Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
RANCANG BANGUN ESKALATOR OTOMATIS BERBASIS ARDUINO PRO MICRO Yudhi Gunardi1,Muhamad Muhya2 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Mercubuana, Jakarta, Indonesia Telepon: 021-585722 (hunting), 5840816 ext. 2600 Fax: 021-585733 Email:
[email protected] 1,2
Abstrak – Pada penelitian ini akan
turun. Jika sensor Ultrasonik 2 yang
dibuat sebuah eskalator otomatis,
terletak dibawah eskalator kurang
menggunakan
dari 3 cm maka konveyer 2 akan
mikrokontroler
Arduino Pro Micro dengan sensor
naik.
bawah dan atas, sensor ultrasonic
Kata
berfungsi sebagai pendeteksi jarak
mikrokontroler Arduino Pro Micro
antara akrilik dengan eskalator itu
dan motor Dc
kunci:
Ultrasonik,
sendiri. Eskalator otomatis akan mengikuti sesuai yang dirancang. Dengan mengatur kecepatan motor
PENDAHULUAN Perkembangan
Ilmu
dari mikrokontroler maka eskalator
pengetahuan dan teknologi dewasa
akan berjalan mengikuti dengan baik.
inisangat pesat, terutama di bidang
Telah
eskalator
teknologi elektronika mengakibatkan
mikrokontroler
beberapa efek yang mempengaruhi
dibuat
otomatis
simulasi
berbasis
Arduino Pro Micro. Simulasi ini
kehidupan
dibuat untuk memodifikasi eskalator
melangkah lebih maju, berfikiran
yang sudah ada. Simulasi ini terdiri
praktis dan simple. Hal semacam ini
dari
Ultrasonik,
memerlukan sarana pendukung yang
mikrokontroler Arduino Pro Micro,
sederhana, praktis dan teknologi
dan motor DC untuk penggeraknya.
tinggi hal ini dapat di lihat bahwa
Alat ini menggunakan dua buah
pembuatan
sensor Ultrasonik. Alat ini akan
serbaotomatis
bekerja apabila sensor Ultrasonik 1
mengesampingkan
yang terletak di atas eskalator kurang
sebagai
dari 3 cm maka konveyer 1 akan
banyak ditemukan untuk memenuhi
sensor
Vol.6 No.1 Januari 2015
masyarakat
untuk
peralatan-peralatanyang
subjek
yang peran
manusia
pekerjaan
telah
11
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
kebutuhan otomatisasi ini diperlukan
instansi
peralatan
tersebut.
control
yang
biasa
perusahaan/perkantoran
Namun
memenuhi kebutuhan tersebut.Alat-
seiring
kemajuan
tersebut
bukanlah
alat control ini di antaranya alat
teknologi
control
mikrokontroler,
menjadi
saklar-saklar otomatis dan progam
berbagai
able logic kontrol (PLC).
instansi perkantoran. Karena kini
berbasis
hal
penghalang alasan
lagi
untuk
dalam
sebuah
adanya
kebanyakan gedung-gedung tinggi
Elevator (lift), Eskalator (tangga
khususnya daerah kota dipermudah
berjalan), dan Travelator (Moving
dengan adanya teknologi Eskalator
walk) untuk mencapai lantai atas dari
(tangga
lantai dasar atau sebaliknya, kita
(moving walk) maupun Elevator
harus naik tangga lantai secara
(lift). Sehingga hal tersebut membuat
manual yaitu dengan jalan kaki.
pekerjaan
Mungkin hal ini tidak akan menjadi
efektif,ndan efisien bagi manusia.
masalah/kerepotan,
Karena kita dapat naik/turun lantai
Dahulu
sebelum
jika
lantai
berjalan),
jadi
lebih
mudah,
gedung berjumlah sedikit dan hanya
sebuah
kita saja yang naik ke atas atau turun
beberapa detik maupun menit saja.
gedung,
menjadi
Kini kita tak perlu kerepotan untuk
masalah besar dan sangat kerepotan,
memindahkan barang berat hingga
jika lantai gedung berjumlah banyak,
mencapai
sedangkan kita akan memindahkan
sekalipun pada suatu gedung, hanya
barang yang berbobot berat dari
dibutuhkan
lantai dasar ke lantai atas. Hal
menggunakan elevator. Inilah salah
tersebut dirasa kurang efektif dan
satu dari sekian banyak teknologi
efisien,
yang bermanfaat dan membantu
namun
karena
akan
terlalu
banyak
memakan waktu dan tenaga. Apalagi
gedung
Travelator
lantai
tinggi
ke
beberapa
dalam
dua
detik
puluh
saja
pekerjaan manusia. Sistem simulasi yang akan
bila hal tersebut terjadi disebuah perkantoran atau instansi penting
dibuat
lainnya,
maka bisa dibayangkan
sehingga dapat mencakup efektifitas
banyak kerugian yang akan dirasakan
dan efisiensi. Sebenarnya banyak jenis
Vol.6 No.1 Januari 2015
adalah
single
mikrokontroler
eskalator
yang
bisa 12
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana
digunakan simulasi
untuk ini.
memprogram
Namun
penyusun
membuat simulasi single eskalator
ISSN : 2086‐9479
3.
Pengontrol
eskalator
menggunakan mikrokontroler jenis arduino pro micro.
yang akan diprogram menggunakan mikrokontroler berbasis arduino pro
LANDASAN TEORI Pada bab ini akan dibahas
micro. Rumusan Masalah Penelitian
mengenai
Sebagaimana
digunakan
pengendali
teori-teori
dasar
untuk
yang
menunjang
dapat
terciptanya sebuah alat eskalator
diterapkan dalam beberapa struktur
otomatis berbasis Arduino pro micro.
pengendalian, maka dalam penelitian
Mekanik
mikrokontroler
yang
ini, struktur-struktur tersebut akan diterapkan
pada
mikrokontroler pengendalian dengan
pengendali
untuk sistem
cara
kasus eskalator,
merancang
dan
Bagian mekanik ini merupakan bagian-bagian yang bergerak secara langsung,
untuk
pekerjaan-
pekerjaan
tepat penggunaannya.
menggunakan
Motor DC
alat
dalam beberapa macam konfigurasi
tersebut
diperlukan perintah yang sesuai dan
mensimulasikan pengendali eskalator instrumentasi
melakukan
Motor
listrik
merupakan
serta mengkaji kinerjanya.
perangkat
Batasan Masalah
mengubah energi listrik menjadi
Untuk memfokuskan permasalahan,
energi mekanik. Energi mekanik ini
maka
digunakan untuk, misalnya memutar
dalam
membatasi
hal
ini
perancangan
peneliti alat
ini
elektromagnetis
yang
impeller pompa, fan atau blower,
dilihat dari segi :
menggerakan
1.
Simulator eskalator dirancang
mengangkat bahan,dll. Motor listrik
hanya untuk dua tangga.
digunakan juga di rumah (mixer, bor
Instrumentasi
dibuat
listrik, fan angin) dan di industri.
mekanisme
Motor listrik kadangkala disebut
safety system yang kompleks.
“kuda kerja” nya industri sebab
2.
mengabaikan
yang
diperkirakan
Vol.6 No.1 Januari 2015
kompresor,
bahwa
motor-motor
13
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri. Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada
Gambar 2.1 Motor DC sederhana
motor dc disebut stator (bagian yang
Catu tegangan dc dari baterai menuju
tidak
ke
berputar)
dan
kumparan
lilitan
melalui
sikat
yang
jangkar disebut rotor (bagian yang
menyentuh komutator, dua segmen
berputar). Jika terjadi putaran pada
yang terhubung dengan dua ujung
kumparan jangkar dalam pada medan
lilitan. Kumparan satu lilitan pada
magnet, maka akan timbul tegangan
gambar
(GGL) yang berubah-ubah arah pada
atas
disebut
angker
dinamo.
Angker
dinamo
adalah
setiap setengah putaran, sehingga
sebutan
untuk
merupakan
berputar di antara medan magnet.
tegangan
bolak-balik.
di
komponen
yang
Prinsip kerja dari arus searah adalah
Pengendali Motor DC
membalik
Pembuatan robot berbasis Arduino
phasa
tegangan
dari
gelombang yang mempunyai nilai
agar
positif
menggunakan
sebuah aktuator yaitu berupa motor
komutator, dengan demikian arus
DC. Untuk dapat mengaplikasikan
yang berbalik arah dengan kumparan
motor DC ini pada robot yang akan
jangkar yang berputar dalam medan
dibuat maka diperlukan pengendalian
magnet.
motor
dengan
Bentuk
motor
paling
dapat
DC.
bergerak
Terdapat
digunakan
dua
jenis
sederhana memiliki kumparan satu
pengendalian yang harus dilakukan
lilitan yang bisa berputar bebas di
untuk dapat mengaplikasikan motor
antara
DC, yaitu :
kutub-kutub
permanen.
magnet
A. Pengendalian
arah
putar
motor DC Untuk mendapatkan arah putaran searah dengan jarum jam (clockwise, c) maka motor DC harus diberikan
Vol.6 No.1 Januari 2015
14
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
tegangan dengan polaritas bagian
Pulse Width Modulation (PWM)
atas motor positif dan bawah negatif.
yang ada pada driver motor.
PERANCANGAN ALAT Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan Gambar 2.2 Polarisasi Tegangan Untuk Putaran Motor Searah Jarum
penelitian
ini
adalah
sebagai berikut: Alat
Jam Sedangkan untuk mendapatkan arah putaran berlawanan arah dengan jarum jam (counter clockwise, ccw) maka motor DC harus diberikan tegangan dengan polaritas bagian atas motor negatif dan bawah positif.
Gambar 2.3 Polarisasi Tegangan Untuk Putaran Motor Berlawanan
B. Pengendalian
Kecepatan
Motor DC Pengendalian kecepatan putar motor dapat
dilakukan
dengan
mengatur besar tegangan terminal motor. Metode lain yang biasa digunakan
untuk
mengendalikan
kecepatan motor DC adalah dengan teknik modulasi lebar pulsa atau Vol.6 No.1 Januari 2015
Alat yang dipergunakan pada penelitian ini antara lain : a.
Personal Computer
b.
Kabel Printer
c.
Solder
d.
Timah dan penyedot timah
e.
Loffet (Balsem solder)
f.
Multitester
g.
Tang jepit
h.
Tang potong
i.
Obeng
Bahan Bahan yang dipergunakan pada penelitian
Dengan Arah Jarum Jam
DC
pada
rangkaian
Mikrokontroler ini terdiri dari : 1.
Modul ARDUINO
2.
Kapasitor 1000 µF
3.
Regulator 7805
4.
Motor DC
5.
Driver Motor DC L293
6.
Sensor
Ultrasonik
HC
SR04 Perancangan Blok Diagram 15
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana
Pada perancangan Sistem Eskalator
ISSN : 2086‐9479
1.
Otomais berbasis Arduino pro micro, Sensor
Ultrasonik
Pengujian rangkaian power supply.
untuk
2.
Pengujian rangkaian jumper.
mengirimkan informasi berbentuk
3.
Pengujian motor driver.
pentulan
4.
Pengujian sensor ultrasonik.
5.
Pengujian sistem keseluruhan
suara.
Ultrasonik
Lalu
Sensor
menyampaikannya
ke
Arduino . Dalam perancangan ini
Pengujian Power Supply
terdapat dua buah sensor, yakni naik
Pengujian pada power supply
dan turun. Setelah sensor terkena
dilakukan pada rangkaian regulator
objek pantulan maka motor akan
LM7805, pengujian di titik beratkan
bergerak.
pada pengujian tegangan output pada masing-masing
rangkaian
untuk
memastikan tegangan output tidak mengalami over voltage atau down voltage. Sehingga dapat menghindari resiko kerusakan pada rangkaian , moto Tabel 4.1 Pengujian Rangkaian Gambar 3.1. Diagram Blok sistem
Regulator LM7805
Eskalator Otomatis berbasis Arduino.
PENGUJIAN DAN ANALISA Pengujian Perangkat Tujuan untuk
pengujian
menghindari
berguna kesalahan-
kesalahan yang terjadi, langkah ini untuk mengetahui kondisi peralatan yang
direncanakan
sudah
Pengujian Sensor Ultrasonik
dapat
Pengujian
sensor
ultrasonik
berjalan dengan baik dan sesuai
menggunakan fasilitas serial monitor
dengan yang dikehendaki atau tidak.
pada
Pengujian meliputi :
membuat kita dapat memantau data-
Vol.6 No.1 Januari 2015
software
Arduino
yang
16
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
data ultrasonik pada tiap-tiap sensor secara real-time. #define echoPin1 9 // Echo Pin #define trigPin1 8 // Trigger Pin #define echoPin2 3 // Echo Pin #define trigPin2 2 // Trigger Pin long duration1, distance1; long duration2, distance2; void setup() { Serial.begin (9600); pinMode(trigPin1, OUTPUT); pinMode(echoPin1, INPUT); pinMode(trigPin2, OUTPUT); pinMode(echoPin2, INPUT); } void ping() { digitalWrite(trigPin1, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(trigPin1, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(trigPin1, LOW); duration1 = pulseIn(echoPin1, HIGH); distance1 = duration1/58; Serial.print("distance1= "); Serial.print(distance1); delay(100); digitalWrite(trigPin2, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(trigPin2, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(trigPin2, LOW); duration2 = pulseIn(echoPin2, HIGH); distance2 = duration2/58; Serial.print(" distance2= "); Serial.println(distance2); delay(100); } void loop() { ping(); }
Gambar 4.1 Serial monitor Arduino
KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil pengujian adalah sebagai berikut : 1.
Eskalator
otomatis
berbasis
Arduino pro micro ini dapat berjalan
dengan
baik
dan
bergerak naik, dan turun. 2.
Penggunaan mesin laser untuk mencetak
rangka
robot
memiliki akurasi yang tinggi. 3.
Sensor jarak ultrasonic HCSR04
memiliki
akurasi
pengukuran jarak yang baik. SARAN 1.
Penggunaan
aki
sebagai
sumber energy eskalator karena Vol.6 No.1 Januari 2015
17
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana
dapat digunakan dalam jangka
2.
ISSN : 2086‐9479
4.
McRoberts,
Michael.
waktu lama
Beginning Arduino. New York
Perlunya keseragaman untuk
: Technology In Action.
menentukan pin positif dan pin negatif
untuk
5.
“human errorlebih sempurna dan
berguna
Noble,
Joshua.
Programming
memperkecil
6.
Interactivity.
Using
Multiple
sensors.
http://forum.arduino.cc/index.p hp?topic=17898.0.
Banzi, Massimo. 2009. Getting
W.
Evans,
Arduino
California : O’Reilly.
Notebook.
Juli
Brian.
2008.
Programming Edisi
2.
San
Francisco.
2002.
Electronics – A First Course.
3.
7.
Started with Arduino. Edisi 1.
Owen.
17
2014.
DAFTAR PUSTAKA
Bishop,
PING)))
Ultrasonic
lagi
pengaplikasiannya.
2.
2009.
Edisi 1. California : O’Reilly.
resiko kerusakan alat akibat
1.
2010.
8.
Wikipedia.
Kidlington : Newnes Elsevier.
http://Wikipedia.org. 10 Juli
Margolis,
2014
Michael.
2011.
Arduino Cookbook. Edisi 1. California : O’Reilly.
Vol.6 No.1 Januari 2015
18
