Parkir Mobil Berputar
PARKIR
MOBIL BERPUTAR
Desti Kristiawan1, Devario Gita S.2,
Resa Raka P.3, Septia Monica S.4, Samuel BETA5
Prodi
Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang
Jl.
Prof. H. Soedarto, S H, Tembalang, Semarang, 50275
E-mail : desti.kristiawan@gmail.com, devariogitas@gmail.com
Intisari
– Jumlah kendaraan mobil yang semakin banyak dan tempat parkir yang terbatas,
menyebabkan pengendara kesulitan dalam menentukan tempat parkir untuk
kendaraannya. Pada proyek arduino ini, kami membuat tempat parkir berputar
untuk memudahkan pengendara. Kami menggunakan tombol tekan sebagai penunjuk tempat
parkir yang kosong. Kemudian menggunakan beberapa saklar pembatas sebagai
penggerak putaran motor.
Abstract – The amount of cars is
increasing and the parking spaces are limited, it is making the drivers of car
difficult to determine the parking space for their vehicles. In this arduino
project, we made a parking rotate to facilitate the drivers. We use push button
as an indicator to an empty parking space. Then we use some limit switches to
drive the motor rotation.
I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Pada zaman modern ini, jumlah pengguna kendaraan mobil semakin banyak.
Hal ini menyebabkan sulitnya menemukan
tempat parkir. Selain menguras waktu yang lama, hal ini juga dapat menyebabkan
kemacetan. Oleh karena itu, kelompok kami membuat sebuah alat “Parkir Mobil
Berputar”. Hal ini bertujuan untuk memudahkan pengendara dalam menemukan tempat
parkir yang kosong dengan cepat dan mudah. Alat kami ini menggunakan Arduino Mega berfungsi sebagai pusat
pengendalian seluruh input dan output. Kami juga menggunakan tombol
tekan (push button) untuk memutarkan
pergerakan motor 90º searah jarum jam dan saklar pembatas (limit switch) untuk memutarkan pergerakan motor 180º. Ketika
saklar pembatas (limit switch) tertekan,
motor berhenti berputar dan ketika saklar permatas (limit switch) tidak
tertekan, motor akan melanjutkan pergerakannya sebesar 180º.
1.2 Tujuan
Tujuan pembuatan proyek ini yaitu :
1.
Mampu
menggunakan tombol tekan (push button)
dan saklar pembatas (limit switch)
sebagai input.
2.
Mampu
menggunakan driver motor stepper dan motor stepper sebagai output.
3.
Mampu
membuat alat parkir mobil berputar.
4.
Mampu membuat
program dan menjalankan alat.
1.3 Manfaat
Manfaat yang diperoleh dari alat adalah sebagai berikut :
1.
Bagi
masyarakat :
a.
Memudahkan
masyarakat pengguna kendaraan mobil untuk menemukan tempat parkir yang kosong.
2.
Bagi
Mahasiswa :
a.
Dapat
mengetahui cara menggunakan tombol tekan (push
button) dan saklar pembatas (limit
switch).
b.
Dapat
mengetahui cara menggunakan driver motor stepper dan motor stepper sebagai
output.
1.4 Perumusan
Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan permasalahan
sebagai
berikut :
1.
Bagaimana
cara menemukan tempat parkir kosong dengan cepat dan mudah ?
2.
Bagaimana
cara menggunakan tombol tekan (push button) dan saklar pembatas (limit switch)
sebagai input ?
3.
Bagaimana
cara menggunakan driver motor stepper dan motor stepper sebagai output?
1.5 Pembatasan
Masalah
Dalam pembuatan alat ini agar
pembahasan menjadi terarah dan mempunyai maksud dan tujuan yang jelas maka
diberikan batasan-batasan mengenai materi yang akan dibahas. Batasan-batasannya
adalah sebagai berikut:
a. Mampu menggunakan tombol tekan dan saklar pembatas
sebagai input?
b. Mampu menggunakan driver motor dan motor stepper
sebagai output?
c.
Mampu membuat alat
parkir mobil berputar menggunakan arduino mega ?
1.6 Metodologi
1.
Studi Literatur
Mencari
literatur yang berhubungan dengan konsep dan kebutuhan dalam pembuatan alat
parkir mobil berputar. Kami mencari literatur di perpustakaan maupun dari
internet.
2.
Perencanaan
Konseptual
Merencanakan gambaran konsep untuk pembuatan alat
parkir mobil berputar.
3.
Perancangan Sistem
Merancang
sistem yang akan digunakan dalam proses perakitan dan program yang akan
digunakan dalam pembuatan alat.
4.
Pembuatan Alat
Pembuatan
alat dimulai dari perancangan kerangka alat. Kemudian dilakukan pembuatan dan
pemasangan bagian mekanik, dilanjutkan dengan pembuatan dan pemasangan bagian
elektronik alat.
5.
Pengujian Alat
Pengujian
alat dilakukan untuk memastikan bahwa kinerja alat yang dibuat dapat berfungsi
sesuai dengan yang diharapkan.
6.
Analisa Hasil
Pengujian
Hasil
dari pengujian alat dilakukan analisa dan dibandingkan dengan rencana dan
tujuan awal dari pembuatan alat.
7.
Pembuatan Laporan
Pembuatan
laporan dilakukan setelah semua tahap terselesaikan. Kemudian semua yang
diperoleh dari pembuatan alat dapat dijelaskan secara rinci dengan data-data
yang didapat.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Untuk mengetahui berbagai komponen dan
peralatan yang dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam
merancang dan membuat aplikasi menggunakan Arduino Mega
2.1 Arduino Mega
Gambar
2.1 Arduino Mega 2560
Arduino Mega 2560 adalah papan microcontroller berbasiskan Atmega 2560. Arduino
Mega 2560 memiliki 54 pin digital input / output,
dimana 15 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 16 pin sebagai input analog,
dan 4 pin sebagai UART (port serial
hardware), 16 MHz kristal osilator, koneksi USB, jack power, header ICSP, dan tombol reset. Cukup dengan menghubungkannya ke komputer melalui kabel USB
atau power dihubungkan dengan adaptor
AC-DC atau baterai untuk mulai mengaktifkannya. Pin
digital Arduino Mega2560 ada 54 Pin yang dapat di gunakan sebagai Input atau
Output dan 16 Pin Analog berlabel A0 sampai A15 sebagai ADC, setiap Pin Analog
memiliki resolusi sebesar 10 bit. Arduino Mega 2560 di lengkapi dengan pin
dengan fungsi khusus,sebagai berikut :
a. Serial 4 buah : Port Serial : Pin 0 (RX) dan Pin 1 (TX) ;Port
Serial 1 : Pin 19 (RX) dan Pin 18 (TX); Port Serial 2 : Pin 17 (RX) dan Pin 16
(TX); Port Serial 3 : Pin 15 (RX) dan Pin 14 (TX). Pin Rx di gunakan untuk
menerima data serial TTL dan Pin (Tx) untuk mengirim data serial TTL
b. External Interrupts 6 buah : Pin 2 (Interrupt 0),Pin 3 (Interrupt 1), Pin
18 (Interrupt 5), Pin 19 (Interrupt 4), Pin 20 (Interrupt 3) dan Pin 21
(Interrupt 2)
c. PWM 15 buah : 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13, dan
44,45,46. Pin-pin tersebut dapat digunakan sebagai output PWM 8 bit.
d. SPI : Pin 50 (MISO), Pin 51 (MOSI), Pin 52 (SCK), Pin
53 (SS), digunakan untuk komunikasi SPI menggunakan SPI library.
e. I2C : Pin 20 (SDA) dan Pin 21 (SCL), komunikasi
menggunakan wire library.
f. LED : 13. Built-in LED terubung dengan Pin Digital 13
Atmega 2560 PIN OUT.
Berikut spesifikasi Arduino Mega 2560 :
Microcontroller
|
ATmega 2560
|
Tegangan Operasi
|
5V
|
Inputvoltage (disarankan)
|
7-12V
|
InputVoltage (limit)
|
6-20V
|
Jumlah pin I/O
digital
|
54 (15 pin
digunakan sebagai output PWM)
|
Jumlah pin input analog
|
16
|
Arus DC tiap pin
I/O
|
20 mA
|
Arus DC untuk pin
3.3V
|
50 mA
|
Flash Memory
|
256 KB (8 KB
digunakan untuk bootloader)
|
SRAM
|
8 KB
|
EEPROM
|
4 KB
|
Clock Speed
|
16 MHz
|
Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Mega 2560
2.2 Motor
Stepper
Motor stepper
termasuk dalam salah satu kategori motor DC. Cara kerja motor stepper yaitu
dengan mengubah pulsa-pulsa listrik yang diberikan menjadi gerakan-gerakan
diskrit rotor yang disebut ‘langkah’ (steps). Nilai rating dari suatu
motor stepper diberikan dalam langkah per putaran (steps per revolution/ SPR).
Motor stepper umumnya mempunyai kecepatan dan torsi yang rendah. Motor
stepper bekerja berdasarkan pulsa-pulsa yang diberikan pada lilitan fasenya
dalam urut-urutan yang tepat. Selain itu, pulsa-pulsa itu harus juga
menyediakan arus yang cukup besar pada lilitan fase tersebut. Karena itu untuk
pengoperasian motor stepper pertama-tama harus mendesain suatu sequencer logic
untuk menentukan urutan pencatuan lilitan fase motor dan kemudian menggunkan
suatu penggerak (driver) untuk menyediakan arus yang dibutuhkan oleh lilitan
fase.
Elemen-elemen berikut
menentukan karakteristik suatu motor stepper:
1. Tegangan
Motor stepper
biasanya mempunyai tegangan nominal.Tegangan yang diberikan kadang-kadang
melebihi tegangan nominal untuk mendapatkan torsi yang dibutuhkan, tetapi dapat
menyebabkan panas berlebih dan mempersingkat usia motor.
2. Hambatan
Karakteristik lainnya
adalah hambatan-per-lilitan. Hambatan ini akan menentukan arus yang ditarik oleh
motor, dan juga memengaruhi kurva torsi dan kecepatan kerja maksimum motor.
3. Derajat
per langkah (step angle)
Faktor ini menentukan
berapa derajat poros akan berputar untuk setiap langkah penuh (full step).
Operasi setengah langkah (half step) akan melipat-gandakan jumlah
langkah-per-revolusi, dan mengurangi derajat-per-langkahnya.
Derajat-per-langkah sering disebut sebagai resolusi motor.
Kami menggunakan 2
jenis motor stepper yaitu :
a.
Motor stepper
28BYJ-48
28BYJ-48 Stepper Motor adalah sebuah
motor stepper 4 phase dengan tegangan supply sebesar 5V. Motor Stepper ini
ideal digunakan dalam berbagai aplikasi elektronika seperti pembuatan robot,
remote control dan perangkat lainnya yang membutuhkan suatu motor yang stepnya
dapat diatur secara tepat.
Berikut adalah spesifikasi dari
28BYJ-48 Stepper Motor :
1.
Supply Tegangan： 5VDC
2.
Jumlah Phase 4
3.
Speed Variation Ratio 1/64
4.
Stride Angle 5.625° /64
5.
Frekuensi 100Hz
6.
DC resistance 50Ω±7%(25℃)
7.
Idle In-traction Frequency > 600Hz
8.
Idle Out-traction Frequency > 1000Hz
9.
In-traction Torque >34.3mN.m(120Hz)
10. Self-positioning
Torque >34.3mN.m
11. Friction
torque 600-1200 gf.cm
12. Pull in
torque 300 gf.cm
13. Insulated
resistance >10MΩ(500V)
14. Insulated
electricity power 600VAC/1mA/1s
15. Insulation
grade A
16. Rise in
Temperature <40K(120Hz)
17. Noise
<35dB(120Hz,No load,10cm)
Gambar 2.2 Motor stepper dan driver motor
stepper
b.
Motor stepper Nema 17
Spesification motor Nema 17 :
1. 1.5A to 1.8A
current per phase
2. 1-4 volts
3. 3 to 8 mH
inductance per phase
4. 44 N·cm
(62oz·in, 4.5kg·cm) or more holding torque
5. 1.8 or 0.9
degrees per step (200/400 steps/rev respectively)
Gambar 2.3
Motor Stepper Nema 17
2.3 Tombol
Tekan (Push Button)
Push button switch (saklar
tombol tekan) adalah perangkat / saklar sederhana yang berfungsi untuk
menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik dengan sistem kerja tekan
unlock (tidak mengunci). Sistem kerja unlock disini berarti saklar akan bekerja
sebagai device penghubung atau pemutus aliran arus listrik saat tombol ditekan,
dan saat tombol tidak ditekan (dilepas), maka saklar akan kembali pada kondisi
normal. Sebagai device penghubung atau pemutus, push button
switch hanya memiliki 2 kondisi, yaitu On dan Off (1 dan 0). Istilah On dan Off
ini menjadi sangat penting karena semua perangkat listrik yang memerlukan
sumber energi listrik pasti membutuhkan kondisi On dan Off. Sebagai device
penghubung atau pemutus, push button switch hanya memiliki 2 kondisi, yaitu On
dan Off (1 dan 0). Istilah On dan Off ini menjadi sangat penting karena semua
perangkat listrik yang memerlukan sumber energi listrik pasti membutuhkan
kondisi On dan Off.
Gambar
2.4 Push Button
2.4 Saklar Pembatas (Limit Switch)
Limit
switch merupakan jenis saklar yang dilengkapi dengan katup yang berfungsi
menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti saklar Push ON
yaitu hanya akan menghubung pada saat katupnya ditekan pada batas penekanan
tertentu yang telah ditentukan dan akan memutus saat saat katup tidak ditekan.
Limit switch termasuk dalam kategori sensor mekanis yaitu sensor yang akan
memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan mekanik pada sensor
tersebut. Prinsip kerja limit switch diaktifkan dengan penekanan pada tombolnya
pada batas/daerah yang telah ditentukan sebelumnya sehingga terjadi pemutusan
atau penghubungan rangkaian dari rangkaian tersebut. Limit switch memiliki 2
kontak yaitu NO (Normally Open) dan kontak NC (Normally Close). Dimana salah satu kontak akan aktif jika
tombolnya tertekan.
Gambar
2.5 Limit Switch
III.
PERANCANGAN
ALAT
3.1
Perangkat
keras dan elektronika
Adapun
perangkat yang digunakan yaitu :
1. Arduino
Mega 2560
2. Motor
stepper
3. Tombol
tekan (Push Button)
4. Saklar
pembatas (Limit Switch)
3.2
Perancangan
Hardware
Alat
ini menggunakan masukan tombol tekan dan saklar pembatas. Lalu masukan tekanan
di proses di dalam Arduino Mega. Kemudian perintah yang diberikan oleh Arduino
Mega diteruskan oleh keluaran yaitu Motor Stepper berupa putaran yang nantinya
memberikan tempat parkir kosong untuk pengendara. Diagram blok dari alat ini
sebagai berikut :
Gambar
3.1 Diagram Blok
Adapun
diagram alir yang kami buat untuk program sebagai berikut :
Gambar
3.2 Diagram alir mobil masuk
Gambar 3.2 Diagram alir mobil keluar
Sedangkan
untuk skema rangkaian adalah sebagai berikut :
Gambar
3.4 Skema rangkaian
Kemudian
untuk diagram pengawatan sebagai berikut :
Gambar
3.5 Diagram pengawatan
IV.
PERANCANGAN
MEKANIK
Pada
alat ini menggunakan triplek sebagai prototype tempat parkir mobil. Kemudian
kami mebuat triplek berbentuk lingkaran untuk tempat parkiran, kemudian bagian
bawahnya untuk memasang komponen-komponen dan dibawahnya berbentu trapesium
untuk menyangga tempat parkir.
Gambar
4.1 parkiran tampak atas
Gambar
4.2 parkiran tampak samping
V.
PENGUJIAN ALAT
Ketika tombol tekan
(push button) dan saklar pembatas (limit switch) ditekan, kemudian diproses
oleh Arduino Mega akan menjalankan keluaran berupa motor stepper dan memberikan
hasil tempat parkir yang kosong. Ketika tombol tekan (push button) ditekan maka
motor berputar sebesar 90º selama 4 kali searah jarum jam, kemudian putaran ke
5 motor berputar sebesar 360º berlawanan dengan jarum jam. Ketika saklar
pembatas (limit switch) ditekan, motor berputar sebesar 180º kemudian ketika
dilepas motor akan meneruskan putaran sebesar 180º.
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
1.
KESIMPULAN
Setelah melakukan
percobaan dan analisa terhadap hasil yang didapat, maka kami mendapat
kesimpulan sebagai berikut:
1. Arduino dapat
memudahkan masyarakat dalam kehidupan sehari-hari dengan pembuatan alat yang
canggih seiring berkembangnya zaman.
2. Arduino dapat
memudahkan masyarakat dalam menggunakan mikrokontroler tanpa harus belajar
lebih dalam mengenai bidang mikrokontroler.
3. Alat bekerja sesuai yang diharapkan
dengan uraian sebagai berikut :
a. Saat ada masukan (tombol tekan dan
saklar pembatas) akan diproses oleh Arduino Mega.
b. Motor stepper berputar sesuai dengan
masukan yang diberikan. Ketika tombol tekan (push button) ditekan maka motor
berputar sebesar 90º selama 4 kali searah jarum jam, kemudian putaran ke 5
motor berputar sebesar 360º berlawanan dengan jarum jam. Ketika saklar pembatas
(limit switch) ditekan, motor berputar sebesar 180º kemudian ketika dilepas
motor akan meneruskan putaran sebesar 180º.
c.
Motor
stepper tidak akan melakukan putaran ketika tidak ada masukan.
2.
SARAN
a. Untuk proyek selanjutnya sebaiknya
dirapikan lagi pemasangan komponen dan pengkabelannya.
b. Komponen motor stepper sebaiknya
menggunakan yang 3 fasa supaya parkiran bisa berputar dengan baik.
DAFTAR PUSTAKA
1. Ahmad Martani, Andani Achmad, Dewiani, “Prototype
Sistem Kontrol untuk Implementasi Parkir Otomatis
Kendaraan Roda Empat”, Universitas
Islam Makassar,2017.
2. Decy Natalia, Iqbal Syamsu, Galih Giantara, “Sistem Monitoring Parkir Mobil menggunakan
Sensor Infrared berbasis
RASBERRY PI, Institut Teknologi Nasional
Bandung, 2014.
3. Deny Yuliarko, “Sistem Informasi Area Parkir
Menggunakan Sensor Cahaya”, Universitas Pembangunan Nasional
“VETERAN” Jawa
Timur, 2010.
4. Freeon Alkapon Imbiri, Nandang Taryana, Decy
Natalia, “Implementasi Sistem Perpakiran Otomatis dengan
Menentukan Posisi
Parkir Berbasis RFId”, Institut Teknologi Nasional Bandung, 2016.
5. Muhammad Irfan Surbakti, Muhammad Sadli, “Prototipe
Sistem Area Parkir Mobil Otomatis Menggunakan Sumber
Energi Panel
Surya”,Universitas Malikussaleh
Biodata Penulis
Desti
Kristiawan. Penulis dilahirkan di Pati, 10 Desember 1998. Penulis telah
menempuh pendidikan formal di SD Bopkri Tegalombo, SMP Negeri 02 Tayu, dan SMK
Tunas Harapan Pati. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru
diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program
Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan
NIM. 3.32.17.2.06.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan
mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail :
Devario
Gita Suryansyah. Penulis dilahirkan di Semarang, 08 Desember 1998. Penulis
telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 06 Ungaran, SMP Negeri 03
Ungaran, dan SMA Negeri 01 Ungaran. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi
mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines)
dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis
terdaftar dengan NIM. 3.32.17.2.07.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan
mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail :
Resa
Raka Pangestu. Penulis dilahirkan di Semarang, 18 Juni 1998. Penulis telah
menempuh pendidikan formal di SD Negeri Citarum Semarang, SMP Negeri 04 Semarang,
dan SMK Negeri 01 Semarang. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa
baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program
Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan
NIM. 3.32.17.2.18.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan
mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail :
Septia
Monica Sari. Penulis dilahirkan di Pati, 12 September 1999. Penulis telah
menempuh pendidikan formal di SD Negeri Kauman 01 Juwana, SMP Negeri 01 Juwana,
dan SMA Negeri 1 Juwana. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa
baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program
Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan
NIM. 3.32.17.2.19.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan
mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail :
Tidak ada komentar: