PENDETEKSI KERUSAKAN LAMPU DAN OBYEK PENGHALANG PADA MOBIL BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 32 Affan Pringgo Nugroho 1), Sy. Syahrorini 2) Program Studi Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Sidoarjo sukomaryanto@gmail.com ABSTRAK Keamanan dan kenyamanan berkendara sangatlah penting karena menyangkut keselamatan nyawa pengendara. Baik itu siang hari ataupun malam hari, akan tetapi hal-hal sekecil ini selalu dianggap remeh oleh pengendara khususnya di Indonesia. Misalnya seperti lalainya mengganti lampu kendaraan yang telah rusak dan adanya penghalang dibelakang mobil yang tidak diketahui pengendara yang menyebabkan kendaraannya rusak, hal demikian ini mengancam keselamatan pengendara khususnya roda empat atau mobil dan rusaknya kendaraan tersebut. Selama ini jika terjadi kerusakan lampu pada mobil, pengendara tidak mengetahui. Pada saat sudah berada didalam mobil tersebut terlebih pada saat siang hari cahaya lampu tidak terlalu cerah untuk mengetahui kerusakannya dan obyek penghalang dibelakangnya pada saat diarea parkir. Untuk mengatasi menangani hal sedemikian yang sudah disebutkan diatas, dengan cara menkonsep alat pendeteksi kerusakan lampu dan pendeteksi obyek penghalang pada mobil. Studi literarur tentang Bascom Avr pemrograman mikrokontroller AVR atmega32 diperlukan sebagai penunjang konsep-konsep perancangan alat tersebut. Hasil yang peneliti peroleh dari penelitian ini adalah sebuah alat pendeteksi kerusakan lampu-lampu pada mobil dan obyek penghalang pada mobil. Sehingga dapat meminimalis terjadinya kecelakaan lalulintas akibat rusaknya lampu dan mencegah tejadinya kerusakan mobil pada saat di area parkir karena adanya sensor jarak yang terpasang pada mobil. Kata kunci : ATmega 32, Bascom Avr, Mobil. 1. Latar Belakang Pada era modern saat ini teknologi berkembang sangat pesat terutama pada dunia elektronika digital. Hampir pada setiap peralatan elektronik terdapat prinsip digital, bahkan dunia industri, otomotifpun tidak mau ketinggalan dengan sistem-sistem mikrokontroler yang berprinsip digital. Contohnya pada dunia otomotif terutama pada mobil dapat di terapkan sistem mikrokontroler untuk banyak aplikasi. Yaitu untuk mendeteksi kerusakan pada lampu dan obyek penghalang mobil. Karena begitu pentingnya fungsi sebuah lampu dan obyek penghalang pada mobil, lampulampu luar mobil terdiri dari tiga lampu yaitu Lampu utama (berwarna putih), Lampu sein (kuning) dan Lampu rem (merah). Namun terkadang pengendara lalai dengan keadaan lampu-lampu mobilnya. Mereka tidak menyadari ada kerusakan pada lampu-lampu mobil tersebut, bahkan tidak sadar kalau kondisi lampu-lampunya rusak ditengah jalan. Hal ini dikarenakan tidak adanya alat yang dapat menampilkan kerusakan pada lampu-lampu mobil tersebut, selama ini pengecekan kondisi rusak tidaknya lampu - lampu mobil harus keluar dulu dari mobil tersebut untuk memastikanya. Selain untuk mengetahui lampu yang rusak, objek penghalang pada mobil juga begitu penting misalnya pada tempat parkir umum untuk menghindari obyek yang menghalangi agar mobil tidak menabrak kendaraan atau obyek yang lain pada saat memarkir. Pada project skripsi ini digunakan sensor jarak SRF04 dengan jangkauan jarak minimal 3 cm sampai 3m untuk jarak maksimal. Untuk mengantisipasi hal-hal yang tidak diinginkan seperti kecelakaaan lalulintas akibat kerusakan lampu dan obyek penghalang pada mobil. Maka dirancang sebuah alat berupa sensor objek penghalang dan sensor cahaya yang di pasang pada setiap lampu-lampu mobil yaitu lampu utama (warna putih), Lampu sein (kuning) dan Lampu rem (merah). Agar pengendara dapat mendeteksi kerusakan lampu dan obyek penghalang pada mobil tersebut. 2. DASAR TEORI Pada bab ini akan dibahas tentang pustakapustaka yang berkaitan dengan penerapan pendeteksi kerusakan lampu dan obyek penghalang pada mobil. 2.1. 1 Sensor Jarak SRF04 Sensor jarak adalah sensor yang prinsip kerjannya memantulkan gelombang ultrasonic dengan waktu tertentu dan diterima oleh rangkaian receiver dan lama waktu pantulan itu yang dapat dikonversi sebagai data jarak. Sensor jarak SRF04 261
ini bekerja pada level tegangan 5V sedangkan jarak minimum pengukuran mulai dari 3 cm sampai maksimal 3 m. Berikut adalah ilustrasinya : Gambar 2.1 Sensor Jarak SRF04 (Agfianto Eko Putra 2010 ) 2.2.1.1 SRF04 Timing Diagram Gambar diatas adalah keterangan koneksi hubungan kaki sensor ke mikrokontroller. Pada kaki nomer satu terhubung pada tegangan sumber 5v, pada kaki nomer 2 terhubung dengan mikrokontroller sebagai indikasi sensor, kemudian kaki nomer tiga terhubung kemikrokontroller dan kaki ground terhubung pada ground sumber. LCD Graphik 128*64 LCD graphik merupakan sebuah piranti display yang material dasarnya adalah cairan baik itu LCD graphik atau LCD kharakter. Sesuai dari kepanjangan LCD itu sendiri yaitu liquid crystal display. Interface antara LCD dengan microcontroller pada prinsipnya yaitu dengan memberi sinyal tulis dan sinyal instruksi saja.dibawah ini adalah koneksi antara microcontroller dengan LCD Graphik pada umumnya. Gambar 2.2 SRF04 Timing Diagram (Agfianto Eko Putra 2010 ) Diagram Waktu SRF04 ditampilkan di atas. hanya perlu menyediakan pulsa 10us singkat untuk input memicu untuk mulai. SRF04 akan mengirimkan sebuah sonic burst 8 siklus USG di 40khz dan meningkatkan garis gema yang tinggi. Kemudian menerima gema, Garis echo lebarnya proporsional dengan jarak ke objek. Dengan waktu pulsa adalah mungkin untuk menghitung rentang dalam inci / cm atau apa pun. Jika tidak terdeteksi maka akan menurunkan SRF04 garis gaungnya tetap setelah sekitar 36mS. 2.2.1.2 SRF04 Connections Gambar 2.6 LCD Graphik Penyebab Rusaknya Lampu-Lmpu Mobil Pada umumnya, komponen lampu memiliki masa hidup yang terbatas, yakni berkisar 500-1000 jam. Bila bola lampu cepat putus (sering mati) Untuk mencegah bola lampu cepat putus, berikutpenjelasanya: Pastikan lampu itu dalam kondisi bersih sebelum dipasang. Jangan sekali-kali memegang bagian ujung atau rumah kaca lampu karena keringat atau kotoran yang menempel di tangan dapat memicu panas berlebihan. Jika terlanjur kotor, cobalah bersihkan bagian ujung atau kaca bola lampu itu dengan kain lembuh yang bersih dan kering. Pastikan lampu itu terpasang dengan kuat pada lensa lampu. Pastikan bagian belakang lampu tertutup rapat oleh karet penutup debu dan air. Kalau bocor, maka debu dan air akan masuk kedalam bola lampu. Pada akhirnya, akan terjadi proses oksidasi selama lampu itu bekerja, sehingga lampu akan mengalami panas berlebihan dan putus. Gambar 2.3 SRF04 Connections (Agfianto Eko Putra 2010 ) 262
Gambar 3.1 Blog Diagram Prinsip Blog diagram diatas yaitu input dari sensor untuk mendeteksi kerusakan lampu diproses oleh mikrokontroller dan ditampilkan pada LCD graphic. Proses Download Program pada Mikrokontroller Gambar 2.8 Proses Download Program pada Mikrokontroller Pada gambar diatas adalah penjelasan bagaimana urutan yang harus dilewati untuk mendownload program IC mikrokontroller. Untuk langkah awal dibuat dulu dengan bahasa pemrograman, bahasa pemrograman ada banyak sekali untuk saat ini misalnnya seperti bahasa assembly, bahasa c, bahasa basic, dan bahasa pascal. pada blok selanjutnya setelah penulisan program selesai proses pengompilan program dilakukan, umumnya apabila terjadi kesalahan syntak penulisan yang tidak sesuai dengan software compiler, pesan error akan ditampilkan pada form menu software tersebut lengkap dengan penunjukan baris mana yang error. Ada tiga hasil output dari compiler tersebut yaitu file yang berekstensi oby, listing, hexa, biner. Pada langkah terakhir adalah file yang berekstensi biner atau hexa saja yang didownload atau ditanam pada ic mikrokontroller. 3. METODE PENELITIAN Perancangan dan Pembuatan Program Setelah melakukan identifikasi komponen yang terlibat, maka dapat dirancang program yang akan dibuat. Rancangan program ini berisi mengenai inisialisasi sensor, inisialisasi LCD sehingga program dapat berjalan dengan baik. Keterangan blok diagram: 1. Nyalakan mesin mobil lalu nyalakan semua lampu, jika lampu putus maka sensor akan mengirim logika nol pada mikrokontroler dan diproses. Kemudian ditampilkan pada LCD graphik letak lampu yang rusak serta buzzer menyala. 2. Jika lampu mobil kondisi baik semua maka sensor akan mengirim logika 1 (satu) pada mikrokontroler dan diproses kemudian di tampilkan pada LCD graphik bahwa kondisi lampu baik semua atau tidak rusak. 3. Jika mobil berada diarea parkir dan menghalangi objek sensor yang jaraknya sudah ditentukan maka buzzer akan menyala Pemahaman Masalah Masalah yang dihadapi adalah bagaimana menerjemahkan bahasa pemrograman mikrokontroler, khususnya yang berhubungan deteksi kerusakan lampu-lampu pada mobil. Setelah memahami permasalahan yang ada maka dapat dicari solusinya. Identifikasi Komponen yang Terlibat Tahap ini dilakukan pengumpulan bahan, alat dan solusi dari masalah yang telah dipahami termasuk juga komponen-komponen yang akan terlibat dalam project deteksi kerusakan pada lampu-lampu mobil. Program yang akan dibuat ini harus memuat beberapa hal yang penting dalam pembuatan alat tersebut, antara lain: 1. Inisialisasi program sensor pada alat tersebut 2. Inisialisasi LCD yang berfungsi agar program dapat mengetahui type LCD yang akan dipakai interface pada mikrokontroler Teknik analisis Gambar 3.2 Skema Metode analisis a. Rangkaian Sistem Minimum Pendeteksi Kerusakan Lampu 263
Gambar 3.5 Rangkaian Sistem Minimum Pendeteksi Kerusakan Lampu Rangkaian pada gambar diatas adalah schematic secara keseluruhan pada alat pendeteksi kerusakan lampu-lampu mobil dimana didalam gambar tersebut terdapat satu buah ic mikrokontroller sebagai pemroses sensor kemudian ditampilkan oleh LCD Graphik 128*64. selain itu terdapat juga rangkaian reset yang berguna untuk mereset alat tersebut apabila terjadi error atau hang. Tabel 4.1 Hasil Pengujian Rangkaian Pada Alat Pendeteksi Kerusakan Lampu Pada Mobil. b. Rangkaian Sistem Minimum Pendeteksi Obyek Penghalang Gambar 3.6 Rangkaian Sistem Minimum Pendeteksi Obyek Penghalang Pada gambar diatas adalah schematic minimum pada rangkaian pendeteksi obyek pada mobil dimana rangkaiannya terdiri dari beberapa komponen yaitu satu unit sensor jarak, yang data outputnya berupa pantulan waktu yang datannya dapat dihitung untuk mengetahui jarak yang dideteksi. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Dalam bab ini akan dibahas tentang pengujian berdasarkan perancangan dari system yang dibuat. Program pengujian disimulasikan pada suatu system yang sesuai. Pengujian ini dilaksanakan untuk mengetahui kehandalan dari system dan untuk mengetahui apakah sudah sesuai dengan perencanaan atau belum. Pengujian pertama-tama dilaksanakan secara terpisah dan kemudian dilakukan ke dalam system yang terintegrasi. Pengujian Rangkaian Pada Alat Pendeteksi Keruskan Lampu Pengujian rangkaian pada alat pendeteksi kerusakan lampu dan objek penghalang pada mobil. Pengujian ini dapat dilakukan dengan cara membaca tegangan dari sensor LDR kemudian diproses oleh mikrokontroler dan ditampikan pada LCD graphik. Pada sensor jarak, objek terdeteksi pada jarak </=5 cm yang mana sensitifitas jarak dapat diatur dari program. Keterangan sensor diatas : Sensor 1 ; lampu sein kanan depan,lampu utama kanan depan, lampu rem kanan depan Sensor 2 ; lampu sein kiri depan,lampu utama kiri depan, lampu rem kiri depan Sensor 3 ; lampu sein kanan belakang,lampu utama kanan belakang, lampu rem kanan belakang Sensor 4 ; lampu sein kiri belakang,lampu utama kiri belakang, lampu rem kiri belakang Gambar 1 Tampak gambar1 mobil dari atas ketika semua lampu dalam kondisi baik dan pada bagian depan mobil adalah warna putih yang lebih besar atau lebar dibanding dengan bagian belakang. 264
Gambar 2 Tampak gambar 2 mobil dari atas ketika lampu kiri dalam kondisi rusak atau putus,yaitu warna putih pada ujung depan sebelah kiri tidak tampak akan tetapi pada hardware sesungguhnya akan berkedip-kedip bergantian antara warna hitam dan putih. Jarak antara 0-1,5 cm Jarak antara 0-2 cm Jarak antara 0-2,5 cm Jarak antara 0-3 cm Jarak > 3cm Pengujian jarak dilakukan dengan memberi penghalang berupa buku dan table dari hasil pengujian tertulis pada tabel diatas. Gambar 3 Tampak gambar 3 mobil dari atas ketika lampu kanan dalam kondisi rusak atau putus,yaitu warna putih pada ujung depan sebelah kanan tidak tampak akan tetapi pada hardware sesungguhnya akan berkedip-kedip bergantian antara warna hitam dan putih. Gambar 4 Tampak gambar 4 mobil dari atas ketika lampu belakang kiri dalam kondisi rusak atau putus,yaitu warna putih pada ujung belakang sebelah kiri tidak tampak akan tetapi pada hardware sesungguhnya akan berkedip-kedip bergantian antara warna hitam dan putih. Tabel hasil pengujian jarak maksimal 3m Tabel 4.3 Hasil Pengujian pada Sensor Objek Penghalang pada Mobil Range jarak sensor Status buzzer Jarak antara 0-1 m Jarak antara 0-1,5 m Jarak antara 0-2 m Jarak antara 0-2,5 m Jarak antara 0-3 m Jarak > 3m Buzzer off Pengujian jarak dilakukan dengan memberi penghalang berupa buku dan table dari hasil pengujian tertulis pada tabel diatas Tabel 4.4 Hasil Pengujian pada pada alat pendeteksi obyek secara aktual Range jarak sensor Status buzzer Jarak antara 0-0,1 m Jarak antara 0-0,2 m Jarak antara 0-0,3 m Jarak antara 0-0,4 m Jarak antara 0-0,5 m Jarak > 0,5 m Buzzer off Gambar 5 Tampak gambar 5 mobil dari atas ketika lampu belakang kanan dalam kondisi rusak atau putus,yaitu warna putih pada ujung belakang sebelah kanan tidak tampak akan tetapi pada hardware sesungguhnya akan berkedip-kedip bergantian antara warna hitam dan putih. 4.1.2 Pengujian Sensor Jarak Pada pengujian ini dilakukan untuk mengetahui bekerjanya sensor jarak dengan memberi objek penghalang di depan sensor. Pada data sheetnya sensor jarak bekerja minimal 3cm. Tabel hasil pengujian jarak minimal 3cm Tabel 4.2 Hasil Pengujian pada Sensor Objek Penghalang pada Mobil Range jarak sensor Status buzzer Jarak antara 0-1 cm a. Prototype Mobil dengan Sensor Obyek yang Terpasang di Belakang Gambar 4.3 Mobil dengan Sensor Obyek yang Terpasang di Belakang Pada gambar diatas adalah prototype mobil dengan sensor obyek yang terpasang pada bagian belakang mobil sehingga pada aplikasinya obyek yang menjadi penghalang akan terdeteksi pada jarak yang ditentukan. 265
b. Prototype Tampilan Pendeteksi Kerusakan Lampu Mobil Atmel Corporation, 8-bit Microcontroller with 2K Bytes Flash AT89C2051, [Online].Available: www.atmel.com/literature, 2006 Caltron Indonesia, Mengenal Sensor dan Actuator, [Online]. Available: http://www.caltron.co.id/, 2010 Candra, Frengky, Jago Pemrograman, Elex Media Komputindo, Jakarta, 2010 Christanto, D & Pusporini, K, Panduan Dasar Mikrokontroller Keluarga AVR, Innovative Electronics, Surabaya, 2004 Gambar 4.4. Tampilan Pendeteksi Kerusakan Lampu Mobil Pada gambar diatas adalah prototype pendeteksian kerusakan lampu mobil dengan sensor obyek yang menampilkan kerusakan lampu mobil pada LCD. Putra, Eko Agfianto, Tip dan Trik Mikrocontroler AVR, Gava Media, Yogyakarta, 2010 Sutanto, B, Timer dan Counter dalam MCS51, Tabloid Mingguan Komputer, Elektronika & Teknologi (KOMPUTEK), [Online]. Available: http://alds.stts.edu/timer dan Counter.htm, 2001 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Pada beberapa pembahasan mengenai teori penunjang dan dilakukannya perencanaan, pembahasan dan pengujian maka dapat diambil keisimpulan : 1. Pendeteksi kerusakan lampu pada mobil menjadi solusi kelalaian pemilik mobil dimana alat tersebut dapat memperingatkan pemilik mobil. 2. Pendetaksi kerusakan lampu pada mobil menjadi solusi keamanan dan ketertiban lalulintas pengendara. 3. Pendeteksi obyek penghalang pada mobil menjadi solusi untuk pemarkiran Yang tanpa operator parker atau tukang parkir. 4. Jarak yang dihitung pada sensor cukup presisi pada jarak minimal 3cm dan maksimal 3m. 5. Konsumsi daya pada sensor jarak srf04 cukup rendah. 5.2. Saran Kedepannya, alat seperti ini dapat dikembangkan untuk kesempurnaan alat sehingga dapat bermanfaat bagi pengendara khususnya mobil dan keselamatan lalulintas. DAFTAR PUSTAKA 266