BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Transportasi adalah sarana bagi manusia untuk memindahkan sesuatu, baik manusia atau benda dari satu tempat ke tempat lain, dengan ataupun tanpa mempergunakan alat bantu. Transportasi berfungsi untuk mengatasi kesenjangan jarak dan komunikasi antara tempat asal dan tempat tujuan. Untuk itu dikembangkan sistem dalam wujud sarana (kendaraan) dan prasarana (jalan). (Sumber: id.wikipedia.org) Salah satu sarana transportasi tersebut yaitu kereta api listrik, alat transportasi ini merupakan alat transportasi yang terhindar dari kemacetan karena memiliki rute nya sendiri. Alat transportasi ini dilengkapi dengan adanya palang pintu perlintasan yang diletakkan pada tiap perlintasan rel yang dilalui jalan raya. Saat kereta api listrik melintas maka pintu perlintasan akan menutup jalan raya sehingga kereta dapat berjalan dengan lancar, hanya saja tidak semua persimpangan rel kereta dengan jalan raya ini memiliki pintu perlintasan dan alarm peringatan kedatangan kereta sehingga dapat membahayakan para pengguna jalan raya yang menyeberang rel kereta. Pintu perlintasan kereta api rel listrik yang ada sekarang masih memanfaatkan tenaga operator untuk membuka dan menutup pintu perlintasan, sehingga dapat terjadi kemungkinan adanya human error. 1
Misalnya kelalaian petugas penjaga pintu perlintasan dan keterlambatan informasi kereta datang yang masuk agar dapat direspon petugas pintu perlintasan untuk menutup pintu perlintasan, ketika human error itu terjadi saat ada kereta api listrik yang melintas dapat menyebabkan tertabraknya kendaraan yang kebetulan melintas tidak mengetahui kedatangan kereta karena melewati jalur kereta yang tidak tertutup pintu perlintasannya. Maka diperlukan otomatisasi proses membuka dan menutup pintu perlintasan sehingga hanya diperlukan pengawasan terhadap unit control nya saja. Kereta api rel listrik juga termasuk alat transportasi berkecepatan tinggi yang kendali kecepatannya dilakukan oleh masinis atau kendali kecepatan tersebut masih dilakukan secara manual. Maka diperlukan juga otomatisasi kendali kecepatan kereta yaitu jika kereta mendekati area pintu perlintasan kecepatan kereta akan melambat dan ketika menjauhi area pintu perlintasan kecepatan kereta akan kembali meningkat. Dengan latar belakang permasalahan kecelakaan kereta api listrik tersebut memunculkan ide untuk membuat simulasi kereta api KRL yang kecepatannya dapat naik dan turun otomatis dengan sistem PWM. Untuk keamanan penyeberangan pintu perlintasan dalam simulasi ini dirancang palang pintu perlintasan otomatis, dalam sistem simulasi ini berbasis mikrokontroller ATmega16. Dengan dibuatnya alat ini diharapkan dapat membantu pemahaman tentang prinsip kerja buka dan tutup pintu perlintasan secara otomatis dan kendali kecepatan otomatis.
B. Identifikasi masalah Dari latar belakang yang dikemukakan sebelumnya, maka masalah masalah yang dapat di identifikasi adalah: 1. Kendali pintu perlintasan kereta yang ada saat ini bersifat manual dengan dikendalikan oleh operator penjaga pintu perlintasan sehingga diperlukan pengawasan yang intens. 2. Penurunan kecepatan kereta ketika mendekati pintu perlintasan pada saat ini masih bersifat manual sehingga tidak boleh terjadi kelalaian terhadap operator pintu perlintasan dan masinis kereta. 3. Beberapa pintu perlintasan kereta ada yang belum memiliki sirine pemberitahuan kedatangan kereta sehingga dapat membahayakan penyeberang rel. C. Batasan masalah Dari identifikasi masalah yang telah ditemukan, perlu dibuat batasan masalah sehingga ruang lingkup permasalahannya menjadi jelas, yaitu : 1. Sensor pendeteksi kedatangan kereta menggunakan optocoupler yang tersusun dari LED photodioda dan LED infrared. 2. Mikrokontroler ATmega16 sebagai pusat pengendali utamanya. 3. Sistem ini mengendalikan pulsa tegangan DC pada motor, arah putaran motor DC dan aktuasi alarm. 4. Simulasi kereta dirancang otomatis dalam sistem kecepatan ketika mendekati pintu perlintasan untuk keperluan unjuk kerja alat.
D. Rumusan masalah 1. Bagaimana merancang hardware kendali kecepatan sistem PWM dan pintu perlintasan otomatisnya juga simulasi KRL dengan kendali kecepatan metode PWM dan pintu perlintasan otomatis berbasis mikrokontroller ATmega16? 2. Bagaimana merancang software dari simulasi KRL dengan kendali kecepatan metode PWM dan pintu perlintasan otomatis berbasis mikrokontroller ATmega16? 3. Bagaimana unjuk kerja dari simulasi KRL dengan kendali kecepatan metode PWM dan pintu perlintasan otomatis berbasis mikrokontroller ATmega16? E. Tujuan Tujuan dari pelaksanaan proyek akhir ini antara lain : 1. Mendapatkan hardware untuk kereta KRL dengan aplikasi sistem PWM dan pintu perlintasan otomatis. 2. Mendapatkan software untuk aplikasi sistem PWM dan pintu perlintasan otomatis. 3. Menunjukkan unjuk kerja sensor yang dipakai dalam pemanfaatan kendali kecepatan dan buka tutup palang pintu kereta otomatis. 4. Menunjukkan cara kerja dan mengaplikasikan metode PWM terhadap motor dc.
F. Manfaat Dengan penelitian dan pembuatan alat ini diharapkan memberikan manfaat antara lain : 1. Bagi Mahasiswa Mengimplementasikan kemampuan yang dimiliki, yaitu guna menerapkan teori-teori yang sudah ada maupun yang belum didapat di bangku kuliah guna diwujudkan dalam bentuk karya nyata dan diharapkan dapat diimplementasikan dalam kehidupan sehari-hari. 2. Bagi Lembaga Pendidikan a. Sebagai sarana implementasi pengetahuan tentang mikrokontroller dan elektronika dasar/elektronika lanjut yang didapat di bangku perkuliahan. b. Sebagai salah satu tolak ukur tingkat kreativitas mahasiswa dalam mengembangkan materi perkuliahan yang dapat diaplikasikan. c. Menunjang pemahaman program ini dan mahasiswa dapat menguasai tentang program dan aplikasi dari program tersebut.
G. Keaslian Gagasan Proyek akhir yang berjudul Simulasi Kereta Rel Listrik Dengan Kendali Kecepatan Sistem PWM Dan Palang Pintu Kereta Otomatis Berbasis Mikrokontroller ATmega16 Merupakan pengembangan proyek akhir dari Diantoro Riyadi yang berjudul Simulasi Kereta Api Dengan Kendali Kecepatan Dan Palang Pintu Otomatis. Adapun perbedaan dari proyek akhir yang pernah dibuat adalah : 1. Pada proyek sebelumnya : a. Mikrokontroler MCS AT89S51 bahasa pemrograman assembly, yaitu bahasa pemrograman mikrokontroler yang menggunakan bahasa mesin b. Belum ada kendali kecepatan otomatisnya c. Sumber energi kereta berasal dari battery d. Daya tangkap sensor hanya pada area yang sangat terbatas 2. Pada proyek ini : a. Mikrokontroler ATmega16 bahasa pemrograman basic, dipilih bahasa basic karena tingkat pemahaman terhadap bahasa pemrograman mudah di mengerti b. Kendali kecepatan dengan metode PWM (Pulse Width Modulation), yaitu mengatur kecepatan motor DC dengan mengubah lebar pulsa c. Model kereta menyerupai KRL (Kereta Rel Listrik) d. Peningkatan daya tangkap sensor