ALAT PENGISIAN BBM BERBASIS MIKROKONTROLER TAMPILAN LITER DAN RUPIAH

ALAT PENGISIAN BBM BERBASIS MIKROKONTROLER TAMPILAN LITER DAN RUPIAH Akhyar 1, Usmardi 2, M. Basyir 3 1,2,3 Dosen Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Lhokseumawe Email: akhyar_1966@yahoo.com 1 ; usmardi.pnl@gmail.com 2 ; m_basyir_001@yahoo.com 3 ABSTRAK Bahan Bakar Minyak (BBM) merupakan salah satu kebutuhan masyarakat untuk beraktifitas terutama Premium dan Bio Solar. Berlimpahnya kendaraan membuat sebagian orang menjual BBM secara eceran. Disamping itu tidak sedikit pula pedagang yang berbuat curang demi memperoleh keutungan dengan cara mengurangi takaran yang sebenarnya. Dengan adanya pembuatan alat pengisian BBM eceran secara otomatis ini dapat mempermudah dan mempercepat pedagang untuk memenuhi permintaan pembeli. Mikrokontroller yang digunakan pada alat pengisian BBM otomatis ini yaitu mikrokontroller Atmega8535 dengan bahasa pemogramannya yaitu dengan bahasa C dan perangkat lunak yang digunakan untuk mengcompile program adalah dengan cara Codevision AVR. Pengujian perangkat lunak ini bertujuan untuk mengetahui sejauh mana rangkaian yang telah dibuat berhasil dan teruji kelayakannya sehingga dapat digunakan sebagai mana yang diharapkan, dan program yang di buat dapat berjalan dengan benar. dan untuk mengetahui apakah setiap keluaran perblok sesuai dengan sistem kerja yang sebenarnya. Untuk mendeteksi alat berjalan pada key-pad ditekan angka 7000 rupiah maka keluaran minyak bensin dari pompa adalah 1 liter atau 1000 mililiter dan waktu yang diperlukan untuk pengisian selama 42 detik. Motor pompa yang berfungsi untuk memompa minyak bensin yang diambil dari tempat penampungan untuk di pompakan untuk pengisian minyak bensin pada kenderaan bermotor akan di outputkan melalui Seven segment.fitur yang terdapat pada modul iniialah menampilkan harga/liter dengan tampilan awal Seven segment. Pada modul ini menampilkan kalimat pengisian minyak bensin otomatis. Hasil perubahan rupiah dan volume terhadap waktu (detik) adalah linier, dengan akurasi mendekati 100% dan laju pengisian minyak adalah 0,0238 Liter/detik. Kata kunci : Pengisian BBM, Mikrokontroller, Motor pompa, Linier I. PENDAHULUAN Pada saat ini minyak merupakan prioritas utama bagi kenderaan bermotor, dan banyak terdapat tempat pengisian bahan bakar minyak yaitu SPBU. Dengan adanya pembangunan SPBU tersebut, masyarakat dapat dengan mudah untuk memperoleh bahan bakar minyak kendaraannya. Didaerah terpencil sulit didapatkan SPBU, yang ada pedagang Bahan Bakar Minyak (BBM) eceran. Alasan banyaknya usaha kecil pedagang BBM karena melihat kebutuhan akan konsumen yang ingin memperoleh BBM dengan cepat dan tanpa harus menempuh perjalanan yang jauh atau menunggu dengan waktu yang lama saat mengantri pengisian BBM kendaraannya, tetapi tidak sedikit pula konsumen dirugikan oleh pedagang BBM yang mengambil keuntungan dengan cara mengurangi volume minyak. Pada saat ini sudah terdapat beberapa usaha kecil pedagang BBM yang langsung memperlihatkan kepada konsumen seberapa banyak jumlah pembeliannya dengan memodifikasi alat pengisian minyak yang bekerja secara manual. Alat pengisian minyak itu dapat membantu pedagang eceran untuk bekerja lebih mudah, cepat dan tidak memerlukan banyak tenaga kerja. Alat tersebut juga memperlihatkan pada konsumen bahwa tidak ada kecurangan saat pengisian minyak. Proses pengisiannya hanya menggantikan cara pengambilan dan penuangan minyak menjadi lebih cepat, yang akan membantu untuk mengurangi adanya proses penguapan BBM saat pengisian atau saat penakaran minyak pada botolbotol plastik. Kekurangan dari alat tersebut yaitu tidak akurat dalam ukuran sehingga seberapa banyak jumlah pembelian minyak dengan cara melihat garis-garis liter pada wadah penampungan. Untuk mengurangi keraguan konsumen maka dibuat alat yang bekerja otomatis dan takaran bensin akan lebih pasti. Sistem yang dapat melakukan pengontrolan dengan tepat dan memberikan kemudahan dalam pengsetan ulang dengan pemrogram adalah sistem yang berbasis mikrokontroler, salah satunya adalah mikrokontroler AVR Atmega8535 (1,2,6). II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mikrokontroler Atmega 8535 Salah satu keunggulan modul berbasis mikrokontroler adalah dapat dikembangkan tanpa mengubah/mengganti sistem minimum dari rangkaian. Pembuatan rangkaian dalam bentuk modul-modul akan mempermudah penambahan dan pengembangan rangkaian (6). 35

Jurnal Litek: Jurnal Listrik Telekomunikasi Elektronika (pissn: 1693-8097; eissn: 2549-8762) Vol. 14 No.1, Maret 2017: hal. 35-39 Rangkaian mikrokontroler Atmega 8535 adalah sebuah rangkaian kontrol yang memiliki unit antarmuka masukan/keluaran yang menghubungkan sistem mikrokontroler ke piranti eksternal. piranti itu adalah I/O yang bersifat dua arah. Artinya menyediakan sambungan ke dan dari sistem mikroprosesor dengan piranti-piranti lain. Gambar 1 menunjukkan kaki atau pin pada mikrokontroler. Sistem mikrokontroler Atmega 8535 merupakan piranti pengendali utama, untuk membuat sistem ini bekerja dibutuhkan beberapa komponen tambahan dalam sebuah rangkaian mikrokontroler yang ditunjukkan dalam gambar 1 berikut ini (1,2). ditunjukkan pada gambar 2 diatas. Rangkaian papan ketik digunakan pada saat menentukan besaran volume atau harga dari minyak yang akan diisi ke tangki kenderaan bermotor (4). Gambar 2 Rngkaian Key-Pad 3x4 2.3. Seven Segment Seven segment yang digunaka adalah seven segment common katoda, yang berfungsi untuk menampilkan nilai atau harga pada pengisian minyak bensin untuk kenderaan bermotor. Harga bensin ditetapkan sebesar Rp 7.000-, per satu liter. Rangkaian seven segment dapat dilihat pada gambar 3 di bawah ini (5). Gambar 1. Rangkaian Sistem Mikrokontroler Dalam sistem mikrokontroler ini direncanakan penggunaan port-port yang tersedia seperti dalam tabel 1 berikut: Tabel 1 Tabel Perencanaan Port pada Mikrokontroler Atmega 8535 Port Fungsi Keterangan Port A Menulis Key-pad Potr B Menggerakkan Pompa Minyak Pompa Potr C Menghidupkan Seven Segment 2.2 Rangkaian Key-Pad Fungsi Keypad yang terdapat pada Gambar 2, blok diagram pengontrolan sistem pengisian bensin yaitu sebagai penentu jumlah permintaan minyak dari konsumen dan juga berfungsi sebagai input utama untuk penggerak pada motor pompa. Prinsip kerja dari pada Key-pad itu sendiri sebagai instruksi awal yang akan dideteksi dan diproses oleh mikrokontroler (3). Rangkaian papan ketik (key-pad) disusun secara matrik sebanyak 3x4 dengan sistem scaning yang dilengkapi dengan penahan data. Rangkaian ini berfungsi untuk memasukkan data nilai rupiah dan volume minyak bensin, konstanta-kontanta aksi pengendalian dan data rpm actual. Secara sekematik rangkaian key-pad yang digunakan adalah seperti 2.4 Relay Gambar 3 Rangkaian Seven Segment Relay adalah saklar magnetis. Relay ini menghubungkan rangkaian beban ON atau OFF dengan pemberian energi elektromagnetis, yang membuka atau menutup kontak pada rangkaian (4). Relay biasanya hanya mempunyai satu kumparan, tetapi relay dapat mempunyai beberapa kontak. Jenis relay diperlihatkan pada gambar 4. Relay elektromekanis berisi kontak diam dan kontak bergerak. Kontak yang bergerak dipasangkan pada plunger. Kontak ditunjuk sebagai Normally Open (NO) dan Normally Close (NC). Apabila kumparan diberi tenaga, terjadi medan elektromagnetis. Aksi dari medan pada gilirannya menyebabkan plunger bergerak pada kumparan menutup kontak NO dan membuka kontak NC. Jarak gerak plunger biasanya pendeksekitar 1/4 in atau kurang. 36

Gambar 4 Relay Elektromekanis Kontak Normally Open akan membuka ketika ada arus yang mengalir pada kumparan, tetapi tertutup secepatnya setelah kumparan menghantarkan arus atau diberi tenaga. Kontak Normally Close akan tertutup apabila kumparan tidak diberi daya dan akan terbuka apabila kumparan diberi daya. Masing-masing kontak biasanya digambarkan sebagai kontak yang tampak dengan kumparan tidak diberi daya. Sebagian besar relay kontrol mesin mempunyai beberapa ketentuan untuk pengubahan kontak Normally Open menjadi Normally Close, atau sebaliknya. Itu berkisar dari kontak sederhana Flip Over untuk melepaskan kontak dan menempatkan kembali dengan perubahan lokasi pegas. 2.5 Driver Relay Driver relay adalah suatu rangkaian yang berfungsi sebagai penguat arus. Fungsi utama dari rangkaian driver ini adalah untuk menguatkan arus keluaran dari ouput mikrokontroler Atmega8535 yang relatif rendah. Untuk membuat sebuah driver relay, kita harus mengetahui besar tegangan dan arus yang diperlukan relay tersebut. Setelah diketahui besarnya tegangan dan arus yang dibutuhkan oleh relay maka kita bisa membuat sebuah driver relay dengan menggunakan IC pengendali relay yaitu ULN 2003.. 5V. ULN2003 dioperasikan dalam suhu antara - 20ºC sampai dengan +85ºC. Fungsi IC ULN 2003 pada penelitan ini adalah sebagai driver untuk mencatu daya pada relay, karena keluaran dari Mikrokontroler Atmega 8535 tidak dapat mencatu daya yang terdapat pada relay secara langsung. IC ULN2003 idealnya cocok untuk komunikasi sirkuit logic lowlevel dengan periferal bercabang. Berikut adalah gambar IC ULN 2003 sebagai driver relay Dari gambar 5 diatas, besarnya tegangan output IC Driver relay (voltase) bisa disesuaikan dengan kebutuhan, supply kita ingin menggerakan relay dc 24 volt maka kaki 9 dari IC driver ULN 2003 pada kita berikan DC 24 volt dari power supply. 2.6 Motor Pompa Jika arus listrik mengalir ke koil, maka akan terjadi kemagnetan sehingga plunger akan tertarik, dengan begitu maka plunger menekan pegas, inlet valve akan terbuka dan bensin masuk ke dalam ruang A, kemudian jika arus listrik yang mengalir ke koil terputus, maka plunger akan kembali ke posisi semula karena ada dorongan dari pegas pembalik. Katup Outlet akan terbuka akibat tekanan bahan bakar, sehingga bahan bakar akan mengalir keluar. Pada saat yang sama katup inlet akan terbuka sehingga bahan bakar akan terhisap masuk kedalam plunger melalui saluran inlet. Fungsi Motor Pompa yang terdapat pada Gambar diatas Plant pengontrolan sistem pengisian minyak bensin yaitu memompa minyak bensin dari tabung penampungan ketangki kenderaan bermotor. Prinsip kerja motor pompa yaitu motor pompa akan bekerja ketika mendapat instruksi dari mikrokontroler. Motor pompa akan terus bekerja saat minyak bensin yang masuk ke tangki kenderaan bermotor sesuai dengan perintah dari key-pad melalui mikrokontroler, jika nilai sesuai dengan permintaan input dari key-pad terbaca pada seven segment menunjukkan angka yang di ingin maka motor pompa akan berhenti. Gambar 5 Rangkaian Driver Relay dengan IC ULN 2003 ULN 2003 adalah sebuah IC yang didalamnya berupa darlington array sebanyak 7 buah. Ouputnya dapat menaikkan arus sekitar 500 ma dan akan menahan paling sedikit 50V hingga kondisi OFF. Outputnya bisa juga diparalel untuk kapabilitas load yang lebih tinggi. ULN2003 akan menahan paling sedikit 95 V hingga kondisi OFF. ULN2003 mempunyai resistor input serial yang dapat dipilih utuk operasi TTL atau CMOS Gambar 6. Motor pompa bensin elektrik 37

Jurnal Litek: Jurnal Listrik Telekomunikasi Elektronika (pissn: 1693-8097; eissn: 2549-8762) Vol. 14 No.1, Maret 2017: hal. 35-39 III. METODELOGI PENELITIAN 3.1 Blok Diagram Sistem Blosk diagram sistem diperlihatkan pada gambar 7. Bagian utama sistem ini adalah mikrokontroler Atmega8535 yang memprose data dari keypad sebagai inputan data dan mengeksekusi motor pompa minyak sesuai dengan inputan dari keypad dan menampilkan data pada seven segment. Data inputan keypad adalah dalam satuan rupiah dan data keluaran seven segment adalah dalam satuan liter dan rupiah. Gambar 7 Blok Diagram Berdasarkan diagram alir gambar 8 dijelaskan bahwa proses penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Melakukan survey awal yaitu untuk memastikan semua bahan yang dibutuhkan bisa didapatkan. 2. Mengumpulkan data dan referensi yang diperlukan untuk melakukan perencanaan dan perancangan awal dan dapat menentukan masalah yang ada, serta merumuskan masalah yang muncul dan menetapkan tujuan penelitian. 3. Pembuatan dan pengujian alat untuk menentukan bahwa alat yang dibuat sudah bekerja dengan baik. 4. Melakukan pengukuran untuk mendapatkan nilai-nilai yang benar IV. HASIL DAN ANALISA Prinsip kerja rangkaian adalah asumsi harga minyak bensin sebesar Rp 7.000,- per liter. Untuk melakukan pengisian minyak bensin pada kenderaan bermotor, pertama tekan reset pada key-pad yaitu pada tanda bintang (*) kemudian tekan angka nol dua kali untuk nilai rupiah dalam ratusan, tekan angka nol satu kali untuk nilai rupiah ribuan dan untuk nilai rupiah puluhan ribuan tidak perlu menekan angka nol, misalnya pelanggan membeli minyak bensin seharga Rp 500,- maka tekan reset lalu tekan angka nol dua kali, lalu tekan angka lima tekan angka nol dan tekan angka nol (500) kemudian enter atau tekan tombol tanda pagar (#), dan rangkaian mikrokontroler menghitung dengan mengkonversikan kedalam satuan liter menjadi 0,071 liter. Gambar 8 Diagram alir Langkah-langkah Penelitian Gambar 9 Alat Pompa Minyak Bensin Pengisian angka ribuan, pelanggan membeli minyak Rp 3000,-, maka tekan tombol reset pada key-pad kemudian tekan angka nol satu kali lalu tekan angka tiga tekan angka nol tekan angka nol tekan angka nol ditampilan seven segment muncul angka 03000 H lalu enter dengan menekan tombol tanda pagar (#) pada tampilan 38

seven segment muncul angaka 00,428 L, artinya harga Rp 3000,- pompa mengeluarkan minyak bensin dari tempat penampungan sebanyak 0,428 liter. Pengisian angka puluhan ribuan misalnya pelanggan membeli minyak Rp 10.000,-, maka pada key-pad tekan tombol reset (*) kemudian tekan angka satul alu tekan angka nol tekan angka nol tekan angka nol tekan angka nol diseven segment akan tampil angka 10000 H lalu enter dengan menekan tombol tanda pagar (#) pada tampilan seven segment muncul angaka 1,428 L, artinya harga Rp 10.000,- maka keluaran minyak bensin dari pompa sebanyak 1,428 liter. Data tabel 2, menunjukkan harga minyak bensin ditetapkan sebesar Rp 7.000 per satu liter. Jika pada key-pad ditekan nilai 500 rupiah maka akan terbaca pada tampilan dalam liter yaitu sebesar 0,071 liter lama pengisian 3 detik. Jika konsumen membutuhkan minyak bensin dengan harga 1000 rupiah maka minyak bensin yang keluar dari pompa sebanyak 0,142 liter lama pengisian 6 detik. Kemudian pada key-pad ditekan nilai rupiah sebesar 3000 maka minyak yang keluar dari pompa adalah 0,428 liter dibutuhkan waktu pengisian adalah 18 detik. Jika konsumen membutuhkan minyak bensin 0,714 liter maka pada key-pad ditekan angka 5000, pengisian dilakukan selama 42 detik. Jika pada key-pad ditekan angka 7.000 rupiah maka keluaran minyak bensin dari pompa adalah 1 liter dan waktu yang diperlukan untuk pengisian selama 42 detik. Pada key-pad ditekan nilai uangnya sebesar 10000 rupiah maka volume minyak bensin yang keluar dari pompa adalah 1,428 liter. Jika minyak bensin yang diinginkan 2,142 liter maka nilai rupiah nya adalah 15000 rupiah dengan lamanya pengisian 84 detik, sehingga laju rata-rata pompa hasil rancangan adalah 0,0238 Liter/detik. Tabel 2. Pengujian Pengisian Minyak Bensin Rp 7.000,-/1 liter No Harga Volume Counter (Rupiah) ( Liter) (Detik) 1 500 0,071 3 2 1000 0,142 6 3 3000 0,428 18 4 5000 0,714 30 5 7000 1,000 42 6 10.000 1,428 54 7 15.000 2,142 84 Ratarata 28.642,85 0,846 33,857 Gambar 10 dan gambar 11 hasil yang diperoleh menunjukkan perubahan rupiah dan volume terhadap waktu (detik) adalah linier. Rupiah Volume (Liter) 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 Rupiah Terhadap Waktu 0 0 20 40 60 80 100 Waktu Gambar 10 Grafik Rupiah Terhadap Waktu 2,5 2 1,5 1 0,5 Volume Terhadap Waktu 0 0 20 40 60 80 100 Waktu Gambar 11 Grafik Rupiah Terhadap Waktu V. KESIMPULAN Series1 Series2 Berdasarkan hasil pengujian dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Akurasi alat untuk mengeluarkan data mendekati 100%. 2. Laju pompa minyak hasil rancang bagun adalah 0,0238 Liter/detik 3. Hasil perubahan rupiah dan volume terhadap waktu adalah linier. REFERENSI (1) Budiharto, W., 2005. Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler. Elex Media Komputindo, Jakarta. (2) Budiharto, W., 2008. Panduan Praktikum Mikrokontroler AVR ATmega 16. PT Elex Media Komputindo, Jakarta. (3) Malvino. Albert Paul, 2003, Prinsip-prinsip Elektronika, Salemba Teknika, Jakarta. (4) Petruzella. Frank D, 2001, Elektronik Industri, Andi, Yogyakarta. (5) Sudjadi. 2005. Teori dan Aplikasi mikrokontroler. Edisi Pertama. Yogyakarta. Graha Ilmu. Series1 (6) Syamsul, S., Batubara, H. and Suherman, S., 2017. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MODUL PRAKTIKUM BERBASIS MIKROKONTROLER UNTUK MENINGKATKAN FUNGSI LABORATORIUM SEKOLAH MENENGAH TINGKAT ATAS (SMTA). Jurnal Litek: Jurnal Listrik Telekomunikasi Elektronika, 13(2).pp.69-72. 39