Sistem Dongkrak Elektrik Berbasis Arduino Menggunakan Android

Sistem Dongkrak Elektrik Berbasis Arduino Menggunakan Android

Bagas Suryatama¹, Hapasari Intan Kinasih², Rina Apriliana³, Winstar Aji Mabrur ⁴, Samuel BETA Kuntarjo ⁵

Email : ¹suryatamabagas.17@gmail.com,  ² hapsari.intan0606@outlook.com, ³rinaapriliana522@gmail.com, ⁴w.ajimabrur@gmail.com , ⁵sambetak2@gmail.com

Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang

Jln. Prof. H. Sudarto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.

Telp. (024)7473417, Website :www.polines.ac.id, email : sekretariat@polines.ac.id

Abstract— Jack is one of the human aids especially used when lifting a car to help make it easier when changing car wheels. Where in its use often requires considerable physical energy. The purpose of making this tool is to create a system that can help users use a jack without doing exhausting physical activities at the same time with modern technology. This tool uses an application found on an android smartphone that is connected by the HC-05 bluetooth module to the Arduino Uno microcontroller as the main processor which is equipped with an HC-SR04 sensor as a height distance reader, LED as lighting, and L298N driver to set the DC motor rotation as a player screw on an electric jack.

Intisari— Dongkrak merupakan salah satu alat bantu manusia khususnya digunakan saat mengangkat mobil untuk membantu mempermudah ketika mengganti roda mobil. Dimana dalam penggunaannya seringkali membutuhkan tenaga fisik yang cukup besar. Tujuan pembuatan alat ini yaitu untuk menciptakan sebuah sistem yang dapat membantu pengguna menggunakan dongkrak tanpa melakukan kegiatan fisik yang melelahkan sekaligus dengan teknologi modern. Alat ini menggunakan aplikasi yang terdapat pada smartphone android yang dihubungkan oleh modul bluetooth HC-05 ke mikrokontroler Arduino Uno sebagai pengolah utama yang dilengkapi dengan sensor HC-SR04 sebagai pembaca jarak ketinggian, LED sebagai pencahayaan, dan driver L298N untuk mengatur putaran motor DC sebagai pemutar ulir pada dongkrak elektrik.

Kata Kunci— Dongkrak Elektrik, Bluetooth, Android, Arduino (key words)

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dongkrak otomotif adalah alat yang berguna untuk mengangkat sebuah kendaraan untuk memudahkan perbaikan. Mengoperasikan dongkrak mobil bukanlah sesuatu yang dirasa mudah oleh sebagian kalangan masyarakat. Karena jika dilakukan dengan prosedur yang kurang benar, dapat berisiko mengalami cedera. Hal ini menyulitkan sebagian kalangan masyarakat untuk melakukan pergantian roda ditengah perjalanan dan tentu dibuatnya berpikir kembali untuk menggunakan dongkrak mobil.

Inovasi baru untuk dongkrak mobil sangat dibutuhkan agar penggunaannya lebih efisien, praktis digunakan, dan yang terpenting adalah jaminan keselamatan yang tinggi. Solusi tepat guna untuk mengatasi permasalahan tersebut yaitu dengan Sistem Dongkrak Elektrik Berbasis Arduino Menggunakan Android.

1.2 Perumusan Masalah

      Dari identifikasi yang ada, dapat ditarik beberapa rumusan masalah sebagai berikut.

       1. Bagaimana cara membuat sistem dongkrak elektrik yang dapat dikontrol menggunakan Android smartphone?

       2. Bagaimana cara menghubungkan sistem dongkrak elektrik dengan android smartphone menggunakan Bluetooth?

       3. Bagaimana cara membuat alat pengontrol dongkrak elektrik berbasis arduino yang mampu mendongkrak mobil?

1.3 Tujuan

      Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan Proyek Arduino ini adalah sebagai berikut.
       1. Membuat dongkrak ulir agar dapat dikontrol melalui smartphone.

       2. Mampu membuat aplikasi pada android untuk mengontrol dongkrak ulir.

       3. Mengaplikasikan bluetooth sebagai perantara android dengan arduino uno yang berfungsi untuk mengontrol dongkrak

           ulir.

       4. Mampu membuat sistem dongkrak elektrik berbasis arduino yang efisien dan mudah dalam penggunaannya.

II.  TINJAUAN PUSTAKA

2.1   Arduino Uno

Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328 (datasheet). Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya. 

Arduino Uno berbeda dari semua board Arduino sebelumnya, Arduino UNO tidak menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial. Sebaliknya, fitur-fitur Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai ke versi R2) diprogram sebagai sebuah pengubah USB ke serial. Revisi 2 dari board Arduino Uno mempunyai sebuah resistor yang menarik garis 8U2 HWB ke ground, yang membuatnya lebih mudah untuk diletakkan ke dalam DFU mode.

Gambar 2.1 Arduino Uno Tampak Depan

2.2    Modul Bluetooth HC-05

Bluetooth Module HC-05 adalah sebuah module yang dapat dua mode slave atau master dengan frekuensi komunikasi 2.4GHz. Modul ini mempunyai jarak efektif jangkauan 10 meter. Modul ini juga mudah untuk digunakan untuk membangun sistem wireless.

Gambar 2.2 Modul Bluetooth HC-05

2.3    Sensor Ultrsonik HC-SR04

HC-SR04 merupakan sebuah sensor ultrasonik yang dapat membaca jarak kurang lebih 2 cm hingga 4 meter. Sensor ini sangat mudah digunakan pada mikrokontroler karna menggunakan empat buah pin yang terdapat pada sensor tersebut, yaitu dua buah pin suplay daya untuk sensor ultrasonik dan dua buah pin trigger dan echo sebagai input dan output data dari sensor ke arduino.

Gambar 2.3 Sensor Ultrasonik HC-SR04

2.4   Light Emitting Diode (LED)

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya.  Oleh karena itu, saat ini Light Emitting Diode (LED) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.

Gambar 2.4 LED

2.5   Driver Motor L298N

L298N adalah IC yang digunakan sebagai driver motor DC pada penelitian ini. IC ini menggunakan prinsip kerja H-Bridge. Tiap H-Bridge dikontrol menggunakan level tegangan TTL yang berasal dari output mikrokontroler. Tegangan yang dapat digunakan untuk mengendalikan robot bisa mencapai tegangan 46 VDC dan arus 2 A untuk setiap kanalnya. L298 dapat mengontrol 2 buah motor DC, karena di dalam satu komponen L298 N terdapat dua rangkaian H-Bridge. Berikut ini bentuk IC L298 yang digunakan sebagai motor driver.

Fungsi driver motor yaitu untuk menjalankan motor  sebagai pengatur arah putaran motor maupun kecepatan putaran motor dan digunakan driver motor karena arus yang keluar dari mikrokontroler tidak mampu memenuhi kebutuhan motor DC, serta mengubah tegangan  yang dikeluarkan mirokontroler agar sesuai dengan tegangan yang dibutuhkan  motor tersebut.

Gambar 2.5 Driver Motor L298N

2.6   Motor DC

Motor DC (Direct Current) adalah peralatan elektromagnetik dasar yang berfungsi untuk mengubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik yang desain awalnya diperkenalkan oleh Michael faraday lebih dari seabad yang lalu (E. Pitowarno, 2006). Motor DC dikendalikan dengan menentukan arah dan kecepatan putarnya. Arah putaran motor DC adalah searah dengan arah putaran jarum jam (Clock Wise/CW) atau berlawanan arah dengan arah putaran jarum jam (Counter Clock Wise/CCW), yang bergantung dari hubungan kutub yang diberikan pada motor DC. Kecepatan putar motor DC diatur dengan besarnya arus yang diberikan.

Gambar 2.6 Motor DC

III.  PERANCANGAN

Bab ini membahas keseluruhan dari perancangan sistem yang akan dibuat. Perancangan sistem terdiri dari perancangan perangkat mekanik, perancangan perangkat keras, dan perancangan perangkat lunak. Gambar 3.1 merupakan diagram blok sistem secara keseluruhan

3.1 Diagram Blok Sistem

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

3.2 Cara Kerja Diagram Blok Sistem

Sistem Dongkrak Elektrik Berbasis Arduino Menggunakan Android akan bekerja saat mendapat sumber tegangan 12V dan 5V. Sumber tegangan 12V berasal dari aki mobil berfungsi sebagai catu daya utama pada alat ini yang bertujuan menjadi suplai driver motor DC, led. Sedangkan catu daya 5 volt digunakan untuk mengaktifkan mikrokontroler Arduino uno, modul bluetooth, modul sensor jarak dan komponen komponen lainnya. Sistem Dongkrak Elektrik Berbasis Arduino Menggunakan Android mempunyai masukan dari Aplikasi Android berupa perintah naik, turun, dan tombol untuk menyalakan lampu.

3.3  Gambar Diagram Alir

Gambar 3.2 Diagram Alir

3.4 Gambar Rangkaian

Gambar 3.3 Skematik Rangkaian

3.5 Gambar Pengawatan

Gambar 3.4 Pengawatan

IV. PERANCANGAN MEKANIK

           Pada alat ini menggunakan kotak untuk meletakkan komponen-komponen yang digunakan

Gambar 4.1 Sistem Mekanik Tampak Atas

Gambar 4.1 Sistem Mekanik Tampak Samping

Gambar 4.3 Kotak Kendali Tampak Atas

Gambar 4.4 Kotak Kendali Tampak Samping

V. PENGUJIAN ALAT

Ada beberapa tahap pengujian yang dilakukan pada alat yang telah dibuat. Tahap-tahap tersebut yaitu pengujian perangkat hardware, pengujian pin-pin yang digunakan.

Sistem Dongkrak Elektrik Berbasis Arduino Menggunakan Android akan bekerja saat mendapat sumber tegangan 12V dan 5V. Sumber tegangan 12V berasal dari aki mobil berfungsi sebagai catu daya utama pada alat ini yang bertujuan menjadi suplai driver motor DC, buzzer, led. Sedangkan catu daya 5 volt digunakan untuk mengaktifkan mikrokontroler Arduino Uno, modul bluetooth, modul sensor jarak dan komponen komponen lainnya.

Untuk cara penggunaan alat ini, tempatkan dongkrak elektrik tepat dibawah as atau poros roda dengan posisi yang benar. Hubungkan kabel dongkrak ke kotak konsol, kemudian hubungkan ke lubang jack lighter pada mobil untuk mendapatkan tegangan power. Lalu nyalakan bluetooth pada smartphone dan lakukan penyandingan dengan bluetooth pada sistem dongkrak, kemudian masukkan kata sandi “1111” lalu tekan selesai. Penyandingan ini dilakukan hanya sekali saat terhubung dengan sistem untuk pertama kalinya. Buka aplikasi pada android smartphone. Tekan tombol bluetooth pada layar utama aplikasi dan pilih “DONGKRAK”. Jika berhasil terhubung akan muncul status “connected’ dibawah tombol bluetooth.

Berikutnya yang dilakukan adalah menekan tombol naik hingga sisi mobil terangkat sesuai kebutuhan. Untuk memaksimalkan penggunaan ketinggian dongkrak, akan dipermudah dengan adanya indikator batas maksimal ketinggian berupa buzzer. Pada layar utama aplikasi terdapat status ketinggian yang berfungsi menampilkan informasi ketinggian objek pada sadle dongkrak dengan tanah. Pengguna dapat menekan tombol senter untuk menyalakan led jika dongkrak digunakan saat keadaan minim cahaya.

Gambar 5.1 Tampilan Alat Keseluruhan

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

1.   Dengan adanya Sistem Dongkrak Elektrik Berbasis Arduino Menggunakan Android dapat  mempermudah penggunakan dongkrak otomotif.

2.   Menggunakan teknologi Android dapat mengurangi risiko cedera saat menggunakan dongkrak otomotif.

4.2 Saran

1.   Untuk proyek selanjutnya bisa dikembangkan lagi dengan memodifkasi mengguanakan sistem set poin ketinggian.

2.   Meningkatkan kemampuan kerja alat agar dapat mengangkat mobil dengan beban lebih dari 1 ton.

VII. DAFTAR PUSTAKA

Renreng, Ilyas. 2012. Rancang Bangun Dongkrak Elektrik Kapasitas I Ton. Universitas Hassanuddin.

Syahe, M. Khaidir. 2014. Rancang Bangun Dongkrak Gunting Elektrik Pada Mobil (Perawatan dan Perbaikan). Poltiteknik Negeri Sriwijaya.

Setyawan, Lukas B., dkk. 2016. Dongkrak Elektrik Dikontrol Melalui Smartphone Android. Universitas Kristen Satya Wacana

LAMPIRAN

1. Jurnal
2. Program Arduino
3. Aplikasi Android (.apk)
4. Diagram Blok
5. Diagram Alir
6. Diagram Pengawatan
7. Skematik Rangkaian
8. Presentasi (.ppt)

BIODATA PENULIS

1. Bagas Suryatama

Nama penulis Bagas Suryatama. Penulis dilahirkan di Kabupaten Wonosobo, 17 Mei 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 2 Siwuran, SMP Negeri 1 Garung dan SMK Negeri 1 Wonosobo.Tahun 2017 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma(D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma(D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.17.3.05. apabila ada kritik dan saran yang membangun mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email suryatamabagas.17@gmail.com

2. Hapasari Intan Kinasih

Nama penulis Hapsari Intan Kinasih. Penulis dilahirkan di Kota Semarang, 6 Juni 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri Pekunden Semarang, SMP Negeri 7 Semarang, dan SMK Negeri 4 Semarang. Tahun 2017 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.17.3.09. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email hapsari.intan0606@gmail.com

3. Rina Apriliana

Nama penulis Rina Apriliana. Penulis dilahirkan di Kota Boyolali, 14 April 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 1 Pojok, SMP Negeri 1 Nogosari, dan SMA Negeri 1 Nogosari. Tahun 2016 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.17.3.19. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email rinaapriliana522@gmail.com

4. Winstar Aji Mabrur

Nama penulis Winstar Aji Mabrur. Penulis dilahirkan di Kendal tanggal 12 April 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 2 Jamberaum, SMP Negeri 3 Patebon, SMA Negeri 1 Kendal. Tahun 2017 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.17.3.22.  Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email : w.ajimabrur@gmail.com