BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB III
PERANCANGAN ALAT
3.1
BLOK DIAGRAM
Pada perancangan tugas akhir ini saya merancang sistem dengan blok diagram yang
dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 3.1 Blog Diagram
Dari blok diagram pusat pengendali adalah arduino yang mendapatkan input
dan memberikan output.
Bagian Input ada 2 yaitu :
1.
Pendeteksi kategori mobil yaitu menggunakan 3 buah sensor inframerah
sehingga dapat mendeteksi 3 kategori kendaraan yang lewat berdasarkan berapa
sensor yang terhalangi.
16
http://digilib.mercubuana.ac.id/
17
2.
Pendeteksi berat yaitu sensor berat yang dapat mendeteksi berat 2 kategori truk
yang berbeda beda berat beban maksimum sehingga apabila beban berlebih
Arduino dapat mengetahuinya.
Bagian output nya ada 4 yaitu :
1.
LED yaitu indikator untuk 3 kategori mobil, apabila terdeteksi kategori 1, LED
mobil biasa menyala yang artinya mobil biasa, tidak dideteksi beratnya, lalu
apabila terdeteksi truk kategori 1, LED kategori 1 menyala yang artinya truk
kecil, beratnya dideteksi, kemudian apabila dideteksi kategori 2, LED kategori 2
menyala yang artinya truk besar.
2.
Alarm buzzer untuk indikator bunyi yang menandakan bahwa ada truk yang
lewat dengan beban yang berlebih.
3.
GSM modul untuk mengirimkan SMS apabila ada truk yang terdeteksi
membawa berat beban berlebih untuk segera ditindak.
4.
3.2
Palang pintu untuk mencegah truk yang kelebihan beban melarikan diri.
RANGKAIAN CATU DAYA
Pada perancangan tugas akhir ini saya merancang catu daya dari sumber listrik PLN
untuk memberikan sumber tegangan ke seluruh rangkaian dengan skema rangkaian
yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 3.2 Rangkaian Catu daya
http://digilib.mercubuana.ac.id/
18
Urutan kerja rangkaian catu daya diatas adalah :
1.
Catu daya menggunakan Trafo Step down yang digunakan untuk menurunkan
tegangan dari 220 Volt AC PLN menjadi 12 Volt AC.
2.
Tegangan yang dihasilkan trafo masih AC, kemudian masuk ke dioda bridge
sehingga menjadi DC tetapi DC yang dihasilkan masih belum sempurna
karena belum di filter.
3.
Tegangan yang sudah DC di filter dengan cara masuk ke kapasitor yang
berfungsi menyimpan muatan listrik sehingga aliran listrik 12 Volt DC
tersebut mengalir mengisi kapasitor sampai penuh lalu setelah penuh kapasitor
akan membuang isi muatannya ke komponen selanjutnya, sehingga DC nya
menjadi benar benar rata.
4.
Tegangan yang dibutuhkan oleh penelitian ini adalah 5 Volt sehingga
digunakan Regulator untuk menghasilkan tegangan 5 Volt yaitu 7805.
Regulator adalah pembatas arus yang memiliki fungsi hampir mirip dengan
dioda zener. Berapapun input tegangan yang masuk, outputnya tetap sesuai
dengan karakteristiknya dan akan membuang sisanya ke ground. Untuk
indikator bahwa rangkaian catu daya ini mengalirkan arus listrik digunakan
sebuah LED dan sebuah resistor yang menyala pada saat aliran listrik dari PLN
mengalirkan arus listrik ke rangkaian catu daya.
3.3
RANGKAIAN SENSOR PENDETEKSI KATEGORI MOBIL
Pada perancangan tugas akhir ini saya merancang rangkaian sensor pendeteksi
kategori mobil yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 3.3 Rangkaian sensor pendeteksi kategori mobil
http://digilib.mercubuana.ac.id/
19
Urutan kerja rangkaian dari gambar diatas adalah :
1.
Setiap sensor inframerah adalah pasangan antara LED IR dan photodioda, LED
IR adalah LED yang menghasilkan cahaya inframerah yang selalu menyinari
photo dioda. Pada saat sensor tidak terhalang, photo dioda kena cahaya
inframerah, photo dioda akan menghasilkan logika 0, apabila sensor terhalang
yang artinya photo dioda tidak kena cahaya inframerah, photo dioda akan
menghasilkan logika 1.
2.
Pada saat sensor 1, sensor 2 dan sensor 3 tidak ada yang terhalang, maka ketiga
buah LED padam. Pada saat sensor 1 terhalang, LED mobil biasa menyala, pada
saat sensor 1 dan sensor 2 terhalang LED kategori 1 menyala, dan pada saat
sensor 1, 2 dan 3 terhalang LED kategori 2 menyala.
3.4
RANGKAIAN PENDETEKSI BERAT BEBAN MOBIL
Pada perancangan tugas akhir ini saya merancang rangkaian pendeteksi berat beban
mobil yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 3.4 Rangkaian pendeteksi berat beban mobil
Urutan kerja rangkaian dari gambar diatas adalah :
1.
Loadcell adalah sensor berat strain gauge yang outputnya belum dapat dideteksi
sama sekali oleh Arduino, sehingga harus menggunakan modul driver yang
dapat mendeteksi perubahan berat dari loadcell yang kemudian dikonversi oleh
Analog-to-Digital Converter (ADC) yang sangat presisi dengan resolusi 24 – Bit
sehingga perubahan berat dari loadcell yang sangat kecil dapat terdeteksi
http://digilib.mercubuana.ac.id/
20
2.
Pada saat terdeteksi kategori 1 dan kategori 2, arduino mendeteksi apakah berat
yang menekan loadcell pada saat terdeteksi kategori 1 dan kategori 2 melebihi
berat yang sudah ditentukan dengan mengambil data berat yang terdeteksi oleh
sensor berat loadcell yang sudah dikonversi secara internal oleh driver loadcell
HX711 menjadi data digital.
3.5
RANGKAIAN ALARM DAN PENGIRIM SMS
Pada perancangan tugas akhir ini saya merancang rangkaian alarm dan pengirim SMS
yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 3.5 Rangkaian alarm dan pengirim sms
Urutan kerja rangkaian dari gambar diatas adalah :
1.
Pada saat terdeteksi kategori 1 dan kategori 2, arduino mendeteksi berat beban
yang menekan sensor berat loadcell, apabila beratnya melebihi berat yang
ditentukan, arduino membunyikan alarm buzzer sehingga pengendara truk
mengetahui kesalahannya.
2.
Pada saat pengemudi mengetahui kesalahannya, biasanya pengemudi bukan
berhenti tetapi tetap berjalan pergi karena dianggap tak ada petugas, oleh
karena itu diantisipasi dengan menggunakan palang pintu untuk mencegah truk
melarikan diri.
3.
Kemudian arduino mengirimkan SMS kepada petugas dishub menggunakan
GSM modul agar pengemudi truk dapat segera ditindak
http://digilib.mercubuana.ac.id/
21
3.6
RANGKAIAN KESELURUHAN
Pada perancangan tugas akhir ini saya merancang rangkaian Sistem Otomatisasi
Pemantau Kelebihan Muatan Truk Berbasis Arduino Via SMS dengan skema
rangkaian yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 3.6 Rangkaian keseluruhan
Urutan kerja rangkaian keseluruhan dari gambar diatas adalah :
1.
Pertama kali sistem dijalankan, sensor 1, 2 dan 3 tidak terhalang apapun.
2.
Sensor berat tidak ada yang menekan.
3.
GSM modul tidak mengirimkan SMS.
4.
Palang pintu terbuka.
5.
Alarm buzzer tidak berbunyi.
6.
LED indikator mobil biasa, kategori 1 dan kategori 2 padam.
7.
Pada saat ada mobil yang lewat menghalangi salah satu sensor, maka LED
indikator mobil biasa menyala.
8.
Pada saat terdeteksi mobil biasa, maka sensor berat tidak mendeteksi berat
mobil tersebut, alarm buzzer tidak berbunyi, palang pintu tidak menutup dan
GSM modul tidak mengirimkan SMS.
9.
Pada saat ada truk kategori 1 yang menghalangi 2 buah sensor, maka LED
indikator truk kategori 1 menyala.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
22
10. Pada saat terdeteksi truk kategori 1, maka sensor berat mendeteksi berat dari
truk kategori 1 tersebut, jika terdeteksi beban berlebih, maka alarm buzzer
berbunyi, palang pintu menutup untuk mencegah kabur dan GSM modul
mengirimkan SMS kepada operator.
11. Palang pintu akan terbuka kembali setelah tombol buka ditekan.
12. Pada saat ada truk kategori 2 yaitu truk dengan ukuran lebih panjang dari truk
kategori 1 yang menghalangi 3 buah sensor, maka LED indikator truk kategori
2 menyala.
13. Pada saat terdeteksi truk kategori 2, maka sensor berat mendeteksi berat dari
truk kategori 2 tersebut, jika terdeteksi beban berlebih, maka alarm buzzer
berbunyi, palang pintu menutup untuk mencegah kabur dan GSM modul
mengirimkan SMS kepada operator.
14. Palang pintu akan terbuka kembali setelah tombol buka ditekan.
3.7
SOFTWARE ARDUINO
Pada tugas akhir ini saya menggunakan software ARDUINO dimaksudkan untuk
dapat memberikan deretan perintah di dalam program memori ARDUINO sehingga
ARDUINO dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan.
Perangkat lunak yang digunakan adalah bahasa C yang sudah terintegrasi di
dalam software ARDUINO IDE 1.05 yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 3.7 Tampilan editor software ARDUINO IDE 1.05
http://digilib.mercubuana.ac.id/
23
Tampilan editor software ARDUINO IDE 1.05 dapat dilihat pada gambar 3.8
Gambar 3.8 ARDUINO IDE 1.05
3.8
FLOWCHART
Pada perancangan tugas akhir ini saya merancang software untuk menjalankan
arduino dengan flowchart dapat dilihat pada gambar 3.9.
Gambar 3.9 Flowchart
http://digilib.mercubuana.ac.id/
24
Urutan kerja flowchart diatas adalah :
1.
Sensor inframerah mendeteksi apakah ada yang terhalang.
2.
Apakah yang terhalang hanya sensor 1, atau sensor 1 dan 2 atau sensor 1, 2
dan 3.
3.
Apabila yang terhalang hanya sensor 1 dianggap mobil biasa maka tidak
dideteksi beratnya.
4.
Apabila yang terhalang sensor 1 dan 2, maka berat bebannya dideteksi, jika
berat beban tidak berlebih maka kembali ke point nomor 1. Apabila berat
beban berlebih maka tutup palang, lalu bunyikan alarm, lalu kirimkan SMS ke
operator.
5.
Apabila yang terhalang sensor 1,2 dan 3, maka berat bebannya dideteksi, jika
berat beban tidak berlebih maka kembali ke point nomor 1. Apabila berat
beban berlebih maka tutup palang, lalu bunyikan alarm, lalu kirimkan SMS ke
operator.
http://digilib.mercubuana.ac.id/