PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI TUGAS AKHIR PERANGKAT DETEKSI DINI PERMASALAHAN PADA MOBIL INJEKSI BERBASIS KONSENTRASI GAS CO (KARBON MONOKSIDA) Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro

Oleh : DAVID OKTA NUGRAHA NIM : 095114006

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2013

i

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI FINAL PROJECT

Device Early Detection The Problem In The Injection Car Based Concentration Gas CO ( Carbon Monoxide ) Presented as partial fulfillment of the requirements To obtain the sarjana teknik degree In electrical engineering study program

DAVID OKTA NUGRAHA NIM : 095114006

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2013

ii

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI HALAMAN PERSETUJUAN

TUGAS AKHIR

PERANGKAT DETEKSI DINI PERMASALAHAN PADA MOBIL INJEKSI BERBASIS KONSENTRASI GAS CO (KARBON MONOKSIDA)

Oleh : David Okta Nugraha NIM : 095114006

telah disetujui oleh :

Pembimbing

Bernadeta Wuri Harini, ST., M.T.

Tanggal : 11 Desember 2013

iii

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI

HALAMAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR PERANGKAT DETEKSI DINI PERMASALAHAN PADA MOBIL INJEKSI BERBASIS KONSENTRASI GAS CO (KARBON MONOKSIDA)

Oleh: David Okta Nugraha NIM: 095114006

Telah dipertahankan di depan Panitia Penguji Pada tanggal 18 Desember 2013 Dan dinyatakan memenuhi syarat

Susunan Panitia Penguji Nama Lengkap

Tanda Tangan

Ketua

: Martanto, S.T.,M.T.

……………………..

Sekretaris

: Bernadeta Wuri Harini, ST., M.T.

……………………..

Anggota

: Petrus Setyo Prabowo, S.T, M.T.

………………..........

Yogyakarta, 02 Januari 2014 Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Dekan,

Paulina Heruningsih Prima Rosa, M.Sc.

iv

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

“Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.”

Yogyakarta, 11 Desember 2013

David Okta Nugraha

v


HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

MOTTO Hidup Tidak Menghadiahkan Barang Sesuatupun Kepada Manusia Tanpa Bekerja Keras

Dengan ini kupersembahkan karyaku ini untuk..... Yesus Kristus Penuntun Hidupku, Keluargaku tercinta, Kekasihku tersayang, Teman-teman seperjuanganku, Dan semua orang yang mengasihiku Terima Kasih untuk semuanya.......

vi


HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama

: David Okta Nugraha

Nomor Mahasiswa

: 095114006

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

PERANGKAT DETEKSI DINI PERMASALAHAN PADA MOBIL INJEKSI BERBASIS KONSENTRASI GAS CO (KARBON MONOKSIDA) beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

Yogyakarta, 11 Desember 2013

David Okta Nugraha

vii


INTISARI Salah satu penyebab pencemaran udara yang kini dapat dilihat adalah bersumber dari emisi kendaraan bermotor. Penyumbang polutan gas CO terbesar bagi kota-kota besar berasal dari kendaraan pribadi, motor, dan angkutan umum. Konsentrasi gas CO yang tinggi tidak hanya berbahaya bagi manusia tetapi juga untuk mesin kendaraan. Kerusakan pada mesin yang bisa diprediksikan dari gas CO yang tidak normal meliputi kerusakan sistem injeksi hingga masalah sistem emisi. Maka dari itu perlu adanya perangkat deteksi dini untuk mengukur konsentrasi gas CO pada mesin sekaligus memberikan indikasi dan solusi apabila konsentrasi CO tidak normal. Pada penelitian ini, perangkat deteksi dini permasalahan pada mobil injeksi berbasis konsentrasi gas CO menggunakan sensor gas CO seri TGS 5042. Sensor tersebut digunakan untuk melakukan pengukuran gas CO dengan konsentrasi 0%ppm hingga 1%ppm dan sebagai kontroler digunakan mikrokontroler ATmega8535. Hasil pengukuran, indikasi dan solusi ditampilkan pada LCD. Untuk mendapatkan hasil yang akurat pengujian dilakukan dengan melakukan perbandingan pengukuran alat dengan alat standar milik DISHUB dan pengujian alat pada mobil. Perangkat deteksi dini permasalahan pada mobil injeksi berbasis konsentrasi gas CO telah selesai dibuat dan alat dapat bekerja dengan baik. Nilai rata-rata Error pengukuran menggunakan alat hasil perancangan dibandingkan dengan alat standar DISHUB adalah 3.34%. Alat yang dihasilkan sudah dapat melakukan pengukuran konsentrasi CO mulai dari 0% ppm hingga 0.98 % ppm dan alat juga dapat memberikan peringatan dari kondisi pengukuran, melalui tampilan INDIKASI dan SOLUSI yang disesuaikan dengan hasil wawancara dengan mekanik ahli.

Kata Kunci : Emisi kendaraan, gas CO, Karbon monoksida, Kerugian CO, TGS 5042

viii


ABSTRACT One of the factors air pollution can now be seen is taken from motor vehicle emissions. Contribute to the largest pollutants gas CO for big cities derived from private vehicles, motorcycle, and public transportation. The concentration of gas CO high not only harmful to humans but also to car machine. Damage to a machine that can be predicted of gas CO abnormal covering the injection of damage to the problem a system of emission. Therefore requires a device early detection for measuring the concentration gas CO in machines and giving indications and the concentration of a solution if CO not normal. In this research, a device early detection the problem in the injection car based concentration gas CO means of sensors gas CO series TGS 5042. The sensor is used to make measurements gas CO by concentrations of 0 % ppm until 1 % ppm and as controller used mikrokontroler ATmega8535. Measurement result, indications and solutions displayed on LCD. To get accurate results testing did side-by-side comparisons measurement performed with a tool with the default device belonging to DISHUB and testing instrument in the car. A device early detection the problem in the injection car based concentration gas co has been completed and tools can work well. Average value of error of measurement of using tools the result of design compared with the default device DISHUB is 3.34 %. The resulting tool can already perform the measurement of concentration CO from 0% ppm to 0.98% ppm and the tool also can provide warnings of conditions through measurements, through the appearance of an indication and solutions which were adapted to the results of an interview with mechanical expert.

Keywords: Vehicle emissions, gas CO, Carbon monoxide, CO losses, TGS 5042

ix


KATA PENGANTAR Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus karena telah memberikan berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Penulis menyadari bahwa keberhasilan menyelesaikan skripsi ini tidak lepas dari bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 2. Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 3. B. Wuri Harini, S.T., M.T., dosen pembimbing yang dengan penuh pengertian dan ketulusan hati memberi bimbingan, kritik, saran, serta motivasi dalam penulisan skripsi ini. 4. Martanto, S.T.,M.T., dan Petrus Setyo Prabowo, S.T.,M.T. dosen penguji yang telah memberikan masukan, bimbingan, dan saran dalam merevisi skripsi ini. 5. Kedua orang tua tercinta, Eddy Wahono dan Lusiana Sumarti atas perhatian, kasih sayang, dukungan dan doa yang tiada henti. 6. Kakak dan Adik tercinta, Esther Rosita, Jimmy Efraim, dan Cindy Maria F atas dukungan, doa, perhatian, kasih sayang yang begitu besar kepada penulis. 7. Kekasih tercinta, Anis Budiningrum atas perhatian, kasih sayang, dan kesabarannya. 8. Staff sekretariat Teknik Elektro yang telah membantu dalam hal administrasi. 9. Teman-teman seperjuangan angkatan 2009 Teknik Elektro, Bernadus Juk, Adhipa Tri Setiawan A, Rake Silverian, Yustinus Deddy, dan semua teman yang mendukung saya dalam menyelesaikan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih mengalami kesulitan dan tidak lepas dari kesalahan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan masukan, kritik dan saran yang membangun agar skripsi ini menjadi lebih baik. Dan semoga skripsi ini dapat bermanfaat sebagaimana mestinya. Penulis

David Okta Nugraha

x


DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i HALAMAN PERSETUJUAN .............................................................................. iii HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................. v HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ............................. vi LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS....................................... vii INTISARI .................................................................................................................... viii ABSTRACT ................................................................................................................ ix KATA PENGANTAR ............................................................................................. x DAFTAR ISI ............................................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR................................................................................................ xiv DAFTAR TABEL ..................................................................................................... xv DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1.

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

1.2.

Tujuan dan Manfaat Penelitian ......................................................................... 2

1.3.

Manfaat ............................................................................................................. 3

1.4.

Batasan Masalah ............................................................................................... 3

1.5.

Metodologi Penelitian....................................................................................... 3

BAB II DASAR TEORI 2.1.

Mikrokontroler ATmega8535........................................................................... 5

2.2

Proses Pembakaran Motor Bensin .................................................................... 5

2.3

Konversi Nilai ppm........................................................................................... 8

2.4

Gas Co (Karbon Monoksida) ............................................................................ 8

2.5

Gas Analyzer ..................................................................................................... 8

2.6

Sensor Gas CO TGS 5042 ................................................................................ 9 xi

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 2.7

Mikrokontroler ATmega 8535.......................................................................... 12 2.7.1 Arsitektur dan Konfigurasi Pin ATmega 8535........................................ 12 2.7.2 Konfigurasi Pin ATmega8535................................................................. 13 2.7.3 Fitur-fitur ATmega8535........................................................................... 13 2.7.4 Reset dan Osilator Eksternal .................................................................... 14

2.8

Analog to Digital Converter (ADC) ................................................................. 14

2.9

LCD (Liquid Crystal Display) 4x16 ................................................................. 15

BAB III RANCANGAN PENELITIAN 3.1.

Perancangan Sistem .......................................................................................... 17

3.2.

Proses Pengukuran ............................................................................................ 18

3.3

Perancangan Hardware..................................................................................... 18 3.3.1 Desain Perancangan Hardware................................................................ 18 3.3.2 Perancangan Minimum System................................................................. 19 3.3.3 Perancangan Driver Sensor CO ............................................................... 21 3.3.4 Perancangan Driver LCD 4x16 ............................................................... 22 3.3.5 Perancangan Tombol Push Button........................................................... 23

3.4

Perancangan Software....................................................................................... 24 3.4.1 Flowchart Utama ..................................................................................... 24 3.4.2 Subrutin Pengambilan Data ..................................................................... 26 3.4.3 Subrutin Pengambilan Keputusan............................................................ 27

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1

Bentuk Fisik Alat dan Hardware Elektronik .................................................... 29 4.1.1 Bentuk Fisik Alat .................................................................................... 29 4.1.2 Hardware Elektronik................................................................................ 30

4.2

Cara penggunaan Alat....................................................................................... 32

4.3

Pengujian Alat................................................................................................... 32 4.3.1 Pengujian Kestabilan Alat........................................................................ 32 4.3.2 Pengukuran Alat....................................................................................... 33 4.3.2 Pengujian Alat pada Mobil ...................................................................... 35

4.4

Pengujian Hardware ......................................................................................... 37 4.4.1 Pengujian Minimum System ..................................................................... 37 4.4.2 Pengujian Driver Sensor .......................................................................... 37 xii


Pengujian Software ........................................................................................... 38 4.5.1 Pengujian Program Pengambilan Data .................................................... 38 4.5.2 Pengujian Program Pengambilan Keputusan........................................... 40

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1

Kesimpulan ....................................................................................................... 46

5.2

Saran ................................................................................................................. 46

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................... 46 LAMPIRAN ................................................................................................................ 47 Lampiran A Data Hasil Wawancara Bengkel ....................................................... L1 Lampiran B Data Hasil Pengukuran...................................................................... L4 Lampiran C Listing Program Keseluruhan ........................................................... L9 Lampiran D Rangkaian Keseluruhan Perancangan............................................... L22 Lampiran E Petunjuk Penggunaan Alat ................................................................ L23 Lampiran F Spesifikasi Alat.................................................................................. L23 Lampiran G Data Sheet Sensor Gas CO TGS 5042.............................................. L24

xiii


DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1.

Diagram blok perancangan .............................................................................

4

Gambar 2.1.

Gas Analyzer MULLER BEM 8690 ...............................................................

9

Gambar 2.2.

Struktur Sensor Gas CO..................................................................................

10

Gambar 2.3.

Gas tidak terdeteksi.........................................................................................

10

Gambar 2.4.

Gas terdeteksi..................................................................................................

11

Gambar 2.5.

Karakteristik sensitifitas sensor TGS 5042.....................................................

11

Gambar 2.6.

Driver standar TGS 5042 ................................................................................

12

Gambar 2.7.

Konfigurasi pin ATmega 8535 .......................................................................

12

Gambar 2.8.

Rangkaian reset...............................................................................................

14

Gambar 2.9.

LCD character ................................................................................................

15

Gambar 3.1.

Diagram blok perancangan .............................................................................

17

Gambar 3.2.

Desain perancangan hardware A.Bagian Luar B.Bagian dalam .....................

18

Gambar 3.3.

Rangkaian osilator ATmega8535....................................................................

19

Gambar 3.4.

Rangkaian reset ATmega8535........................................................................

20

Gambar 3.5.

Rangkaian minimum system ATmega8535 .....................................................

20

Gambar 3.6.

Rangakain Driver Sensor CO .........................................................................

22

Gambar 3.7.

Rangkaian Driver LCD...................................................................................

23

Gambar 3.8.

Rangkaian Driver tombol push button............................................................

23

Gambar 3.9.

Flowchart utama .............................................................................................

24

Gambar 3.10.

Subrutin Pengambilan Data ............................................................................

26

Gambar 3.11.

Simulasi pengambilan data dan konversi data ................................................

26

Gambar 3.12.

Subrutin Pengambilan Keputusan...................................................................

28

Gambar 4.1.

Hasil Perancangan Alat A.Bagian Depan B.Bagian dalam.............................

29

Gambar 4.2.

Hasil Perancangan Minimum System ..............................................................

30

Gambar 4.3.

Hasil Perancangan Driver Sensor CO TGS 5042 ...........................................

31

Gambar 4.4.

Hasil perancangan Driver LCD ......................................................................

31

Gambar 4.5.

Hasil Perancangan Driver Pushbutton............................................................

31

Gambar 4.6

Pengujian Kestabilan Alat...............................................................................

33

Gambar 4.7

Modifikasi Pegangan Sensor...........................................................................

34

Gambar 4.8.

Grafik hubungan antara %ppm alat dengan %ppm standar ............................

35

Gambar 4.9.

Tampilan Pengujian I/O minimum system ......................................................

37

Gambar 4.10.

Tampilan Proses Pengambilan data ................................................................

39

xiv


DAFTAR TABEL Tabel 2.1.

Fungsi pin LCD 4x16 character ................................................................ 16

Tabel 3.1.

Penggunaan port pada mikrokontroler ....................................................... 21

Tabel 3.2.

Hasil wawancara Bengkel Option Purwokerto .......................................... 25

Tabel 3.3.

Hasil wawancara Bengkel Grand Prix Rawalo .......................................... 25

Tabel 3.4.

Pembagian Kondisi Pengukuran ................................................................ 27

Tabel 4.1.

Hasil Pengujian Kestabilan Alat ................................................................ 33

Tabel 4.2.

Data Pengukuran Alat ................................................................................ 34

Tabel 4.3.

Pengukuran Suzuki APV ARENA 2010.................................................... 36

Tabel 4.4.

Pengukuran Daihatsu Xenia DELUXE 2012 ............................................. 36

Tabel 4.5.

Pengukuran Negative Voltage Converter ................................................... 38

Tabel 4.6.

Hasil Tampilan Program Pengambilan Keputusan .................................... 44

xv


DAFTAR LAMPIRAN LA.

Data Hasil Wawancara Bengkel ........................................................................... L1

LB.

Data Hasil Pengukuran.......................................................................................... L4

LC.

Listing Program Keseluruhan ............................................................................... L9

LD.

Rangkaian Keseluruhan Perancangan ................................................................

L22

LE.

Petunjuk Penggunaan Alat .................................................................................

L23

LF.

Spesifikasi Alat ..................................................................................................

L23

LG.

Data sheet Sensor Gas CO TGS 5042 ...............................................................

L24

xvi


BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Di era modern saat ini sarana transportasi sangat dibutuhkan, khususnya sarana

transportasi kendaraan bermotor. Kebutuhan akan kendaraan bermotor kian tahun kian meningkat, sehingga konsumsi bahan bakar juga mengalami peningkatan yang berujung pada bertambahnya jumlah pencemaran yang dilepaskan ke udara bebas. Salah satu penyebab pencemaran udara yang kini dapat dilihat adalah bersumber dari emisi kendaraan bermotor. Kendaraan bermotor mengeluarkan zat-zat berbahaya yang dapat menimbulkan dampak negatif, baik terhadap kesehatan manusia maupun terhadap lingkungan, seperti nitrogen oksida (NOX), timbal (Pb), karbon monoksida (CO), dan hidro karbon (HC). Penyumbang polutan CO terbesar bagi kota-kota besar berasal dari kendaraan pribadi, motor, dan angkutan umum. CO yang dihasilkan dari pembakaran tak sempurna dari senyawa karbon, sering terjadi pada mesin pembakaran dalam. Karbon monoksida terbentuk apabila terdapat kekurangan oksigen dalam proses pembakaran [1]. Sumber CO antara lain dari kendaraan bermotor, terutama yang menggunakan bahan bakar bensin. Berdasarkan estimasi, jumlah CO diperkirakan mendekati 60 juta ton per tahun. Separuh dari jumlah ini berasal dari kendaraan bermotor yang menggunakan bakan bakar bensin dan sepertiganya berasal dari sumber tidak bergerak seperti pembakaran batubara dan minyak dari industri dan pembakaran sampah domestik. Dalam laporan World Health Organization (WHO) pada tahun 1992 dinyatakan paling tidak 90% dari CO di udara perkotaan berasal dari emisi kendaraan bermotor [2]. Dampak terhadap kesehatan yang disebabkan oleh pencemaran udara akan terakumulasi dari hari ke hari. Dalam jangka waktu lama apabila melebihi ambang batas yang ditentukan akan berakibat pada berbagai gangguan kesehatan pada manusia, seperti bronchitis, emphysema, dan kanker paru-paru serta gangguan kesehatan lainnya. Kerugian yang ditimbulkan dari kadar CO yang tidak normal untuk kendaraan salah satunya adalah pada tingkat efisiensi bahan bakar kendaraan. Bila pada hasil test tertera kadar HC dan CO yang terlalu tinggi, berarti bahan bakar yang masuk ke ruang bakar terlalu besar daripada yang dibutuhkan akibat pengaturan yang tidak tepat[3]. Apabila hal itu terjadi maka konsumsi bahan bakar akan semakin boros. Banyak penyebab yang bisa diprediksikan dari

1


2

permasalahan kadar CO yang tidak normal, mulai sistem injeksi hingga masalah sistem emisi. Dan untuk bagian ini hanya mekanik yang terlatih dan berpengalaman yang dapat memprediksikan kerusakan kendaraan. Di sisi lain alat uji emisi gas buang sangatlah mahal harganya sehingga tidak semua bengkel memiliki alat uji emisi gas buang tersebut. Oleh karena pentingnya pengukuran akan kadar CO pada kendaraan dan dampak negatif yang ditimbulkan dari gas CO sangat besar pengaruhnya bagi manusia dan mesin, maka diperlukan suatu sitem pengukuran tingkat polusi udara untuk mengetahui konsentrasi gas polutan khususnya CO. Dengan rancangan yang akan dibuat diharapkan dapat memberikan keunggulan yaitu berupa kemudahan bagi pemilik kendaraan ataupun mekanik dalam melakukan pengecekan dan analisa mengenai kerusakan ataupun masalah yang terjadi pada sistem injeksi dan sitem emisi gas buang kendaraan secara digitalisasi. Alat ini memberikan kemudahan bagi user untuk pengukuran gas CO dengan kadar 0 sampai dengan 10.000 ppm atau sama dengan 0% ppm sampai dengan 1% ppm serta dilengkapi fitur indikasi dan solusi kerusakan ataupun masalah yang berhubungan dengan sistem injeksi dan emisi kendaraan. Alat ini dapat memberikan solusi untuk mengembalikan konsentrasi CO sesuai standar yang telah ditentukan. Alat yang ada di pasaran yang hanya memberikan data pengukuran kadar emisi sedangkan untuk analisa gangguan harus dilakukan oleh mekanik ahli dengan tindakan secara langsung terhadap kendaraan. Keunggulan yang lain adalah alat ini didesain agar lebih ekonomis dan praktis karena berbentuk portable tetapi memiliki kemampuan yang tidak kalah dengan alat pengujian gas buang standar pabrikan. Berdasarkan uraian di atas, penulis ingin membuat perangkat pengukuran konsentrasi gas CO pada gas buang khususnya mobil injeksi berbahan bakar bensin(premium). Keluaran dari alat akan menampilkan jumlah kadar gas CO (karbon monoksida) dan menampilkan deteksi dini serta solusi permasalahan sistem injeksi dan emisi gas buang pada mobil yang ditampilkan pada LCD. Alat ini menggunakan sensor TGS 5042 untuk pendeteksian gas CO dan mikrokontroller ATmega8535 sebagai tempat pemrosesan data serta program bahasa C++ yang dapat mengendalikan kerja alat tersebut.

1.2

Tujuan Tujuan penelitian ini adalah menghasilkan instrumen pengukur konsentrasi gas

polutan CO (karbon monoksida) dan deteksi dini kerusakan sistem injeksi dan emisi pada mobil injeksi berbahan bakar premium.


3

Manfaat 1.

Untuk mengetahui kelayakan kendaraan bermotor khususnya mobil injeksi berbahan bakar bensin melalui uji emisi gas buang.

2.

Menekan pencemaran udara, khususnya pencemaran gas CO (karbon monoksida).

3.

Tersedianya alat pengukur konsentrasi CO (karbon monoksida) yang ekonomis dan praktis menggunakan mikrokontroler ATmega8535.

4.

Melakukan pendeteksian dini kerusakan ataupun permasalahan pada sistem injeksi dan emisi gas buang pada kendaraan bermotor berbahan bakar bensin(premium).

5.

Alat ini diharapkan mampu memberikan solusi dari kerusakan sistem injeksi dan sistem emisi pada kendaraan.

1.4

Batasan Masalah 1.

Gas uji diukur pada Exhaust mobil standar.

2.

Menggunakan Mikrokontroler ATmega8535 sebagai kontroler.

3.

Menggunakan Sensor Gas CO seri TGS 5042 dengan jangkauan 0 sampai dengan 10.000 ppm.

4.

Pengujian hanya dilakukan pada mobil injeksi berbahan bakar bensin (Premium).

5.

Pengujian dilakukan pada mobil dalam kondisi pemakaian standar dengan umur pemakaian ≤ 5 tahun.

6.

1.5

Pengujian dilakukan pada mobil dengan mesin dalam keadaaan idle.

Metodologi Penelitian Penulisan skripsi ini menggunakan metode : 1.

Pengumpulan bahan-bahan referensi berupa buku, jurnal ilmiah, dan wawancara ke bengkel.

2.

Perancangan subsistem hardware dan software dengan mempertimbangkan berbagai faktor permasalahan dan kebutuhan yang telah diperoleh sebelumnya.

3.

Pembuatan sistem hardware dan software. Alat akan bekerja bila sensor CO (karbon monoksida) pada alat dapat mendeteksi konsentrasi gas CO pada gas buang kendaraan bermotor. Sensor CO harus dikalibrasi agar mendapat angka


4

yang benar. Mikrokontroler akan mengolah data hasil pengecekan konsentrasi CO yang telah di lakukan kemudian data disajikan pada LCD sebagai sebuah informasi.

Gambar 1.1 Diagram Blok Perancangan 4.

Teknik pengambilan data dilakukan dengan cara melakukan uji coba alat pada sistem exhaust kendaraan. Nilai tegangan output dari alat yang dirancang akan dikalibrasi terlebih dahulu dengan alat standar milik DISHUB. Kemudian data kalibrasi dibuat grafik untuk mendapatkan persamaan guna menghitung nilai tegangan ke nilai %ppm pada alat.

5.

Analisa data dilakukan dengan mengecek keakuratan data hasil pengukuran oleh alat, dengan cara membandingkan antara data yang disajikan pada alat dengan alat uji emisi standar. Kesimpulan hasil penelitian dapat dilakukan dengan mengitung presentase error yang terjadi selama masa pengujian alat.


BAB II DASAR TEORI 2.1

Mesin Injeksi Sistem injeksi bukan lagi teknologi baru, tetapi sudah digunakan hampir semua

mobil yang diproduksi di Indonesia saat ini. Mesin injeksi berbeda dengan mesin karburator. Secara prinsip perbedaan antara mesin mobil dengan sistem injeksi dan karburator adalah terletak pada cara atau metode pasokan bahan bakar ke ruang bakar mesin. Pada sistem karburator, bahan bakar masuk keruang bakar karena terdapat hisapan dari mesin, sedangkan pada mobil injeksi bahan bakar masuk ke ruang bakar karena di semprotkan oleh injektor, bahan bakar di tekan oleh fuel pump dan saat penyemprotan serta volumenya di atur oleh ECU(Electronic Control Unit). ECU berfungsi sebagai pusat pengolah data kontrol yang mendapat masukan data dari sensor yang ada di mesin untuk mengontrol waktu penyemprotan bahan bakar, jumlah bahan bakar yang dikeluarkan, dan saat pengapian. Sistem Injeksi mempunyai keunggulan dalam hal pengaturan bahan bakar yang lebih hemat daripada mesin karburator[4]. Untuk mendapat performa yang baik maka mesin injeksi harus dirawat secara rutin. Perawatan mesin injeksi dilakukan untuk setiap jarak tempuh 5.000 km. Bagian-bagian sistem innjeksi yang memerlukan pengecekkan adalah: 1. Saringan Bahan Bakar (Fuel Filter) komponen ini terdapat di ruang mesin dan terbuat dari logam. Saringan bensin yang kotor sebaiknya dibersihkan dengan bantuan angin bertekanan tinggi. Namun jika terlalu kotor sebaiknya ganti dengan yang baru. Karena jika dibiarkan saja dapat terjadi kerusakan pompa bensin ditandai dengan timbulnya suara berisik yang bernada tidak stabil. 2. Saringan udara (Air Filter) Berfungsi untuk menyaring kotoran dan debu dari udara , sehingga memberi kesempatan udara masuk lebih banyak ke ruang bakar. Terhambatnya udara akan menyebabkan pembakaran tidak sempurna dan memboroskan bahan bakar. Agar udara dapat disalurkan dengan baik maka saringan udara pada mesin harus selalu bersih dari kotoran.

5


6

3. Throttle Body Komponen ini rentan terhadap kotoran yang mengakibatkan akselerasi menjadi kurang responsive. Jika kotoran sudah menumpuk di bagian throttle position sensor maka bisa menyebabkan putaran mesin menjadi pincang dalam keadaan stationer. Kebersihan throttle body berhubungan dengan kebersihan saringan udara karena sumber kotoran berasal dari udara yang terhisap ke ruang bakar. 4. Nosel Injektor Lubang nosel yang kecil ukurannya dapat juga tersumbat kotoran ataupun kerak. Sehingga semprotan bensin jadi kacau dan debitnya menjadi berkurang. Hal itu berakibat putaran mesin menjadi pincang dan akselerasi mesin menjadi kurang responsive. 5. Penyetelan CO Penyetelan ulang di system pasokan bensin, udara dan pengapian diperlukan untuk mendapat performa mesin yang tepat. Pengukuran CO dilakukan untuk mengetahui tingkat efisiensi proses pembakaran di mesin. Idealnya nilai CO harus di bawah 1% ppm[5].

2.2

Proses Pembakaran Motor Bensin Pembakaran sebagai reaksi kimia atau reaksi persenyawaan bahan bakar dengan

oksigen dengan diikuti cahaya atau panas. Mekanisme pembakaran sangat dipengaruhi oleh keadaan dari keseluruhan proses pembakaran dimana atom-atom dari komponen yang dapat bereaksi dengan oksigen dan membentuk produk yang berupa gas. Bila oksigen dan hidrokarbon tidak bercampur dengan baik, maka akan terjadi proses cracking dimana pada pembakaran akan timbul asap. Pembakaran seperti ini dinamakan pembakaran tidak sempurna[6]. Ada dua kemungkinan yang dapat terjadi pada pembakaran motor bensin yaitu: Pembakaran normal (sempurna), dimana bahan bakar dapat terbakar seluruhnya pada saat dan keadaan yang dikehendaki. Mekanisme pembakaran normal pada motor bensin dimulai pada saat terjadinya loncatan bunga api pada busi. Selanjutnya api membakar gas yang berada di sekelilingnya dan terus menjalar ke seluruh bagian sampai semua partikel gas terbakar habis. Pada saat gas bakar dikompresikan, tekanan dan suhunya naik, sehingga terjadi reaksi kimia dimana molekul-molekul hidrokarbon terurai dan tergabung dengan oksigen dan udara. Sebelum langkah kompresi berakhir terjadilah percikan api pada busi yang kemudian membakar gas tersebut. Dengan timbulnya energi panas, tekanan


7

dan suhunya naik secara mendadak, maka torak terdorong menuju titik mati bawah Pembakaran tidak sempurna (tidak normal), adalah pembakaran dimana nyala api dari pembakaran ini tidak menyebar secara teratur dan merata sehingga menimbulkan masalah atau bahkan kerusakan pada bagian-bagian motor. Pembakaran yang tidak sesuai dengan yang dikehendaki sehingga tekanan di dalam silinder tidak bisa dikontrol, sering disebut dengan autoignition. Autoignition adalah proses pembakaran dimana campuran bahan bakar tidak terbakar karena nyala api yang dihasilkan oleh busi melainkan oleh panas yang lain, misalnya panas akibat kompresi atau panas akibat arang yang membara dan sebagainya. Pembakaran tidak sempurna dapat mengakibatkan seperti knocking dan preignition yang memungkinkan timbulnya gangguan dan kerusakan dalam motor bensin[7]. Pada pembakaran yang tidak sempurna sering pula terjadi pembakaran yang tidak lengkap. Pembakaran yang normal pada motor bensin adalah dimulai pada saat terjadinya loncatan api pada busi dan membakar semua hidrogen dan oksigen yang terkandung dalam campuran bahan bakar. Dalam pembakaran normal semua atom karbon dan hidrogen bereaksi sempurna dengan udara yaitu oksigen. Berikut adalah contoh pembakaran normal CH4 : CH4+2O2-->CO2+2H2O

(2.1)

Tetapi dalam pembakaran yang tidak lengkap yaitu pembakaran pada kondisi kelebihan atau kekurangan oksigen. Contoh reaksi kelebihan oksigen : CH4+3O2-->CO2+2H2O+O2

(2.2)

Jadi di dalam persamaan reaksi di atas jelas ada kelebihan O2 (Oksigen). Contoh reaksi kekurangan oksigen : 2CH4+3,5O2-->CO2+CO+4H2O

(2.3)

jadi di dalam persamaan reaksi di atas masih ada CO yang tidak terbakar dan keluar bersama-sama dengan gas buang. Hal tersebut disebabkan karena kekurangan oksigen[8].

2.3

Konversi Niiai ppm Satuan ppm( part per million ) atau bagian perjuta adalah perbandingan antara

suatu bagian senyawa dalam satu juta bagian. Satuan ppm digunakan untuk menunjukan suatu kandungan senyawa dalam suatu larutan. Nilai 1ppm sama dengan 0.0001% vol ppm atau 1% vol ppm sama dengan 10.000 ppm[9].


8

Gas CO (Karbon monoksida) Karbon monoksida atau CO adalah suatu gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan

juga tidak berasa. Gas CO dapat berbentuk cairan pada suhu dibawah -129OC. Gas CO sebagian besar berasal dari pembakaran bahan fosil dengan udara, berupa gas buang. Di kota besar yang padat lalu lintasnya akan banyak menghasilkan gas CO sehingga kadar CO dalam udara relatif tinggi dibandingkan dengan daerah pedesaan [10]. CO terbentuk dari pembakaran bensin yang tidak sempurna pada ruang bakar, karena perbandingan fuel ratio (AFR) udara dengan bensin lebih kaya bensin daripada udara. Ketika perbandingan besin lebih kaya dari udara maka konsumsi bahan bakar boros ataupun tidak efektif. Saat mesin bekerja dengan AFR yang tepat, untuk ,mesin dengan sitem injeksi emisi CO pada ujung knalpot berkisar 0.5% sampai 1% ppm. Sistem injeksi pada mobil dirancang untuk menekan gas polutan yang dihasilkan dari hasil pembakaran. Dengan dilengkapi Catalytic converter emisi gas CO dapat dibuat menjadi mendekati 0% ppm. Kerugian yang ditimbulkan dari CO yang tidak normal bagi mesin adalah performa berkurang dan umur mesin menjadi lebih pendek[11].

2.5

Gas Analyzer Berikut adalah data analisa manual mengenai indikasi kerusakan dari pengukuran

konsentrasi gas CO menggunakan Gas Analyzer. a. EMISI CO TINGGI Konsentrasi gas CO lebih dari 1% ppm pada sistem injeksi ataupun lebih dari 2,5% ppm untuk mesin dengan karburator menunjukkan kondisi dimana Air Fuel Ratio (AFR) terlalu kaya (lambda < 1,00). Secara umum CO menunjukkan angka efisiensi dari pembakaran di ruang bakar. Tingginya emisi CO disebabkan karena kurangnya oksigen untuk menghasilkan pembakaran yang tuntas dan sempurna. Hal-hal yang menyebabkan AFR terlalu kaya antara lain :  Idle speed terlalu rendah.  Setelan pelampung karburator yang tidak tepat menyebabkan bensin terlalu banyak  Air filter yang kotor.  Pelumas mesin yang terlalu kotor atau terkontaminasi berat.  Charcoal Canister yang jenuh.  PCV valve yang tidak bekerja.


9

 Kinerja fuel delivery system yang tidak normal.  Air intake temperature sensor yang tidak normal.  Coolant temperature sensor yang tidak normal.  Catalytic Converter yang tidak bekerja. b. NORMAL CO Apabila AFR berada dekat atau tepat pada titik ideal (AFR 14,7 atau lambda = 1,00) maka emisi CO tidak akan lebih dari 1% ppm pada mesin dengan sistem injeksi atau 2,5% ppm pada mesin dengan karburator. c. CO TERLALU RENDAH Sebenarnya tidak ada batasan dimana CO dikatakan terlalu rendah. Konsentrasi CO terkadang masih terlihat “normal” walaupun mesin sudah bekerja dengan campuran yang amat kurus[12]. Alat standar Gas Analyzer hanya dapat menampilkan jumlah konsentrasi gas polutan pada kendaraaan sehingga analisa mengenai tingkat kenormalan gas CO dan indikasi permasalahan pada mesin harus dilakukan manual oleh mekanik ahli. Berikut gambar alat standar Gas Analyzer MULLER BEM 8690.

Gambar 2.1. Gas Analyzer MULLER BEM 8690

2.6

Sensor Gas CO TGS 5042 Sensor gas CO mempunyai struktur sensor yang berlapis-lapis. Sebuah lapisan kaca

digunakan untuk menahan panas ditempatkan di antara pemanas berbahan RuO2 dan alumina substrat. Lapisan sensor gasnya terbuat dari bahan SnO2. Pada bagian dalam


10

sensor terdapat arang aktif yang disisipkan di antara penutup dalam dan luar, arang aktif ini digunakan untuk mengurangi pengaruh dari berbagai gas lain selain gas CO.

Gambar 2.2. Struktur Sensor Gas CO Secara umum cara kerja sensor adalah sebagai berikut: Bahan detektor gas dari sensor adalah metal oksida, khususnya senyawa SnO2. Ketika kristal metal oksida (SnO2) dipanaskan pada temperatur tertentu, oksigen akan diserap pada permukaan kristal dan oksigen akan bermuatan negatif. Hal ini disebabkan karena permukaan kristal mendonorkan elektron pada oksigen yang terdapat pada lapisan luar, sehingga oksigen akan bermuatan negatif dan muatan positif akan terbentuk pada permukaan luar kristal. Tegangan permukaan yang terbentuk akan menghambat laju aliran elektron seperti tampak pada gambar 2.3.

Gambar 2.3. Gas tidak terdeteksi Di dalam sensor, arus elektrik mengalir melewati daerah sambungan (grain boundary) dari kristal SnO2. Pada daerah sambungan, penyerapan oksigen mencegah muatan untuk bergerak bebas. Pada gambar 2.4 jika konsentrasi gas menurun, proses


11

deoksidasi akan terjadi, rapat permukaan dari muatan negatif oksigen akan berkurang dan mengakibatkan menurunnya ketinggian penghalang dari daerah sambungan[13].

Gambar 2.4. Gas Terdeteksi Sensor TGS 5042 memiliki kemampuan deteksi gas CO mulai dari 0 hingga 10.000ppm. Pada gambar 2.5 menunjukan karakteristik sensitifitas sensor pada uji standar.

Gambar 2.5. Karakteristik sensitifitas sensor TGS 5042 Keterangan gambar: I = Arus output sensor pada CO 400ppm dengan berbagai macam variasi suhu Io = Arus output sensor pada CO 400ppm dengan suhu 20°C Untuk mengaktifkan sensor TGS 5042 diperlukan driver. Driver standar telah direkomendasikan dari produsen sensor Figaro pada gambar 2.6.. Berikut adalah komponen yang direkomendasikan: R1 = 1KΩ R2 = 100KΩ


12

R3 = 1KΩ C1 = 22µF IC = AD708 Ultralow offset voltage dual op amp

Gambar 2.6. Driver standar TGS 5042 [14]

2.7

Mikrokontroler ATmega8535 [15]

2.7.1 Arsitektur dan Konfigurasi Pin ATmega8535 Mikrokontroler ATmega8535 adalah mikrokontroler berjenis RISC 8 bit dengan delapan kilobyte flash memori, high performance dan low power. Piranti dapat diprogram secara in-system programming (ISP) dan dapat diprogram berulang-ulang selama 10.000 kali baca / tulis di dalam sistem. Gambar 2.6 menunjukkkan konfigurasi pin dan blok diagram ATmega8535.

Gambar 2.7. Konfigurasi pin ATmega8535


13

2.7.2 Konfigurasi pin ATmega8535 sebagai berikut : 1.

VCC merupakan kaki masukan catu daya positif.

2.

GND merupakan kaki masukan catu daya negatif (ground).

3.

AVCC merupakan kaki masukan tegangan untuk ADC.

4.

AREF merupakan kaki masukan tegangan referensi untuk ADC.

5.

XTAL 1 dan XTAL 2 merupakan kaki masukan untuk kristal luar.

6.

RESET merupakan kaki untuk me-reset mikrokontroler.

7.

PORT A merupakan kaki saluran I/O dua arah dan kaki masukan ADC.

8.

PORT B merupakan kaki saluran I/O dua arah dengan fungsi khusus seperti komparator analog, timer / counter, dan SPI.

9.

PORT C merupakan kaki saluran I/O dua arah dengan fungsi khusus seperti komparator analog, timer oscillator, dan TWI.

10. PORT D merupakan kaki saluran I/O dua arah dengan fungsi khusus seperti komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial.

2.7.3 Fitur-fitur ATmega8535 1. Berperformen tinggi dan dengan konsumsi daya rendah (low power) 2. Fitur Peripheral a. Dua Timer/Counter 8-bit dengan Separate Prescaler (sumber clock yang dapat diatur) dan Mode pembanding b. Satu Timer/Counter 16-bit dengan Separate Prescaler, Mode pembanding dan Capture Mode c. Real Time Counter dengan sumber osilator terpisah d. Terdapat delapan saluran ADC dengan resolusi sepuluh bit ADC e. Empat saluran Pulse Width Modulation (PWM) f. Terdapat Two Serial Interface g. Programmable serial USART h. Master/Serial SPI Serial Interface i. Programmable Watchdog Timer dengan On-Chip Oscillator j. On-Chip Analog Comparator 3. I/O dan kemasan a. 32 programmable saluran I/O b. 40 pin PDIP, 44 pin TQFP, 44 pin PLCC dan 44 pin MLF


14

4. Tegangan Kerja a. 2,7 – 5,5V untuk ATmega8535L b. 4,5 – 5,5V untuk ATmega8535 5. Kelas Kecepatan a. 0 – 8 Mhz untuk ATmega8535L b. 0 – 16 Mhz untuk ATmega8535 2.7.4 Reset dan Osilator Eksternal Chip akan reset jika tegangan catu nol atau pin RST dipaksa 0. Jika membutuhkan tombol reset, dapat ditambah dengan rangkaian reset seperti pada gambar 2.7.

Gambar 2.8. Rangkaian reset Tegangan dan frekuensi kerja pada mikrokontroler ATmega. Tegangan kerja chip tipe L dapat beroperasi 2,7V – 5,5V.

2.8

Analog to Digital Converter (ADC) ADC pada AVR ATmega8535 merupakan ADC 10-bit tipe Successive

Approximation, yang terhubung ke sebuah multiplekser analog yang akan memilih satu dari delapan kanal. Terdapat 8 kanal ADC masing-masing selebar 10 bit. ADC dapat digunakan dengan memberikan masukan tegangan pada port ADC yaitu port A. ADC memiliki dua jenis mode yang dapat digunakan yaitu single conversion dan free running. Pada mode single conversion, pengguna harus mengaktifkan setiap kali ADC akan digunakan, sedangkan pada mode free running, pengguna cukup sekali mengaktifkan, sehingga ADC akan terus mengkonversi tanpa henti. ADC mempunyai rangkaian untuk mengambil sampel dan hold (menahan) tegangan input ADC, sehingga dalam keadaan konstan selama proses konversi. ADC mempunyai catu daya yang terpisah yaitu pin AVcc – AGND. AVcc tidak boleh berbeda ± 0,3V dari Vcc. Sinyal input ADC tidak boleh melebihi tegangan referensi. Nilai digital sinyal input :


15

Untuk resolusi 10 bit (1024): Kode Digital =

Untuk mencari nilai

2.9

V =

x 1024

(2.4)

:

xV

(2.5)

LCD (Liquid Crystal Display) 4x16 [16] LCD (Liquid Crystal Display) adalah komponen yang berfungsi untuk menampilkan

suatu character pada suatu tampilan (display) dengan bahan utama yang digunakan berupa Liquid Crystal. Apabila diberi arus listrik sesuai dengan jalur yang telah dirancang pada konstruksi LCD, Liquid Crystal akan berpendar menghasilkan suatu cahaya dan cahaya tersebut akan membentuk suatu character tertentu. LCD yang digunakan adalah jenis LCD dengan tampilan 4x16 (4 baris, 16 kolom) Seri CA1604A dengan konsumsi daya rendah. LCD character ditunjukkan pada gambar 2.8 .

Gambar 2.9. LCD character

LCD jenis CA1604A memiliki jumlah pin sebanyak 16 yang memiliki fungsi berbedabeda. Fungsi pin-pin tersebut disajikan pada Tabel 2.2.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Tabel 2.1. Fungsi pin LCD 4x16 character [16] No pin

Simbol

Fungsi

1

VSS

Ground Voltage

2

VCC

5Volt

3

V0

Negative Supply For LCD Register Select

4

RS

0 = Instruction Register 1 = Data Register Read/Write

5

R/W

0 = write mode 1 = read mode

6

E

Enable trigger

7

DB0

Data bit 0 (LSB)

8

DB1

Data bit 1

9

DB2

Data bit 2

10

DB3

Data bit 3

11

DB4

Data bit 4

12

DB5

Data bit 5

13

DB6

Data bit 6

14

DB7

Data bit 7 (MSB)

15

LED Anode +

Back Light Positive

16

LED Katode -

Back Light Negative

16


BAB III RANCANGAN PENELITIAN 3.1 Perancangan Sistem Perancangan perangkat deteksi dini permasalahan pada mobil injeksi berbasis konsentrasi gas CO dibagi menjadi dua subsitem, yaitu subsistem software dan subsistem hardware. Subsistem software berhubungan dengan perancangan program yang akan digunakan untuk menjalankan perangkat yang akan dibuat, sedangkan subsistem hardware terdiri dari minimum system mikrokontroler AVR ATmega8535, LCD character, tombol push button menu, dan driver sensor gas CO. Diagram blok perancangan sistem ditunjukkan pada gambar 3.1.

Gambar 3.1. Diagram Blok Perancangan Seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.1 maka sistem kerja alat adalah sebagai berikut. Alat akan diaktifkan melalui tombol on/off dan akan ditandai dengan nyala LCD. Setelah alat aktif maka sensor gas CO akan mendeteksi kadar CO dari sumber. Data analog dari pengukuran sensor akan diolah oleh mikrokontroller ATmega8535 sehingga menjadi data digital. Hasil pengolahan data akan ditampilkan pada LCD. Data yang ditampilkan berupa nilai pengukuran konsentrasi gas CO dalam ppm, kondisi mesin, indikasi dan solusi kerusakan mesin.

17


18

3.2 Proses Pengukuran Proses pengukuran akan dilakukan dalam dua tahap, yaitu : 1. Pengukuran awal Pada saat tombol on-off ditekan, sistem alat ukur akan aktif dan melakukan pengukuran awal dalam kondisi tidak ada gas CO. Tahap ini berfungsi untuk memastikan kondisi awal sensor. 2. Pengukuran kadar CO. Ketika sensor didekatkan dengan sumber gas CO, maka sistem akan melakukan pengukuran. Pengukuran ini akan mendapatkan nilai kadar gas dari sumber gas CO. Data hasil pengukuran akan disimpan di dalam mikrokontroler ATmega8535. Nilai tersebut akan ditampilkan sebagai nilai ppm pada LCD character.

3.3 Perancangan Hardware 3.3.1 Desain Perancangan Hardware Hardware dirancang menggunakan bahan acrylic dan didesain dengan ukuran portable. Dimensi hardware yang akan dibuat adalah 20cm x 13cm x 8cm. Gambar desain perancangan hardware ditunjukkan oleh gambar 3.2.

Gambar 3.2. Desain perancangan hardware A.Bagian Luar & B. Bagian dalam


19

Keterangan Gambar: 1. LCD 4x16 2. Pushbutton next, previous, reset 3. Tongkat Pegangan 4. Sensor CO 5. Driver Sensor 6. Minimum System ATmega8535

3.3.2 Perancangan Minimum System AT mega 8535 Rangkaian sistem minimum berfungsi sebagai I/O untuk mengolah data dari sensor CO sehingga data pengukuran gas CO dapat ditampilkan pada LCD. Mikrokontroler membutuhkan sistem minimum yang terdiri dari rangkaian eksternal yaitu, rangkaian osilator dan rangkaian reset. Rangkaian osilator ditunjukkan pada gambar 3.3 perancangan rangkaian osilator menggunakan kristal dengan frekuensi 12Mhz dan menggunakan kapasitor 22pF (datasheet) pada pin XTAL1 dan XTAL2 di mikrokontroler.

Gambar 3.3. Rangkaian osilator ATmega8535 Gambar 3.4 menunjukkan rangkaian pin reset mikrokontroler ATmega8535. Rangkaian pin reset bertujuan untuk memaksa proses kerja pada mikrokontroler diulang dari awal. Jika tombol pin reset ditekan, maka pin reset akan mendapat input logika rendah, sehingga mikrokontroler akan mengulang proses eksekusi program dari awal. Pada perancangan rangkaian reset digunakan resistor sebesar 470Ω dan kapasitor sebesar 10µF berdasarkan gambar 3.4.


20

Gambar 3.4. Rangkaian pin reset ATmega8535 Secara keseluruhan rangkaian minimun system mikrokontroler ATmega 8535 ditunjukkan pada gambar 3.5.

Gambar 3.5. Rangkaian Minimum System AT mega 8535


21

Perancangan pengunaan port sebagai input dan output pada mikrokontroler disesuaikan dengan kebutuhan. Port yang akan digunakan adalah port A, port B dan port C. Port A digunakan sebagai port output sensor. Port A.0 digunakan sebagai port ADC sensor.Port B.0, port B.1, port B.2 dan port B.3 digunakan sebagai port data, sedangkan port B.4, port B.5 dan port B.6 digunakan sebagai port pengatur interface LCD. Pada port C digunakan sebagai port tombol input . Port C.0 digunakan sebagai port tombol Next, port C.1 digunakan untuk port tombol previous dan port C.2 digunakan sebagai port tombol reset. Tabel 3.1 menunjukkan pengunaan port-port yang akan digunakan pada mikrokontroler ATmega8535. Tabel 3.1. Penggunaan port pada mikrokontroler No

Nama Port

Keterangan

1

PortA.0

ADC 0

2

PortB.0

DB 7 LCD

3

PortB.1

DB 6 LCD

4

PortB.2

DB 5 LCD

5

PortB.3

DB 4 LCD

6

PortB.4

Enable LCD

7

PortB.5

R/W LCD

8

PortB.6

RS LCD

9

PortC.0

Tombol Next

10

PortC.1

Tombol Previous

11

PortC.2

Tombol Reset

3.3.3 Perancangan Driver Sensor CO Sensor gas CO membutuhkan driver untuk pengaktifannya. Perancangan driver sensor gas CO mengacu pada datasheet sensor adalah sebagai berikut.


22

Gambar 3.6. Rangkaian Driver Sensor CO[14] Driver berfungsi untuk membatasi tegangan kerja pada sensor agar kurang dari ±10mV. Kondisi ini diperlukan agar sensor tidak rusak saat diaktifkan. Dari datasheet diatas diharapkan tegangan Output(Vout) maksimum pada saat 10.000 ppm atau 1% ppm adalah 4 volt, maka driver perlu dirancang ulang dengan perhitungan berikut. = 1.473

= 1.473

=

=

=

4 = 1.473

/

⁄

× 1 Ω = 0.01473

4 = 271,55 0.01473

× 1 × (1 + 2⁄ 3)

× 1 Ω × (1 + 2⁄1 Ω)

(3.1)

(3.2)

(3.3)

(3.4)

2 = 270.55 Ω

Sehingga nilai resistor R3 yang digunakan pada perancangan adalah 270.55KΩ menggantikan nilai resistor R3 sebelumnya yang menggunakan 100KΩ.

3.3.4 Perancangan Driver LCD 4x16 LCD yang digunakan untuk menampilkan data adalah LCD 16x4 yang memiliki tipe CA1604A. Dalam perancangan ini mode yang digunakan untuk menuliskan data ke LCD digunakan sebanyak 4 bit (mode nibble). Port B.0, port B.1, port B.2 dan port B.3 digunakan sebagai port data, sedangkan port B.4, port B.5 dan port B.6 digunakan sebagai port pengatur interface LCD. Berdasarkan datasheet tegangan kontras (Vcc LCD) maksimum sebesar 5VDC, sehingga dalam perancangan digunakan sebuah resistor variabel sebesar 10KΩ yang


23

berfungsi untuk membatasi tegangan yang masuk ke pin Vcc LCD. Rangkaian LCD dengan mode 4 bit ditunjukkan pada gambar 3.7.

Gambar 3.7. Rangkaian driver LCD

3.3.5 Perancangan Tombol Push button Tombol pushbutton berfungsi sebagai tombol masukan Next, Previous dan Reset frame tampilan LCD. Rangkaian driver pushbutton ditunjukan pada gambar 3.8.

Gambar 3.8. Rangkaian driver tombol Push Button


24

3.4 Perancangan Software 3.4.1 Flowchart Utama Flowchart utama ditunjukkan pada gambar 3.9 yang menunjukkan proses mikrokontroler secara keseluruhan. Setelah start, program melakukan inisialisasi terhadap port-port mikrokontroler yang digunakan. Langkah selanjutnya sistem akan melakukan pengecekkan nilai ADC. Dari nilai ADC yang didapat, sistem akan mengkonversikan nilai tersebut menjadi nilai pengukuran dalam satuan % ppm dan kondisi mesin.

Gambar 3.9. Flowchart utama Kondisi mesin yang akan ditampilkan adalah sesuai dengan data hasil wawancara yang telah dilakukan. Hasil wawancara yang dilakukan terhadap mekanik ahli bengkel Option Purwokerto dan Grand Prix Rawalo yang ditunjukkan pada tabel 3.2[17] dan tabel 3.3 [18].


25

Tabel 3.2 Hasil wawancara Bengkel Option Purwokerto [17] No Tingkat

1

Kadar CO

Indikasi

kerusakan

(% ppm)

permasalahan

Ringan

0.5 % s.d 0.75% Bahan bakar oktan

Solusi

Ganti bahan bakar

tidak sesuai 2

Ringan

0.5% s.d 0.75%

Air filter kotor

Bersihkan atau ganti

3

Berat

0.75% s.d 1.0%

Throttle body dan

Bongkar dan

IACV (Idle Air Control

bersihkan

Valve) kotor 4

Berat

0.75% s.d 1.0%

Kompresi Mesin

Tune up

-keausan blok silinder -keausan ring piston Tabel 3.3 Hasil wawancara Bengkel Grand Prix Rawalo[18] No Tingkat

1

Kadar CO

Indikasi

kerusakan

(% ppm)

permasalahan

Ringan

0.5 % s.d 0.75% Bahan bakar oktan

Solusi

Ganti bahan bakar

tidak sesuai 2

Ringan

0.5 % s.d 0.75% Fuel filter bermasalah

Bersihkan atau

kotor atau mampet

Ganti

3

Ringan

0.5% s.d 0.75%

Air filter kotor

Bersihkan atau ganti

4

Berat

0.75% s.d 1.0%

Throttle body dan

Bongkar dan

IACV (Idle Air Control

bersihkan

Valve) kotor atau berkerak 5

Berat

0.75% s.d 1.0%

Ruang bakar berkerak

Cek dan Tune up

6

Berat

0.75% s.d 1.0%

Kompresi Mesin

Cek dan Tune up

-keausan blok silinder -keausan piston -keausan ring piston -keausan payung klep


26

3.4.2 Subrutin Pengambilan Data Pada subrutin Pengambilan data pada gambar 3.10, sensor diaktifkan dan pengambilan data ADC dilakukan. Tegangan referensi yang digunakan adalah Avcc. Data yang telah diambil akan diolah dengan ADC 10 bit kemudian dikonversikan menjadi nilai kadar gas CO dalam % ppm. Proses konversi dilakukan dengan membandingkan nilai ADC sensor dengan nilai % ppm dari alat standar DISHUB. Dari nilai perbandingan tersebut akan dibuat grafik liniear untuk mendapat persamaan konversi ADC ke dalam nilai % ppm.

Gambar 3.10. Subrutin Pengambilan Data Proses konversi data dilakukan dengan simulasi gambar 3.11.

Gambar 3.11. Simulasi pengambilan data dan konversi data Dari grafik liniear pengambilan data di atas, nilai hasil pengambilan data dimasukan ke dalam persamaan berikut. − −

=

− −

Kemudian disederhanakan menjadi persamaan berikut.

(3.6)

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI =

+

27

(3.7)

Dengan menggunakan data ADC 10 bit 0 s.d 1024 dan Avcc 5 volt maka diketahui nilai satu poin ADC adalah 5mV. 5 = 18.00 270 Ω 18 1,473 /

(3.8)

= 12.30

(3.9)

Dari perhitungan diatas diketahui setiap kenaikan satu poin ADC sama dengan kenaikan nilai kadar CO sebesar 12.30 ppm atau 0.001% ppm.

3.4.3 Subrutin Pengambilan Keputusan Dalam subrutin pengambilan keputusan pada gambar 3.12 data nilai konversi ADC menjadi ppm akan diproses kembali oleh sistem. Proses pada subrutin ini dilakukan dengan membandingkan nilai ppm yang telah diukur dengan tiga kondisi yang ditelah ditetapkan pada sistem. Tiga kondisi yang ditetapkan pada sistem adalah normal, sedang, dan tinggi. Indikasi dan solusi hanya ditampilkan pada kondisi sedang dan tinggi. Sedangkan pada kondisi normal hanya berisi nilai pengukuran. Tiap kondisi memiliki nilai pengukuran yang berbeda-beda sesuai dengan hasil wawancara yang telah dilakukan. Pembagian kondisi pengukuran akan ditunjukan tabel 3.4. Tabel 3.4 Pembagian kondisi pengukuran NO

Nilai Kadar CO

Kondisi

(% ppm) 1

0.0% s.d 0.5%

NORMAL

2

0.5% s.d 0.75 %

SEDANG

3

0.75% s.d 1.0%

TINGGI


Gambar 3.12. Subrutin Pengambilan Keputusan

28


BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi pembahasan tentang hardware dan software yang dibuat sesuai dengan perancangan pada bab III. Untuk mengetahui hardware dan software dapat bekerja dengan baik, diperlukan pengujian terhadap hardware atau software tersebut. Melalui pengujian tersebut, akan diperoleh hasil berupa data-data yang dapat memperlihatkan bahwa alat yang telah dirancang dapat bekerja dengan baik atau tidak. Berdasarkan datadata yang diperoleh dapat dilakukan analisa terhadap proses kerja alat yang telah dibuat.

4.1

Bentuk Fisik Alat dan Hardware Elektronik

4.1.1 Bentuk Fisik Alat Hasil perancangan alat secara keseluruhan ditunjukkan pada gambar 4.1. Gambar 4.1 menunjukkan hasil perancangan alat bagian depan dan bagian dalam.

1

1 b 2 l3 4 1 h1 1 b gb b l ll l B h Ai h h Gambar g 4.1 Hasil Perancangan Alat A. Bagian depan ug g Keterangan gambar 4.1 l l l i 4x16i i 1. Penampil LCD u u u 2. Pushbutton Reset 5

3. Pushbutton Next 4. Pushbutton Previous

29

8

1 b 7 l h 1 g b l 6 l 1 h i B. Bagian dalamb u g l l h i g u l i u


30

5. Tongkat Pegangan Sensor 6. Baterai 10V 1500mAh 7. Minimum system ATmega8535 8. Driver sensor TGS5042

4.1.2 Hardware Elektronik Hardware pada alat ukur yang dirancang terdiri dari 1. Minimum system ATmega8535 2. Driver sensor CO TGS5042 3. Driver LCD 4. Driver Pushbutton Hasil perancangan akan ditunjukkan oleh gambar 4.2, gambar 4.3, gambar 4.4, dan gambar 4.5.

1 2

3 6 4

5

Gambar 4.2 Hasil Perancangan Minimum System Keterangan gambar 4.2 : 1. DC Input 2. PORT D 3. PORT B 4. PORT C 5. PORT A 6. Mikrokontroler ATmega8535


1 2

Gambar 4.3 Hasil Perancangan Driver Sensor CO TGS 5042 Keterangan gambar 4.3 : 1. Rangkaian Negative Voltage Converter ICL 7660 2. Pin Sensor CO

1

Gambar 4.4 Hasil Perancangan Driver LCD Keterangan gambar 4.4 : 1. Kontrol Kontras LCD

1

2

3

Gambar 4.5 Hasil Perancangan Driver Pushbutton

31


32

Keterangan gambar 4.5 : 1. Tombol Reset 2. Tombol Next 3. Tombol Previous

4.2

Cara Penggunaan Alat Cara menggunakan alat ini adalah pertama tombol ON/OFF diposisikan pada posisi

ON. Setelah tombol pada posisi ON maka Mikrokontroler ATmega8535 akan melakukan inisialisasi port. Setelah inisialisasi port selesai maka alat siap untuk digunakan. Untuk pengukuran konsentrasi gas CO pada mobil, tongkat pegangan harus dimasukkan kedalam knalpot kendaraan. Perlakuan mesin kendaraan pada saat pengukuran adalah pada kondisi idle. Pengukuran dilakukan dengan membaca data nilai ADC sensor . Data nilai ADC yang diperoleh akan diolah menjadi nilai rata-rata ADC. Kemudian dari data tersebut akan diperoleh nilai error. Pengambilan data akan dilakukan sebanyak 100 kali apabila kondisi nilai

error kurang dari 5% (lima persen). Sebaliknya apabila nilai error pada saat

pengukuran lebih dari 5% (lima persen) maka pengambilan data diulangi lagi dari 0. Selanjutnya data nilai rata-rata ADC dikonversikan dalam satuan %ppm. Setelah selesai melakukan pengukuran maka kondisi pengukuran akan ditampilkan berupa nilai rata-rata ADC, error, nilai %ppm dan kondisi mesin. Ada tiga kondisi yang dapat disajikan yaitu NORMAL, SEDANG dan TINGGI. Untuk kondisi SEDANG dan TINGGI user dapat melihat INDIKASI dan SOLUSI permasalahan pada mesin dengan menekan tombol NEXT atau PREVIOUS. User dapat menekan tombol RESET untuk melakukan pengukuran kembali. Untuk mendapatkan data yang akurat, pengukuran konsentrasi gas CO dapat dilakukan sebanyak dua kali. Periode waktu untuk setiap pengukuran adalah satu menit.

4.3

Pengujian Alat

4.3.1 Pengujian Kestabilan Alat Proses pengujian kestabilan alat bertujuan untuk melihat tingkat ketabilan pengukuran alat sebelum hasil pengukuran alat dibandingkan dengan alat standar. Pengujian dilakukan dengan menggunakan kertas tisu yang dibakar dan dimasukan ke dalam wadah kaca yang memiliki tingkat kebocoran 0. Kemudian sensor pada alat akan membaca gas CO yang dihasilkan dari hasil pembakaran kertas tisu pada wadah kaca


33

dengan jeda setiap pengukuran adalah 1 menit. Proses pengujian ditunjukan pada gambar 4.6.

Gambar 4.6 Pengujian Kestabilan Alat

Hasil pengujian kestabilan alat ditunjukan pada tabel 4.1. Tabel 4.1 Hasil Pengujian Kestabilan alat NO 1 2 3 4 5 Rata-rata

Hasil Pengukuran (%ppm) 0.68 0.68 068 0.67 0.67 0.68

Error 0 0 0 1.47% 1.47% 0.59%

Dari data diatas ditunjukkan bahwa untuk pengukuran secara kontinyu dengan jeda tiap pengukuran adalah 1 menit didapatkan nilai rata-rata pengukuran sebesar 0.68% ppm dan nilai rata-rata error pengukuran sebesar 0.59% yang dihasilkan dari nilai rata-rata pengukuran berbanding dengan nilai setiap pengukuran.

4.3.2 Pengukuran Alat Sebelum melakukan pengukuran, sensor harus diamankan terlebih dahulu dengan cara bagian pegangan sensor diberikan tambahan busa. Hal ini diperlukan untuk mengurangi pengaruh dari uap mesin yang bersifat panas dan lembab yang dapat membuat kerusakan pada sensor CO TGS 5042. Penambahan busa pada pegangan sensor ditunjukan gambar 4.7.


34

Gambar 4.7 Modifikasi Pegangan Sensor Proses pengukuran alat bertujuan untuk medapatkan nilai pengukuran yang akurat dari alat yang dirancang agar sesuai dengan nilai alat standar. Proses dilakukan dengan membandingkan data hasil pengukuran alat dengan alat standar milik DISHUB dengan seri MULLER BEM 8690. Dari data pengukuran tersebut akan ditemukan nilai error dari alat. Data hasil pengukuran alat ditunjukkan pada tabel 4.2. Tabel 4.2 Data Pengukuran Alat NO

Nilai ADC Alat

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

0 275 300 421 483 511 512 564 610 635 670 760 777 781 800

%ppm standar DISHUB 0,00 0,35 0,36 0,50 0,57 0,60 0,60 0,69 0,72 0,75 0,79 0,90 0,94 0,94 0,96

%ppm Alat

Error

0,00 0,34 0,37 0,52 0,59 0,63 0,63 0,69 0,75 0,78 0,82 0,93 0,96 0,96 0,98 Rata-rata Error

INF 3,36% 2,50% 3,57% 4,23% 4,76% 4,96% 0,54% 4,21% 4,14% 4,32% 3,87% 1,67% 2,19% 2,50% 3.34%

Hasil pengukuran nilai %ppm alat pada tabel 4.2 dihasilkan dari nilai pengukuran ADC alat dikalikan dengan nilai resolusi ADC dari persamaan 3.9. Dari data nilai %ppm standar DISHUB dan data nilai %ppm alat pada tabel dapat dihitung nilai error pengambilan setiap data. Perhitungan nilai error yang dicantumkan pada tabel didapat dari persamaan


=

%

−%

%

35

× 100%

Dari data tabel 4.2 maka dapat dianalisa nilai rata-rata error pada alat adalah sebesar 3.34%. Nilai tersebut menunjukkan bahwa alat sudah bekerja dengan baik. Berdasarkan data pada tabel 4.2 maka dapat dibuat grafik hubungan dari nilai %ppm alat dengan nilai %ppm standar DISHUB. Grafik ditunjukkan pada gambar 4.8. 1,20

%ppm Alat

1,00

y = 1,030x R² = 0,998

0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

%ppm Standar DISHUB

Gambar 4.8 Grafik hubungan antara %ppm alat dengan %ppm standar DISHUB Dari grafik gambar 4.8 diperoleh nilai kelinieritasan dari grafik tersebut sebesar R2=0.998. Pada grafik tersebut diperoleh persamaan = 1.030

Persamaan tersebut menunjukan tingkat keakuratan data pengukuran yang dilakukan oleh alat dibandingkan dengan alat standar sudah menunjukkan hasil yang baik. Bila dibandingkan dengan alat standar DISHUB, proses setiap pengukuran untuk mendapatkan nilai yang stabil sesuai Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No.05/Th.2006 mengenai ambang batas gas buang kendaraan bermotor adalah 20 detik[19]. Namun pada alat hasil perancangan untuk mendapatkan hasil pengukuran yang stabil proses pengukuran dilakukan selama 60 detik(1 menit). Hal ini menunjukan respon dan sensitifitas sensor TGS 5042 pada alat hasil perancangan lebih rendah dibandingkan dengan alat standar.


36

4.3.3 Pengujian Alat pada Mobil Proses pengukuran pada mobil bertujuan untuk menguji kerja alat untuk pengukuran dan deteksi dini kerusakan mobil. Proses pengukuran pada mobil dilakukan pada dua varian mobil. Mobil yang digunakan sebagai objek pengukuran adalah mobil Suzuki APV Arena tahun 2010 dan Daihatsu Xenia Deluxe tahun 2012. Proses pengukuran dilakukan dengan melakukan pengujian terhadap kedua mobil dengan perlakuan pembersihan filter udara, pergantian filter udara dan pergantian bahan bakar oktan tinggi. Hasil dari pengukuran dan pengujian ditunjukkan pada tabel 4.3 dan tabel 4.4. Tabel 4.3 Pengukuran Suzuki APV Arena 2010 NO

Perlakuan

Pengukuran

Kondisi

(% ppm) 1

Tanpa perlakuan

0.78

TINGGI

2

Pergantian Filter Udara

0.52

SEDANG

3

Pergantian Filter Udara & Bahan

0.25

NORMAL

bakar oktan tinggi

Hasil pengukuran pada setiap perlakuan pada mobil Suzuki APV Arena 2010 menunjukan adanya perubahan kondisi yang ditunjukkan dari penurunan nilai % ppm konsentrasi gas CO. Kondisi yang mula-mula TINGGI dengan nilai pengukuran konsentrasi gas CO sebesar 0.78% ppm kemudian berubah dengan perlakuan sesuai INDIKASI dan SOLUSI yang ditunjukan oleh alat. Hasil akhir pengukuran konsentrasi gas CO pada mobil Suzuki APV Arena 2010 adalah 0.25% ppm dan kondisi emisi mobil berubah dari TINGGI ke kondisi NORMAL. Tabel 4.4 Pengukuran Daihatsu Xenia Deluxe 2012 NO

Perlakuan

Pengukuran

Kondisi

(% ppm) 1

Tanpa perlakuan

2

Pembersihan

Filter

Udara

&

0.52

SEDANG

0.49

NORMAL

Penggantian bakar oktan tinggi

Hasil pengukuran pada setiap perlakuan pada mobil Daihatsu Xenia Deluxe 2012 menunjukkan adanya perubahan kondisi yang ditunjukkan dari penurunan nilai % ppm konsentrasi gas CO.

Kondisi yang mula-mula SEDANG dengan nilai pengukuran


37

konsentrasi gas CO sebesar 0.52% ppm kemudian berubah dengan perlakuan sesuai INDIKASI dan SOLUSI yang ditunjukan oleh alat. Hasil akhir pengukuran konsentrasi gas CO pada mobil Daihatsu Xenia 2012 adalah 0.49% ppm dan kondisi emisi mobil berubah dari SEDANG ke kondisi NORMAL. Dari data hasil pengujian pada kedua varian mobil, dapat disimpulkan bahwa perlakuan pada mesin sesuai dengan INDIKASI dan SOLUSI yang ditampilkan oleh alat dapat memberikan efek positif. Dengan perlakuan yang sesuai, nilai pengukuran kadar gas CO pada mesin dapat berkurang dan emisi mesin dapat kembali pada kondisi emisi NORMAL. Data Proses pengukuran pada mobil secara lengkap ditunjukkan pada Lampiran B.

4.4 Pengujian Hardware 4.4.1 Pengujian Minimum System Pengujian minimum system dilakukan untuk mengetahui I/O pada minimum system, dengan cara men-download program yang telah dibuat ke dalam mikrokontroler ATmega8535. Jika I/O minimum sistem ini bekerja dengan benar maka hasil penulisan program yang telah dibuat akan ditampilkan pada LCD. Gambar 4.9 menunjukkan tampilan hasil pengujian I/O minimum system.

Gambar 4.9 Tampilan Pengujian I/O Minimum System

4.4.2 Pengujian Driver Sensor Pengujian driver sensor dilakukan dengan melakukan pengujian dengan pengukuran tegangan pada komponen driver. Untuk mengaktifkan IC op amp AD 708 pada driver sensor dibutuhkan Vs+ dan Vs-. Untuk menghasilkan Vs- maka dibutuhkan ICL 7660 untuk menghasilkan tegangan negatif (Vs-). ditunjukkan tabel 4.5.

Data pengukuran nilai Vs-


38

Tabel 4.5 Pengukuran Negative Voltage Converter No

Vin

Vout ICL 7660

( Volt)

(Rangkaian Negative

Error

Voltage Converter) (Volt) 1

4.90

-4.78

1.97%

2

4.90

-4.78

1.97%

3

4.90

-4.78

1.97%

4

4.90

-4.78

1.97%

5

4.90

-4.78

1.97%

-4.78

1.97%

Rata-rata

Dari hasil pengukuran Vout ICL 7660 diperoleh nilai rata-rata sebesar -4.78 Volt. Dari nilai tersebut disimpulkan bahwa Vout ICL 7660 masih belum simetris dengan nilai Vin dan didapatkan nilai error sebesar 1.97%. Meskipun demikian hal ini tidak mempengaruhi kinerja driver sensor pada alat dan alat tetap berjalan dengan baik.

4.5 Pengujian Software Pengujian software bertujuan untuk memastikan program yang telah dibuat dapat bekerja sesuai dengan perancangan pada bab III. Pengujian program dibagi menjadi pengujian program pengambilan data dan pengujian program pengambilan keputusan. Pada tugas akhir ini, software yang digunakan adalah CodeVision AVR Compiler.

4.5.1 Pengujian Program Pengambilan Data Listing program pengambilan data pada alat yang dirancang digunakan untuk melakukan pembacaan ADC, perhitungan error, konversi nilai ADC ke nilai %ppm. Data tersebut kemudian di tampilkan pada LCD. Berikut adalah listing program pengambilan data. /***** PEMBACAAN ADC & PENGAMBILAN DATA *****/ void CEK_ADC(void) { unsigned int i=0; Sensor=0; rata=0; ppm=0; while(i<100) //100 kali pengukuran dengan acuan error < 5% {


39

Sensor=baca_adc(0); //ambil data disini rata=(rata+Sensor)/2; eror=(Sensor-rata)/rata*100; eror=fabs(eror); ppm= rata*0.00123; //resolusi kenaikan 1 poin ADC 12.3ppm atau sama dengan 0.00123%ppm lcd_clear(); lcd_gotoxy(0,0); sprintf(baris1,"rata ADC=%0.02f",rata); lcd_puts(baris1); lcd_gotoxy(0,1); sprintf(baris2,"error=%0.02f",eror); lcd_puts(baris2); lcd_gotoxy(13,1); lcd_putsf("%"); lcd_gotoxy(0,2); sprintf(baris3,"ppm=%0.02f ",ppm); lcd_puts(baris3); lcd_gotoxy(11,2); lcd_putsf("%ppm"); lcd_gotoxy(0,3); sprintf(baris4,"dataNo=%d",i); lcd_puts(baris4); delay_ms(250); if(eror<5){i++;} // JIKA ERROR >5% i AKAN MENJADI 0 LAGI else { i=0; } } }

Tampilan awal proses pengambilan data ditunjukkan pada gambar 4.10. Sebelum pengambilan data dimulai maka semua nilai indikator harus nol. Apabila tampilan LCD sudah sesuai dengan gambar maka proses pengukuran dapat dilakukan.

Gambar 4.10 Tampilan Proses Pengambilan Data Proses pengukuran yang dihitung oleh counter adalah nilai pengukuran dengan error < 5%. Bila nilai error pengukuran < 5% maka counter akan menghitung data mulai dari data ke 0 sampai dengan data ke 100. Dengan mengumpulkan 100 data dengan error <


40

5% diharapkan data pengukuran dapat mencapai titik stabil, sehingga data yang ditampilkan dapat akurat.

4.5.2 Pengujian Program Pengambilan Keputusan Listing program pengambilan keputusan digunakan untuk menentukan kondisi mesin sesuai dengan kondisi yang telah ditentukan sesuai data dari hasil wawancara tabel 3.2 dan tabel 3.3. Didalam program pengambilan keputusan pada kondisi SEDANG dan TINGGI apabila user menekan tombol NEXT atau PREVIUOS maka akan muncul tampilan INDIKASI dan SOLUSI pada LCD. Kemudian untuk melakukan pengukuran kembali user dapat menekan tombol RESET. Listing program pengambilan keputusan secara lengkap ditunjukan pada Lampiran C. Berikut adalah listing pengambilan keputusan untuk kondisi SEDANG.

/************** PENGAMBILAN KEPUTUSAAN ****************/ while (1) { // Pengambilan Keputusan CEK_ADC(); else if((ppm>=0.5)&&(ppm<=0.75)) //Kondisi Sedang { lcd_clear(); sekali=1; while(1) { if((PINC.0==1)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==0)) //Tombol Next ditekan (PINC.0) { delay_ms(500); lcd_clear(); while(1) { if((PINC.0==1)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==0)) //Tombol Next ditekan (PINC.0) { delay_ms(500); lcd_clear(); while(1) { if((PINC.0==1)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==0)) //Tombol Next ditekan (PINC.0) { delay_ms(500); lcd_clear(); while(1) { if((PINC.0==1)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==0)) //Tombol Next ditekan(PINC.0)


41

{ delay_ms(500); lcd_clear(); while(1) { delay_ms(500); if((PINC.0==0)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==1)) //Tombol Reset Di Tekan (PINC.2) { delay_ms(500); lcd_clear(); goto out; } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==1)&&(PINC.2==0)) //Tombol Prev ditekan (PINC.1) { sekali=1; delay_ms(500); lcd_clear(); goto lagi2; } else { //lagi3: lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("SOLUSI3"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("Service Ringan"); lcd_gotoxy(0,2); lcd_putsf("------"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf("------"); } } } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==1)&&(PINC.2==0)) //Tombol Prev ditekan (PINC.1) { sekali=1; delay_ms(500); lcd_clear(); goto lagi1; } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==1)) //Tombol Reset Di Tekan (PINC.2) { delay_ms(500); lcd_clear(); goto out; } else { lagi2: lcd_gotoxy(0,0);


42

lcd_putsf("SOLUSI2"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("Oktan Bensin"); lcd_gotoxy(0,2); lcd_putsf("Ganti Air F"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf("Ganti Fuel F"); } } } else if ((PINC.0==0)&&(PINC.1==1)&&(PINC.2==0)) //Tombol Prev ditekan (PINC.1) { sekali=1; delay_ms(500); lcd_clear(); goto lagi; } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==1))

//Tombol

Reset Di Tekan (PINC.2) { delay_ms(500); lcd_clear(); goto out; } else { lagi1: lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("SOLUSI1"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("Ganti Bhn Bakar"); lcd_gotoxy(0,2); lcd_putsf("Bersihkan Air F"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf("Bersihkan Fuel F"); } } } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==1)&&(PINC.2==0)) //Tombol Prev ditekan (PINC.1) { sekali=1; delay_ms(500); lcd_clear(); goto lagi0; } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==1)) Tekan (PINC.2) { delay_ms(500); lcd_clear(); goto out;

//Tombol Reset Di


43

} else { lagi: lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("INDIKASI"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("Bhn Bakar "); lcd_gotoxy(0,2); lcd_putsf("Air Fltr Kotor"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf("Fuel Fltr Kotor"); } } } else {

//Tombol NEXT tidak ditekan lagi0: if(sekali==1) { lcd_clear(); sprintf(baris1,"rata ADC=%0.02f",rata); lcd_puts(baris1); lcd_gotoxy(0,1); sprintf(baris2,"error=%0.02f",eror); lcd_puts(baris2); lcd_gotoxy(13,1); lcd_putsf("%"); lcd_gotoxy(0,2); sprintf(baris3,"ppm=%0.02f ",ppm); lcd_puts(baris3); lcd_gotoxy(11,2); lcd_putsf("%ppm"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf("SEDANG"); sekali=0; }

} } }

Hasil tampilan program pengambilan keputusan masing-masing kondisi ditunjukkan pada tabel 4.6. Tampilan pada tiap kondisi membantu user untuk mengetahui nilai pengukuran dan kondisi kadar nilai CO pada mesin mobil. Selain itu INDIKASI dan SOLUSI yang ditampilkan juga memberikan peringatan bagi user untuk segera melakukan pengecekan dan tindakkan pada mesin mobil.


44

Tabel 4.6 Hasil Tampilan Program Pengambilan Keputusan No

Tampilan LCD

Kondisi

Keterangan

1

NORMAL

Tampilan disamping adalah tampilan untuk hasil pengukuran dengan kondisi NORMAL.

2

SEDANG

Tampilan disamping adalah tampilan untuk hasil pengukuran dengan kondisi SEDANG.

3

SEDANG

4

SEDANG

Tampilan disamping adalah tampilan INDIKASI kerusakan pada mesin untuk hasil pengukuran dengan kondisi SEDANG. Tampilan disamping adalah tampilan SOLUSI dari INDIKASI yang ditampilkan sebelumnya.

5

SEDANG

Tampilan disamping adalah tampilan SOLUSI dari INDIKASI yang ditampilkan sebelumnya.

6

SEDANG



45

Tabel 4.6 (Lanjutan) Hasil Tampilan Program Pengambilan Keputusan Kondisi

Keterangan

7

TINGGI

Tampilan disamping adalah tampilan untuk hasil pengukuran dengan kondisi TINGGI.

8

TINGGI

9

TINGGI

Tampilan disamping adalah tampilan INDIKASI kerusakan pada mesin untuk hasil pengukuran dengan kondisi TINGGI. Tampilan disamping adalah tampilan SOLUSI dari INDIKASI yang ditampilkan sebelumnya.

10

TINGGI


11

TINGGI


NO

Tampilan LCD


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Berdasarkan penelitian dan analisa data yang diperoleh dari pengujian “Perangkat Deteksi Dini Permasalahan Pada Mobil Injeksi Berbasis Konsentrasi Gas CO( Karbon Monoksida)” maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Alat yang dihasilkan dari perancangan dapat melakukan proses pengukuran dengan baik. 2. Rata-rata error pengukuran menggunakan alat hasil perancangan dibandingkan dengan alat standar DISHUB adalah 3.34%. 3. Alat yang dihasilkan dapat melakukan pengukuran konsentrasi gas CO mulai dari 0% ppm hingga 0.98 % ppm. 4. Respon dan sensitifitas sensor TGS 5042 yang digunakan pada perancangan lebih rendah dibandingkan dengan sensor gas CO pada alat standar. Sensor TGS 5042 membutuhkan waktu 60 detik(1menit) untuk mencapai kestabilan dalam satu kali pengukuran sedangkan sensor pada alat standar hanya membutuhkan waktu 20 detik. 5. Alat yang dihasilkan dapat memberikan peringatan dari kondisi pengukuran, melalui tampilan INDIKASI dan SOLUSI yang disesuaikan dengan hasil wawancara dengan mekanik ahli.

5.2 Saran Perangkat Deteksi Dini Permasalahan Pada Mobil Injeksi Berbasis Konsentrasi Gas CO ( Karbon Monoksida) yang telah dibuat masih jauh dari kata sempurna. Maka dari itu penulis ingin memberikan saran-saran untuk pengembangan lebih lanjut. 1. Perlu ditambahkan sensor kelembaban sebelum sensor CO melakukan pengukuran, karena uap dari mesin yang bersifat panas dan lembab dapat membuat error pengukuran dari sensor CO dan dapat merusak sensor tersebut. 2. Penambahan busa untuk mengurangi kelembaban pada sensor CO dirasa masih kurang efektif. 3. Masih diperlukan modifikasi tongkat pegangan sensor agar uap dari mesin tidak masuk kedalam ruang sensor CO.

46

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 4. Untuk mendapatkan nilai pengukuran yang lebih akurat pengukuran gas CO dapat dilakukan lebih dari satu kali pengukuran. Sehingga user dapat mengetahui selisih nilai hasil pengukuran dan nilai pengukuran yang stabil dari alat. 5. Sumber input tegangan atau baterai perlu digantikan dengan baterai yang lebih bagus agar lebih awet.

47


DAFTAR PUSTAKA [1]

Arends, BPM. dan H. Berenschot, 1980, Motor Bensin, Erlangga, Jakarta.

[2]

-----, 2010, Karbon Monoksida, http://jurnalingkungan.wordpress.com/karbonmonoksida/ , diakses tanggal 11 Agustus 2013

[3]

-----,

2012,

Kerugian

CO

tidak

normal

pada

kendaraan,

http://astraworld.com//showthread.php?p=16870 diakses tanggal 11 Agustus 2013 [4]

Hidayat, Wahyu, 2012, Motor Bensin Modern, Rineka Cipta, Jakarta.

[5]

-----, 2012, Tips merawat sistem injkesi pada mobil, http://boobrok.com/tipsmerawat-mesin-injeksi-pada-mobil diakses tanggal 14 Agustus 2013.

[6]

New Step 2 Training Manual, 1995, PT Toyota Astra Motor, Jakarta.

[7]

Suyanto,Wardan, 1989, Teori Motor Bensin, Proyek Pengembangan Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan, Jakarta.

[8]

-----, 2011, Proses pembakaran motor bensin,

http://id.shvoong.com/ proses-

pembakaran-motor-bensin/ diakses tanggal 20 Agustus 2013 [9]

-----, 2013, ppm to percent converter, http://miniwebtool.com/ppm-to-percent converter/ diakses tanggal 28 Oktober 2013

[10]

----,

2010,

Karbonmonoksida

dan

dampaknya

terhadap

kesehatan,

http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_lingkungan/karbonmonoksidadan-dampaknya-terhadap-kesehatan/ , diakses tanggal 21 Agustus 2013 [11]

-----,

2013,

Menganalaisa

sendiri

hasil

test

emisi

gas

http://www.saft7.com/menganalisa-sendiri-hasil-test-emisi-gas-buang/

buang, diakses

tanggal 07 September 2013 [12]

-----,

2013,

menganalisa

hasil

test

uji

http://forum.otomotifnet.com/otoforum/menganalisa-hasil-test-uji-emisi

emisi, diakses

tanggal 07 September 2013 [13]

-----, 2007, Data Sheet Operation principle of Figaro Gas Sensors,Figaro.

[14]

-----, 2013, Data Sheet TGS 5042 for the detection of carbon monoxide,Figaro.

[15]

Winoto, Ardi, 2008, Mikrokontroler AVR Atmega8/32/16/8535 dan pemrograman dengan Bahasa C pada WinAVR, Informatika, Bandung.

[16]

-----,2008, Data sheet CA1604A 16x4 character LCD module,MMTELEC

[17]

Wawancara dengan Sdr.Cae Chief mechanic bengkel Option Purwokerto, pada tanggal

18 Mei 2013.

48

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI [18]

Wawancara dengan Sdr.Tayun mekanik bengkel Grand Prix Rawalo, pada tanggal 25 Oktober 2013.

[19]

Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No.05/Th.2006 mengenai ambang batas gas buang kendaraan bermotor.

49

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI LAMPIRAN A Data Hasil Wawancara Bengkel A.1 Hasil wawancara Bengkel Option Purwokerto No Tingkat kerusakan 1 Ringan 2 3

Ringan Berat

4

Berat

Kadar CO Indikasi (% ppm) permasalahan 0.5 % s.d 0.75% Bahan bakar oktan tidak sesuai 0.5% s.d 0.75% Air filter kotor 0.75% s.d 1.0% Throttle body dan IACV (Idle Air Control Valve) kotor 0.75% s.d 1.0% Kompresi Mesin -keausan blok silinder -keausan ring piston

Solusi Ganti bahan bakar Bersihkan atau ganti Bongkar dan bersihkan Tune up

A.2 Hasil wawancara Bengkel Grand Prix Rawalo No Tingkat kerusakan 1 Ringan 2

Ringan

3 4

Ringan Berat

5 6

Berat Berat

Kadar CO Indikasi (% ppm) permasalahan 0.5 % s.d 0.75% Bahan bakar oktan tidak sesuai 0.5 % s.d 0.75% Fuel filter bermasalah kotor atau mampet 0.5% s.d 0.75% Air filter kotor 0.75% s.d 1.0% Throttle body dan IACV (Idle Air Control Valve) kotor atau berkerak 0.75% s.d 1.0% Ruang bakar berkerak 0.75% s.d 1.0% Kompresi Mesin -keausan blok silinder -keausan piston -keausan ring piston -keausan payung klep

Solusi Ganti bahan bakar Bersihkan atau Ganti Bersihkan atau ganti Bongkar dan bersihkan

Cek dan Tune up Cek dan Tune up

L1

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI A.3 Surat Keterangan Penelitian dan Wawancara Bengkel Option

L2

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI A.4 Surat Keterangan Penelitian dan Wawancara Bengkel Grand Prix

L3

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI LAMPIRAN B Data Hasil Pengukuran B.1 Pengukuran Alat

NO

Nilai ADC Alat

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

0 275 300 421 483 511 512 564 610 635 670 760 777 781 800

%ppm standar DISHUB 0,00 0,35 0,36 0,50 0,57 0,60 0,60 0,69 0,72 0,75 0,79 0,90 0,94 0,94 0,96

%ppm Alat

Error

0,00 0,34 0,37 0,52 0,59 0,63 0,63 0,69 0,75 0,78 0,82 0,93 0,96 0,96 0,98 Rata-rata Error

INF 3,36% 2,50% 3,57% 4,23% 4,76% 4,96% 0,54% 4,21% 4,14% 4,32% 3,87% 1,67% 2,19% 2,50% 3.34%

B.2 Pengukuran Suzuki APV Arena 2010 NO 1 2 3

Perlakuan Tanpa perlakuan Pergantian Filter Udara Pergantian Filter Udara & Bahan bakar oktan tinggi

Pengukuran (% ppm) 0.78 0.52 0.25

Kondisi TINGGI SEDANG NORMAL

B.3 Pengukuran Daihatsu Xenia Deluxe 2012 NO 1 2

Perlakuan Tanpa perlakuan Pembersihan Filter Udara & Penggantian Bahan bakar oktan tinggi

Pengukuran (% ppm) 0.52 0.49

Kondisi SEDANG NORMAL

L4

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI B.4 Surat Keterangan Penelitian Dinas

L5

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI B.5 Dokumentasi Proses Pengukuran

Pengukuran alat bersama DISHUB

Pengukuran alat bersama DISHUB

Perbandingan dimensi alat dengan alat standar

L6


Penampil hasil pada alat standar

Pengukuran pada mobil Suzuki APV ARENA 2010

Pengukuran pada mobil Daihatsu XENIA 2012

L7


Penggantian filter udara APV

Pengecekan filter udara XENIA

L8

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI LAMPIRAN C Listing Program Keseluruhan /***************************************************** This program was produced by the CodeWizardAVR V1.25.8 Professional Automatic Program Generator © Copyright 1998-2007 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l. http://www.hpinfotech.com Project : PERANGKAT DETEKSI DINI PERMASALAHAN PADA MOBIL INJEKSI BERBASIS KONSENTRASI GAS CO (KARBON MONOKSIDA) Version : 2013 Date : 3/20/2013 Author : David Company : USD Comments :

Chip type : ATmega8535 Program type : Application Clock frequency : 12.000000 MHz Memory model : Small External SRAM size : 0 Data Stack size : 128 *****************************************************/ #include <mega8535.h> #include <delay.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // Alphanumeric LCD Module functions #asm .equ __lcd_port=0x18 ;PORTB #endasm #include #include <delay.h> float ppm,rata,eror; char baris1[16],baris2[16],baris3[16],baris4[16]; unsigned int Sensor; int sekali; // Read the AD conversion result #define ADC_VREF_TYPE 0x40 unsigned int baca_adc (unsigned char adc_input) { ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff); // Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage

L9


L10

delay_us(10); // Start the AD conversion ADCSRA|=0x40; // Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0); ADCSRA|=0x10; return ADCW; } // Declare your global variables here /************ PEMBACAAN ADC & PENGAMBILAN DATA *****************/ void CEK_ADC(void) { unsigned int i=0; Sensor=0; rata=0; ppm=0; while(i<100) //100 kali pengukuran dengan acuan error < 5% { Sensor=baca_adc(0); //ambil data disini rata=(rata+Sensor)/2; eror=(Sensor-rata)/rata*100; eror=fabs(eror); ppm= rata*0.00123; //resolusi kenaikan 1 poin ADC 12.3ppm atau 0.00123%ppm lcd_clear(); lcd_gotoxy(0,0); sprintf(baris1,"rata ADC=%0.02f",rata); lcd_puts(baris1); lcd_gotoxy(0,1); sprintf(baris2,"error=%0.02f",eror); lcd_puts(baris2); lcd_gotoxy(13,1); lcd_putsf("%"); lcd_gotoxy(0,2); sprintf(baris3,"ppm=%0.02f ",ppm); lcd_puts(baris3); lcd_gotoxy(11,2); lcd_putsf("%ppm"); lcd_gotoxy(0,3); sprintf(baris4,"dataNo=%d",i); lcd_puts(baris4); delay_ms(250); if(eror<5){i++;} // JIKA ERROR >5% i AKAN MENJADI 0 LAGI else { i=0; } }

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI }

void main(void) { // Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization // Port A initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTA=0x00; DDRA=0x00; // Port B initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTB=0x00; DDRB=0x00; // Port C initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTC=0x00; DDRC=0x00; // Port D initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTD=0x00; DDRD=0xFF; // Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 0 Stopped // Mode: Normal top=FFh // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x00; TCNT0=0x00; OCR0=0x00; // Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 1 Stopped // Mode: Normal top=FFFFh // OC1A output: Discon. // OC1B output: Discon. // Noise Canceler: Off // Input Capture on Falling Edge

L11

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI // Timer 1 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; // Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 2 Stopped // Mode: Normal top=FFh // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00; TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00; // External Interrupt(s) initialization // INT0: Off // INT1: Off // INT2: Off MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00; // Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x00; // Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off // Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80; SFIOR=0x00; // ADC initialization // ADC Clock frequency: 750.000 kHz // ADC Voltage Reference: AREF pin // ADC High Speed Mode: Off // ADC Auto Trigger Source: None ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff; ADCSRA=0x84; SFIOR&=0xEF;

L12


// LCD module initialization lcd_init(16); lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("Digimon Analyzer"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf(" Sanata Dharma "); lcd_gotoxy(0,2); lcd_putsf("Carbon Monoxide"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf(" ANALYZER "); delay_ms(2000); lcd_clear();

/************** PENGAMBILAN KEPUTUSAAN ****************/ while (1) { CEK_ADC();

// Pengambilan Keputusan

if (ppm>=0.00&&ppm<=0.5) //Kondisi Normal { lcd_clear(); sekali=1; while(1) { if(PINC.2==1) //Tombol Reset Di Tekan { delay_ms(500); lcd_clear(); goto out; } else //Tombol Reset Tidak Di Tekan { if(sekali==1) { lcd_clear(); sprintf(baris1,"rata ADC=%0.02f",rata); lcd_puts(baris1); lcd_gotoxy(0,1); sprintf(baris2,"error=%0.02f",eror); lcd_puts(baris2); lcd_gotoxy(13,1); lcd_putsf("%"); lcd_gotoxy(0,2); sprintf(baris3,"ppm=%0.02f ",ppm); lcd_puts(baris3); lcd_gotoxy(11,2);

L13


L14

lcd_putsf("%ppm"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf("NORMAL"); sekali=0; } } } } else if((ppm>=0.5)&&(ppm<=0.75)) //Kondisi Sedang { lcd_clear(); sekali=1; while(1) { if((PINC.0==1)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==0)) //Tombol Next ditekan (PINC.0) { delay_ms(500); lcd_clear(); while(1) { if((PINC.0==1)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==0)) //Tombol Next ditekan (PINC.0) { delay_ms(500); lcd_clear(); while(1) { if((PINC.0==1)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==0)) //Tombol Next ditekan (PINC.0) { delay_ms(500); lcd_clear(); while(1) { if((PINC.0==1)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==0)) //Tombol Next ditekan(PINC.0) { delay_ms(500); lcd_clear(); while(1) { delay_ms(500); if((PINC.0==0)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==1)) //Tombol Reset Di Tekan (PINC.2) { delay_ms(500); lcd_clear(); goto out;

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==1)&&(PINC.2==0)) //Tombol Prev ditekan (PINC.1) { sekali=1; delay_ms(500); lcd_clear(); goto lagi2; } else { //lagi3: lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("SOLUSI3"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("Service Ringan"); lcd_gotoxy(0,2); lcd_putsf("------"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf("------"); } } } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==1)&&(PINC.2==0)) //Tombol Prev ditekan (PINC.1) { sekali=1; delay_ms(500); lcd_clear(); goto lagi1; } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==1)) //Tombol Reset Di Tekan (PINC.2) { delay_ms(500); lcd_clear(); goto out; } else { lagi2: lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("SOLUSI2"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("Oktan Bensin"); lcd_gotoxy(0,2); lcd_putsf("Ganti Air F"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf("Ganti Fuel F"); }

L15


L16

} } else if ((PINC.0==0)&&(PINC.1==1)&&(PINC.2==0)) //Tombol Prev ditekan (PINC.1) { sekali=1; delay_ms(500); lcd_clear(); goto lagi; } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==1)) //Tombol Reset Di Tekan (PINC.2) { delay_ms(500); lcd_clear(); goto out; } else { lagi1: lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("SOLUSI1"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("Ganti Bhn Bakar"); lcd_gotoxy(0,2); lcd_putsf("Bersihkan Air F"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf("Bersihkan Fuel F"); } } } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==1)&&(PINC.2==0)) //Tombol Prev ditekan (PINC.1) { sekali=1; delay_ms(500); lcd_clear(); goto lagi0; } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==1)) //Tombol Reset Di Tekan (PINC.2) { delay_ms(500); lcd_clear(); goto out; } else { lagi:

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("INDIKASI"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("Bhn Bakar "); lcd_gotoxy(0,2); lcd_putsf("Air Fltr Kotor"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf("Fuel Fltr Kotor"); } } } else {

//Tombol NEXT tidak ditekan lagi0: if(sekali==1) { lcd_clear(); sprintf(baris1,"rata ADC=%0.02f",rata); lcd_puts(baris1); lcd_gotoxy(0,1); sprintf(baris2,"error=%0.02f",eror); lcd_puts(baris2); lcd_gotoxy(13,1); lcd_putsf("%"); lcd_gotoxy(0,2); sprintf(baris3,"ppm=%0.02f ",ppm); lcd_puts(baris3); lcd_gotoxy(11,2); lcd_putsf("%ppm"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf("SEDANG"); sekali=0; }

} } } else if((ppm>=0.75)&&(ppm<=1)) //Kondisi Tinggi { lcd_clear(); sekali=1; while(1) { if((PINC.0==1)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==0)) //Tombol Next ditekan (PINC.0) { delay_ms(500); lcd_clear(); while(1) { if((PINC.0==1)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==0)) //Tombol Next

L17


L18

ditekan (PINC.0) { delay_ms(500); lcd_clear(); while(1) { if((PINC.0==1)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==0)) //Tombol Next ditekan (PINC.0) { delay_ms(500); lcd_clear(); while(1) { if((PINC.0==1)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==0)) //Tombol Next ditekan(PINC.0) { delay_ms(500); lcd_clear(); while(1) { delay_ms(500); if((PINC.0==0)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==1)) //Tombol Reset Di Tekan (PINC.2) { delay_ms(500); lcd_clear(); goto out; } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==1)&&(PINC.2==0)) //Tombol Prev ditekan (PINC.1) { sekali=1; delay_ms(500); lcd_clear(); goto lagi2i; } else { //lagi3: lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("SOLUSI3"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("Tune Up"); lcd_gotoxy(0,2); lcd_putsf("Bila Kmponen Aus"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf("Ganti/Over Haul"); } } }

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==1)&&(PINC.2==0)) //Tombol Prev ditekan (PINC.1) { sekali=1; delay_ms(500); lcd_clear(); goto lagi1i; } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==1)) //Tombol Reset Di Tekan (PINC.2) { delay_ms(500); lcd_clear(); goto out; } else { lagi2i: lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("SOLUSI2"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("Cek Blok Silindr"); lcd_gotoxy(0,2); lcd_putsf("Cek Piston"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf("Cek Ring Piston"); } } } else if ((PINC.0==0)&&(PINC.1==1)&&(PINC.2==0)) //Tombol Prev ditekan (PINC.1) { sekali=1; delay_ms(500); lcd_clear(); goto lagii; } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==1)) //Tombol Reset Di Tekan (PINC.2) { delay_ms(500); lcd_clear(); goto out; } else { lagi1i: lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("SOLUSI1"); lcd_gotoxy(0,1);

L19


L20

lcd_putsf("Bongkar Throtle B"); lcd_gotoxy(0,2); lcd_putsf("Bongkar IACV"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf("Cek Kompresi"); } } } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==1)&&(PINC.2==0)) //Tombol Prev ditekan (PINC.1) { sekali=1; delay_ms(500); lcd_clear(); goto lagi0i; } else if((PINC.0==0)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==1)) //Tombol Reset Di Tekan (PINC.2) { delay_ms(500); lcd_clear(); goto out; } else { lagii: lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("INDIKASI"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("Throtlebody ktor"); lcd_gotoxy(0,2); lcd_putsf("IACV Kotor"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf("Kompresi Mesin"); } } } else {

//Tombol NEXT tidak ditekan lagi0i: if(sekali==1) { lcd_clear(); sprintf(baris1,"rata ADC=%0.02f",rata); lcd_puts(baris1); lcd_gotoxy(0,1); sprintf(baris2,"error=%0.02f",eror); lcd_puts(baris2); lcd_gotoxy(13,1);

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI lcd_putsf("%"); lcd_gotoxy(0,2); sprintf(baris3,"ppm=%0.02f ",ppm); lcd_puts(baris3); lcd_gotoxy(11,2); lcd_putsf("%ppm"); lcd_gotoxy(0,3); lcd_putsf("TINGGI "); sekali=0; } } } } else if(ppm>1) //Konsentrasi CO lebih dari 1%ppm { lcd_clear(); lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf(" ULANGI"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf(" PENGUKURAN"); while(1) { if((PINC.0==0)&&(PINC.1==0)&&(PINC.2==1)) //Tombol Reset Di Tekan (PINC.2) { delay_ms(500); lcd_clear(); goto out; } } } out: }; }

L21

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI LAMPIRAN D Rangkaian Keseluruhan Perancangan

L22


L23

LAMPIRAN E Petunjuk Penggunaan Alat a. Posisikan tombol on/off pada posisi on. b. Tunggu hingga tampilan data semua pada posisi nol. c. Masukan tongkat pegangan sensor ke dalam knalpot. d. Pengambilan data berlangsung ± 1menit. e. Counter akan membaca data dengan error < 5% sebanyak 100 data. f. Setelah data terbaca sebanyak 100 data, maka akan muncul kondisi pengukuran konsentrasi gas CO. g. Tombol Next dan Previuos digunakan untuk melihat INDIKASI kerusakan mesin dan SOLUSI perbaikan. h. Untuk melakukan pengukuran kembali tekan tombol Reset.

LAMPIRAN F Spesifikasi Alat a. Dimensi alat adalah 20cm x 13cm x 8cm b. Alat menggunakan sumber tegangan berupa baterai 10V 1200 mAh c. Pengukuran Konsentrasi gas CO dilakukan oleh sensor TGS 5042 dengan rentang ukur 0% ppm hingga 0.98% ppm. d. Pembacaan hasil pengukuran ditampilkan pada LCD 4x16. e. Kontroler yang digunakan adalah Mikrokontroler ATmega8535. f. Tersedia tiga tombol pada alat yaitu : Next, Previous dan Reset. Next dan Previous digunakan untuk melihat tampilan layar selanjutnya atau sebelumnya. Reset digunakan untuk melakukan pengukuran ulang. g. Alat dapat memberikan INDIKASI kerusakan pada mesin dan Solusi perbaikan pada kondisi pengukuran SEDANG dan TINGGI. h. Setiap pengukuran membutuhkan waktu pengambilan data ±1 menit.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI LAMPIRAN G Data Sheet Sensor TGS 5042

L24


L25

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Recommend Documents