.ST., M.T., selaku dosen wali kelas EK-6D 8. Seluruh staf pengajar dan pegawai yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 9. Ayahanda dan Ibunda tercinta serta saudara/i yang telah banyak memberikan bantuan secara material dan moril serta semangat dan doanya kepada penulis selama menjalani jenjang pendidikan hingga selesai 10. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Elektro program studi Teknik Elektronika, yang turut membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih terdapat kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan kritikan dan saran dari pembaca yang bersifat membangun demi perbaikan dan kesempurnaan tugas akhir ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penyelesaian tugas akhir ini. Semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi pembacanya.
Medan,
Agustus 2013
Hormat kami,
Penulis
DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN .................................................................................. i LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. ii ABSTRAK ............................................................................................................ iii KATA PENGANTAR .......................................................................................... iv DAFTAR ISI ......................................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... viii DAFTAR TABEL ................................................................................................ ix BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................1 1.1 Latar Belakang ...................................................................................................1 1.2 Batasan Masalah ................................................................................................2 1.3 Tujuan ................................................................................................................2 1.4 Manfaat ..............................................................................................................3 1.5 Metodologi Penulisan dan Perancangan ............................................................3 1.6 Sistematika Penulisan ........................................................................................4 1.7 Pengujian dan analisa…………………………… ........…………………….....5 1.8 Kesimpulan dan saran……………… ..………………………………………..5 BAB II DASAR TEORI .........................................................................................6 2.1 Mikrokontroler ...................................................................................................6 2.1.1 Deskripsi mikrokontroler ATMEGA8535 .........................................................6 2.1.2 Konfigurasi pin mikrokontroler ATMEGA8535 ..........................................7 2.1.3 Blog diagram ..............................................................................................15 2.1.4 Organisasi memori………………………………………………… ..……20 2.1.5 Memori program………………………………… ……………………….20 2.1.6 Memori data…………………………………………………………… ....21 2.1.7 I/O Port………………………………………………………………… ...22 2.2 Sensor suhu ......................................................................................................24 2.3 Sensor gas………………………………………………………………….…26 2.4 Sensor suara……………………………………………………… ………….27 2.5 Kapasitor…………………………………………………………………… ..30 2.6 Resistor………………………………………………………………… …….32
vii BAB III. PERANCANGAN ................................................................................35 3.1 Spesifikasi Sistem ............................................................................................35 3.2 Perancangan Blok Diagram Sistem..................................................................35 3.3 Fungsi Masing-Masing Blok ............................................................................37 3.4 Rangkaian mikrokontroler…………………………………………………... 38 3.5 Sensor ...............................................................................................................40 3.6 Rangkaian sensor suara…………………………………………………… …41 3.7 Rangkaian sensor gas……………………………………………………… ...42 3.8 Rangkaian sensor suhu……………………………………………………… .42 3.9 Software pendukung………………………………………………………….43 3.9.1 Bascom AVR ..............................................................................................43 3.9.2 USB ISP Downloader .................................................................................44 3.10 Perancangan PCB………………………………………………………... ....45 3.10.1 Pembuatan Layout……………………………………………………....45 3.10.2 Pembuatan system……………………………………………………… 45 3.10.3 Pembuatan PCB………………………………………………. ………..46 3.10.4 Film layout PCB………………………………………………………...47 3.11 Perancangan alogaritma program……...........................................................48 3.12 Flowchart……………… ...............................................................................49 BAB IV. PENGUJIAN DAN ANALISA ............................................................51 4.1 Pegujian Hardware ...........................................................................................51 4.1.1 Pegujian Rangkaian Mikrokontroller ........................................................51 4.2 Analisa Hasil Deteksi .......................................................................................52 4.2.1 Berdasarkan merek sepeda motor ...............................................................52 4.3 Hasil pengukuran ............................................................................................53 4.3.1 Mikrokontroler……….. ..............................................................................53 4.3.2 Sensor…. .....................................................................................................54 4.3.3 Limit switch…………….. ..........................................................................57 4.4 Analisa software… ...........................................................................................57 BAB V. PENUTUP ...............................................................................................88 5.1 Kesimpulan ......................................................................................................88 5.2 Saran.................................................................................................................88 DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................89 LAMPIRAN ..........................................................................................................90
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 (a) Konfigurasi Pin ; (b) Bentuk Fisisk AVR Atmega8535 ............15 Gambar 2.2 Blok Diagram Mikrokontroller Atmega8535..................................16 Gambar 2.3 Struktur Tujuan Kerja AVR CPU ...................................................19 Gambar 2.4 X-, Y-, Z- Register ..........................................................................19 Gambar 2.5 Pembagian Aplikasi Flash dan Boot Flash......................................21 Gambar 2.6 Pemetaan Data Memori ...................................................................22 Gambar 2.7 Sensor Suhu LM35 ..........................................................................25 Gambar 2.8 MQ-7 ..............................................................................................27 Gambar 2.9 Rangkaian MQ-7 .............................................................................27 Gambar 2.10 Mikrofon .......................................................................................28 Gambar 2.11 Prinsip dasar Kapasitor .................................................................30 Gambar 2.12 Kapasitor Elco ...............................................................................31 Gambar 2.13 Resistor ..........................................................................................34 Gambar 3.1 Blok diagram system .......................................................................36 Gambar 3.2 Rangkaian Dasar Mikrokontroler ....................................................39 Gambar 3.3 Rangkaian Sensor Suara Sederhana ................................................41 Gambar 3.4 Rangkaian MQ-7 .............................................................................42 Gambar 3.5 LM35 ...............................................................................................43 Gambar 3.6 Tampilan Jendela BASCOM AVR .................................................43 Gambar 3.7 Hardware USB ISP Downloader (a), Software USB ISP Downloader(b) .............................................................................................................................44 Gambar 3.8 Perancangan Layout PCB ................................................................46 Gambar 3.9 Skematik Rangkaian keseluruhan ...................................................47 Gambar 3.10 Film Layout PCB yang Siap Untuk Dicetak ke PCB ....................48 Gambar 3.11 (a), (b) Flowchart...........................................................................50 Gambar 4.1 Rangkaian Mikrokontroller .............................................................51 Gambar 4.2 Blok Diagram Pengolah Sinyal Pada Sensor Gas ...........................54 Gambar 4.3 Blok Diagram Pengolah Sinyal Pada Sensor Suara ........................55
Gambar 4.4 Blok Diagram Pengolah Sinyal Pada Sensor Suhu .........................56
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Port B pin dengan fungsi alternative ..................................................8 Tabel 2.2 Melebihi Sinyal untuk Fungsi alternatif di PB7 .. PB4 .......................10 Tabel 2.3 Melebihi Sinyal untuk Fungsi alternatif di PB3 .. PB0 .......................11 Tabel 2.4 Port D pin dengan fungsi alternative..................................................12 Tabel 2.5 Melebihi Sinyal untuk Fungsi Alternatif PD7 .. PD4 .........................13 Tabel 2.6 Melebihi Sinyal untuk Fungsi alternatif dalam PD3 .. PD0................14 Tabel 2.7 Konfigurasi setting untuk Port I/O ......................................................22 Tabel 2.8 Nilai Kode Warna pada Tahanan ........................................................34
