TUGAS AKHIR
PERANCANGAN KONTROL CRANE HOIST DENGAN WIRELESS BERBASIS ARDUINO
Diajukan guna melengkapi sebagian syarat dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1)
Disusun oleh : NAMA
: Imam Fernanda
NIM
: 41410110040
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2014
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini, Nama
: Imam Fernanda
N.I.M
: 41410110040
Jurusan
: Teknik Elektro
Fakultas
: Teknik
Judul Skripsi
: Perancangan Control Crane Hoist
Dengan Wireless Berbasis Arduino
Dengan ini menyatakan bahwa hasil penulisan Skripsi yang telah saya buat ini merupakan hasil karya sendiri dan benar keasliannya. Apabila ternyata di kemudian hari penulisan Skripsi ini merupakan hasil plagiat atau penjiplakan terhadap karya orang lain, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan
sekaligus
bersedia
menerima
sanksi
berdasarkan aturan tata tertib di Universitas Mercu Buana. Demikian, pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tidak dipaksakan.
Penulis,
Materai Rp.6000
[Imam Fernanda]
ii
LEMBAR PENGESAHAN
Perancangan Control Crane Hoist Dengan Wireless Berbasis Arduino
Disusun Oleh : Nama
: Imam Fernanda
NIM
: 41410110040
Jurusan
: Teknik Industri
Pembimbing,
[ Eko Ihsanto, S.T, M.Eng. ]
Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir/Ketua Program Studi
[ Yudhi Gunardi, S.T, M.T. ]
iii
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat, taufik dan karunia-Nya, sehingga pada akhirnya penulis dapat menyelesaikan proposal ini dengan baik. Yang mana, tugas akhir ini penulis sajikan dalam bentuk buku yang sederhana. Adapun judul penulisan proposal yang penulis ambil adalah “PERANCANGAN CONTROL CRANE HOIST DENGAN WIRELESS BERBASIS ARDUINO”. Tujuan penulisan tugas akhir ini dibuat sebagai salah satu syarat kelulusan untuk dapat menyelesaikan proses pembelajaran dalam jenjang Strata 1 pada Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana. Sebagai bahan penulisan, penulis mengambil bahan berdasarkan hasil penelitian (eksperimen), observasi dan beberapa sumber literatur serta pengalaman penulis dalam perancangan control mesin crane hoist yang dapat mendukung penulisan ini. Penulis menyadari bahwa tanpa bimbingan dan dorongan dari semua pihak, maka penulisan proposal Tugas Akhir ini tidak akan lancar. Oleh karena itu pada kesempatan ini, izinkanlah penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Bapak Yudhi Gunardi, S.T, M.T. Selaku Koordinator Tugas Akhir. 2. Bapak Eko Ihsanto, S.T, M.Eng. selaku Dosen pembimbing. 3. Keluarga tercinta, Bapak, Kakak, Adik, yang telah memberikan dukungan moral maupun material. 4. Rekan – rekan dan teman – teman Kerja terutama Ikbal dan Cusnadi serta ZK, yang telah membantu serta memberikan semangat penuh dalam pembuatan Tugas Akhir ini. 5. Serta seluruh Dosen dan Rekan-rekan Mahasiswa Elektro17
Penulis menyadari bahwa penulisan Tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mohon kritik, saran dan masukan yang bersifat membangun demi kesempurnaan penulisan dimasa yang akan datang. Akhir kata semoga Tugas Akhir ini dapat di gunakan sebagai mana mestinya serta berguna bagi penulis khususnya dan bagi para pembaca yang berminat pada umumnya.
iv
Tangerang,1 Mei 2014 Penulis,
Imam Fernanda NIM : 41410110040
v
DAFTAR ISI
Halaman Judul.........................................................................................................i Halaman Pernyataan...............................................................................................ii Halaman Pengesahan.............................................................................................iii Abstrak...................................................................................................................iv Kata Pengantar.........................................................................................................v Daftar Isi................................................................................................................vii Daftar Tabel.............................................................................................................x Daftar Gambar.........................................................................................................x BAB I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah...........................................................1 1.2 Rumusan Masalah....................................................................2 1.3 Batasan Masalah.......................................................................2 1.4 Tujuan Penelitian......................................................................2 1.5 Metode Penelitian.....................................................................3 1.6 Sistematika Penulisan...............................................................3
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Aplikasi..................................................................4 2.2 Pengertian Simulasi..................................................................4 2.3 Pengertian Sistem Kontrol.........................................................5 2.3.1 Sistem Kontrol Loop Terbuka....................................6 2.3.2 Sistem Kontrol Loop Tertutup...................................7 2.4 Pengertian Mesin Pengangkat..................................................8 2.5 Crane Hoist...............................................................................8 2.5.1 Gerakan Crane Hoist..................................................9 2.5.2 Prinsip Kerja Mesin Crane Hoist..............................11 2.5.3 Komponen-Komponen Utama..................................12
vi
2.5.4 Wirring Diagram......................................................13 2.5.5 Sistem Kontrol Crane Hoist.....................................17 2.6 Mikrokontroller......................................................................18 2.6.1 Arduino....................................................................19 2.7 Softwere..................................................................................19 2.7.1 Softwere Arduino IDE.............................................19 2.8 Wireless..................................................................................20 2.8.1 Wireless RF 433 MHz..............................................20 2.9 Relay......................................................................................21 2.11 Push Button............................................................................22 BAB III PERANCANGAN ALAT 3.1 Studi Kasus Masalah..............................................................23 3.2 Tinjauan Umum Masalah.......................................................23 3.3 Perancangan Sistem................................................................24 3.3.1 Rangkaian Transceiver.............................................25 3.3.2 Rangkaian Receiver..................................................27 3.3.3 Pemrograman Arduino..............................................29 3.4 Pengaplikasian.........................................................................35 3.4.1 Konfigurasi Alat.......................................................35 3.4.2 Cara Kerja.................................................................37 3.5 Perancangan Alat....................................................................37 3.5.1 Bahan Yang Digunakan............................................37 3.5.2 Wirring Diagram.......................................................39 BAB IV
PENGUJIAN DAN EVALUSI 4.1 Simulator Alat.........................................................................40 4.2 Spesifikasi Rangkaian.............................................................42 4.2.1 Fungsi Komponen.....................................................42 4.3 Pengujian Alat.........................................................................43
vii
4.3.1 Peralatan Yang Digunakan........................................43 4.3.2 Pengukuran Tegangan Catu Daya.............................43 4.3.3 Pengukuran Logic Arduino.......................................44 4.3.4 Pengujian Aplikasi Simulator...................................45 4.3.5 Tampilan Rangkaian Transceiver.............................47 4.3.6 Tampilan Rangkaian Receiver..................................48 4.3.7 Cara kerja Alat Simulasi...........................................48 4.3.8 Tabel Kerja Rangkaian.............................................51 BAB V
PENUTUP 5.1 Kesimpulan.............................................................................52 5.2 Saran.......................................................................................53
DAFTAR PUSTAKA............................................................................................54
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Kontrol Crane Hoist.......................................................................17
Tabel 3.1
Cara Kerja Rangkaian....................................................................37
Tabel 4.1
Pengujian Output Tegangan Arduino............................................44
Tabel 4.2
Digital Input Rangkaian Transceiver.............................................44
Tabel 4.3
Digital Output Rangkaian Receiver..............................................45
Tabel 4.4
Pengujian Tegangan Output Switch Pada Relay..........................45
Tabel 4.5
Pengujian Alat................................................................................46
Tabel 4.6
Kerja Rangkaian.............................................................................51
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Sistem Kontrol...............................................................................6
Gambar 2.2
Sistem Kontrol Loop Terbuka.......................................................6
Gambar 2.3
Sistem Kontrol Loop Tertutup.......................................................7
Gambar 2.4
Crane Hoist Dengan Lintasan Berpalang Tunggal.......................9
Gambar 2.5
Mekanisme Hoisting....................................................................10
Gambar 2.6
Mekanisme Transversing.............................................................10
Gambar 2.7
Mekanisme Traveling...................................................................11
Gambar 2.8
Crane Hoist...................................................................................11
Gambar 2.9
Komponen Crane Hoist................................................................12
Gambar 2.10
Wirring Diagram Crane Hoist......................................................13
Gambar2.11
Kontaktor......................................................................................14
Gambar 2.12
Motor Hoist..................................................................................15 ix
Gambar 2.13
Brake............................................................................................15
Gambar 2.14
Thermal Over Load......................................................................16
Gambar 2.15
Trafo.............................................................................................16
Gambar 2.16
Sekring.........................................................................................16
Gambar 2.17
Posisi Limit Switch......................................................................17
Gambar 2.18
Push Button..................................................................................17
Gambar 2.19
Arduino Uno.................................................................................19
Gambar 2.20
Wireless RF 433MHz..................................................................21
Gambar 2.21
Relay............................................................................................22
Gambar 2.22
Push Button Mini.........................................................................22
Gambar 3.1
Perencanaan Alat..........................................................................24
Gambar 3.2
Push Button Mini.........................................................................25
Gambar 3.3
Arduino Pro Mini.........................................................................26
Gambar 3.4
Wireless RF 433MHz Transceiver..............................................26
Gambar 3.5
Wirring Diagram Rangkaian Transceiver....................................27
Gambar 3.6
Wireless RF 433MHz Receiver...................................................28
Gambar 3.7
Arduino Uno................................................................................28
Gambar 3.8
Relay 5VDC.................................................................................29
Gambar 3.9
Wirring Diagram Rangkaian Receiver.........................................29
Gambar 3.10
Divice Manager............................................................................30
Gambar 3.11
Wirring Diagram Kontrol Crane Hoist.......................................36
Gambar 3.12
Simulator Kontrol Crane Hoist....................................................38
Gambar 3.13
Rangkaian Skematik Arduino......................................................38
Gambar 3.14
Wirring Diagram Alat Simulasi...................................................39
Gambar 4.1
Motor Listrik Penggerak Crane Hoist..........................................40
Gambar 4.2
Alat Simulasi Mesin Crane Hoist................................................41
x
Gambar 4.3
Rangkaian Transceiver.................................................................47
Gambar 4.4
Remot Pengendali Wireless.........................................................47
Gambar 4.5
Rangkaian Receiver.....................................................................48
Gambar 4.6
Simulasi Mesin Crane Hoist Bergerak Maju...............................48
Gambar 4.7
Simulasi Mesin Crane Hoist Bergerak Mundur...........................49
Gambar 4.8
Simulasi Mesin Crane Hoist Bergerak Naik................................49
Gambar 4.9
Simulasi Mesin Crane Hoist Bergerak Turun..............................50
Gambar 4.10
Simulasi Mesin Crane Hoist Bergerak Kekanan.........................50
Gambar 4.11
Simulasi Mesin Crane Hoist Bergerak Kekiri.............................51
xi
