novita ariyani nim : 150309264391 program studi alat...

RANCANG BANGUN SIMULASI KECEPATAN PUTARAN MOTOR DC

COOLING FAN TERHADAP TEMPERATUR DENGAN

MENGGUNAKAN SISTEM FUZZY LOGIC CONTROL

TUGAS AKHIR

KARYA TULIS INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU SYARAT

UNTUK MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA DARI POLITEKNIK

NEGERI BALIKPAPAN

NOVITA ARIYANI

NIM : 150309264391

PROGRAM STUDI ALAT BERAT

JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN

2018

ii

LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR

iii

SURAT PERNYATAAN

iv

SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

KEPENTINGAN AKADEMIS

v

LEMBAR PERSEMBAHAN

Tugas Akhir ini kupersembahkan kepada

Ayahanda dan ibunda tercinta

Bpk. Abdul Gani (Alm) dan Ibu. Sumarni,

Saudara yang kusayangi

Gunawan seniardi

Sri sundari

Yudi santoso

Didi darmadi

Putri suciati

Keluarga besar Teknik

Mesin Alat Berat 2015

vi

ABSTRACT

The cooling system has functions to keep the engine or engine's heat temperature

to remain stable and does not overheat, the heat of engine is generated from

burning the fuel in the cylinder. The heat is a matter that is intentionally created

to produce energy, but if it left unchecked, it will cause excessive heat (over

heating effect). Excessive heat can damage other components. Therefore it is

necessary to design a simulation of rotational speed of DC motor cooling fan with

temperature using a fuzzy logic control system to make the dc motor rotation

speed stable. Based on testing, the sensor that was used could work well that

produces temperature readings in units of degrees Celsius and the output used

works well, namely the rotating fan according to the PWM program which was set

through the Fuzzy Logic control. sensor reading input Ds18b20 and DHT22. The

fuzzy control design was done grouping the sensor and PWM reading fan rotation

into several membership inputs and outputs. For sensors from DS1820b, the

range was low from 40C to 55C, for the medium range from 45C to 65C, and

for the high range 55C to 70C. For sensors from DHT22, the range was low

from 50C to 65C, for the medium range from 55C to 75C, and for high ranges

from 65C to 70C. For PWM fan settings, the range was low from 0 to 125, for

the medium range from 50 to 200, and for the high range 125 to 250. In making

Fuzzyini Logic control, there are 27 rule (rules) relationships between input and

output.

Keywords: Cooling Can, Fuzzy Logic Control, DC Motor, Ds18b20 Sensor,

Dht22 Sensor.

vii

ABSTRAK

Cooling System berfungsi untuk menjaga temperatur panas engine atau mesin

agar tetap setabil dan tidak terjadi over heating ( panas berlebihan ), Panas mesin

dihasilkan dari pembakaran bahan bakar dalam silinder. Panas tersebut merupakan

suatu hal yang sengaja diciptakan untuk menghasilkan tenaga, namun jika

dibiarkan akan menimbulkan panas yang berlebihan (over heating effect). Panas

yang berlebihan dapat merusak komponen- komponen lain. Sehingga diperlukan

rancangbangun simulasi kecepatan putaran motor DC cooling fan terhadap

temperatur dengan menggunakan sistem fuzzy logic control untuk membuat

kecepatan putaran motor dc menjadi stabil. Berdasarkan pengujian, sensor yang di

gunakan bekerja dengan baik yaitu menghasilkan pembacaan suhu dalam satuan

derajat Celsius serta output yang digunakan bekerja dengan baik yaitu kipas

berputar sesuai program PWM yang diatur melalui kendali Logika Fuzzy.Kendali

fuzzy yang digunakan untuk mengatur putaran kipas DC 12 Volt dengan input

pembacaan sensor Ds18b20 dan DHT22. Dimana untuk perancangan kendali

fuzzy dilakukan pengelompokan pembacaan sensor dan PWM putaran kipas

kedalam beberapa membership input dan output. Untuk sensor dari Ds1820b,

range rendah dari 40C sampai 55C, untuk range sedang dari 45C sampai 65C,

dan untuk range tinggi 55C sampai 70C. Untuk sensor dari DHT22, range

rendah dari 50C sampai 65C, untuk range sedang dari 55C sampai 75C, dan

untuk range tinggi 65C sampai 70C. Untuk pengaturan PWM kipas, range

rendah dari 0 sampai 125, untuk range sedang dari 50 sampai 200, dan untuk

range tinggi 125 sampai 250. Dalam pembuatan kendali Logika Fuzzyini dibuat 27

rule (aturan) hubungan antara input dan output.

Kata kunci: Cooling Fan, Fuzzy Logic Control, Motor DC, Sensor Ds18b20,

Sensor Dht22.

http://eriotomotif.blogspot.com/2015/06/cooling-system-sistem-pendingin-pada.html

viii

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah senantiasa penulis haturkan kepada Allah Subhanahu

Wata’ala yang telah memberikan banyak nikmat, taufik dan hidayahnya, sehingga

penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Pembuatan Tugas Akhir yang akan

menjadi syarat kelulusan pada program D3 atau sebuah pengajuan judul untuk

Tugas Akhir yang akan di buat.

Penulis menyadari bahwa semua ini tidak akan berjalan dengan lancar tanpa

adanya dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu perkenankanlah penulis

menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar - besarnya kepada :

1. Bapak Ramli S.T,.,M.M., selaku Direktur Politeknik Negeri Balikpapan.

2. Bapak Zulkifli S.T,M.T sebagai ketua Program Studi Jurusan Teknik Mesin

Alat Berat.

3. Bapak Subur Mulyanto,S.pd.,M.T. sebagai Ketua Bengkel Jurusan TMAB

Politeknik Negeri Balikpapan.

4. Bapak Randis S.T,M.T sebagai dosen pembimbing 1 atas bimbingan dan

saran-sarannya.

5. Bapak Hadi Hermansyah,S.Si.,M.Si. sebagai dosen pembimbing 2 atas

bimbingan dan saran-sarannya.

6. Kepada ( Alm ) Ayah, Ibu, dan kakak tercinta yang senantiasa memberikan

semangat dan motivasi yang tiada terkira baik moril maupun materil, terima

kasih atas do’a dan dorongannya untuk menjadi anak yang berbakti dan

berguna pada masa yang akan datang.

7. Seluruh Mahasiswa/i Politekni Negri Balikpapan terutama Jurusan Teknik

Mesin Alat Berat yang telah membantu secara langsung maupun tidak

langsung dalam penyusunan tugas akhir ini hingga selesai.

8. Kepada Riskha Mirandha Hamid yang telah membantu hingga selesainya

tugas akhir penulis

9. Semua pihak yang penulis tidak dapat menyebutkan satu persatu, yang telah

memberikan bantuan secara langsung maupun tidak langsung dalam

penyusunan tugas akhir ini hingga selesai.

ix

Semoga amal dan kebaikan serta dukungan yang telah diberi kepada

penulis mendapatkan pahala dari ALLAH SWT. Dalam penyusunan Laporan ini.

Penulis menyadari masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu Penulis sangat

mengharapkan kritik dan saran untuk perbaikan dimasa mendatang. Akhir kata

semoga laporan ini bermanfaat bagi penulis maupun pembaca.

Balikpapan, 02 juli 2018

Novita Ariyani

x

DAFTAR ISI

LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR........................................................ ii

SURAT PERNYATAAN....................................................................................... iii

SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .................................... iii

LEMBAR PERSEMBAHAN .................................................................................. v

ABSTRACT ............................................................................................................. vi

ABSTRAK ............................................................................................................ vii

KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii

DAFTAR ISI ............................................................................................................ x

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiv

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................ 2

1.3 Batasan Masalah............................................................................................... 3

1.4 Tujuan Penelitian ............................................................................................. 3

1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................................... 3

1.6 Sistematika Penulisan ...................................................................................... 4

BAB II LANDASAN TEORI .................................................................................. 5

2.1 Tinjauan Pustaka ............................................................................................... 5

2.2 Landasan Teori .................................................................................................. 8

2.2.1 Tipe Pendinginan Media Udara .................................................................. 9

2.2.2 Tipe Pendinginan Media Air ....................................................................... 9

2.2.3 Sistem Pendingin Penggerak Mekanik ........................................................ 10

2.2.4 Sistem Pendingin Penggerak Hidrolik ......................................................... 12

2.2.4.1 Hydraulic Fan motor ................................................................................. 12

2.2.4 Sensor Temperatur ....................................................................................... 18

2.2.5 Motor DC ..................................................................................................... 19

2.2.6 Kipas ............................................................................................................ 25

3.3 Fuzzy Logic ..................................................................................................... 28

3.3.1 Himpunan Fuzzy .......................................................................................... 28

3.3.2 Fungsi keanggotaan ...................................................................................... 28

3.3.3 Kendali Logika Fuzzy .................................................................................. 32

24. Metode Mamdani ............................................................................................ 34

xi

2.4.1 Pembentukan himpunan fuzzy ...................................................................... 34

2.4.2 Aplikasi fungsi implikasi ............................................................................. 34

2.4.3 Komposisi aturan ......................................................................................... 34

2.4.4 Penegasan (defuzzyfikasi) ............................................................................. 35

BAB III METODOLOGI PENELITIAN............................................................... 37

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ......................................................................... 37

3.2 Alat dan Bahan Yang Digunakan .................................................................... 37

3.3 Diagram Alir Penelitian .................................................................................. 41

3.4 Diagram Blok .................................................................................................. 42

3.5 Diagram Tulang Ikan ...................................................................................... 43

3.6 Jadwal Penelitian ............................................................................................. 43

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 44

4.1 Perancangan .................................................................................................... 44

4.1.1 Perancangan Sistem Elektrikal .................................................................... 44

4.1.2 Perancangan Mekanikal ............................................................................... 45

4.2 Proses Pembuatan Program ............................................................................. 46

4.2.1 Penjelasan Program ...................................................................................... 47

4.2.2Prinsip Kerja ................................................................................................. 50

4.3 Proses Pembuatan Alat .................................................................................... 53

4.3.1 Job Safety Analysis ...................................................................................... 53

4.3.2 Langkah –Langkah Pembuatan .................................................................... 56

4.3.3 Waktu Pengerjaan dan Pembuatan tool........................................................ 59

4.3.4 Biaya Pembuatan .......................................................................................... 59

4.4 Pengujian Alat ................................................................................................. 60

4.4.1 Pengujian Mikrokontroller Arduino Uno ..................................................... 62

4.4.2 Pengujian Sensor Suhu DHT 22 dan Sensor Suhu DS18B20 ...................... 63

4.4.3 Pengujian LCD ............................................................................................. 63

4.4.4 Pengujian Alat Keseluruhan ......................................................................... 64

4.5 Perawatan dan Penyimpanan .......................................................................... 73

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 73

5.1 Kesimpulan ..................................................................................................... 73

5.2 Saran ................................................................................................................ 73

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 74

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Cooling System menggunakan media udara ........................................ 9

Gambar 2.2 Cooling System menggunakan media air ........................................... 10

Gambar 2.3 Cara kerja cooling system menggunakan media air ........................... 11

Gambar 2.4Hydraulic Fan PC1250-8R .................................................................. 13

Gambar 2.5 Pinsip Kerja Hydraulic Fan Motor ..................................................... 14

Gambar 2.6 Pergerakan Piston pada Hydraulic Fan Motor ................................... 14

Gambar 2.7 Hydraulic Fan Motor ketika Hydraulic Fan Pump bekerja ................ 15

Gambar 2.7 Hydraulic Fan Motor ketika Hydraulic Fan Pump berhenti ............... 16

Gambar 2.8 Hydraulic Fan Motor ketika Selenoid ON-OFF tidak aktif ............... 17

Gambar 2.9 Hydraulic Fan Motor ketika Selenoid ON-OFFaktif ......................... 17

Gambar 2.10 Safety Valve ..................................................................................... 18

Gambar 2.11 Motor DC Sederhana ........................................................................ 20

Gambar 2.12 Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor ......... 22

Gambar 2.13 Reaksi garis fluks ............................................................................. 22

Gambar 2.14 Prinsip kerja motor DC .................................................................... 23

Gambar 2.15 Grafik kurva torsi dan kecepatan ..................................................... 24

Gambar 2.16 Grafik torsi dan kecpatan dengan luas daerah persegi ..................... 25

Gambar 2.17 Kipas atau fan ................................................................................... 26

Gambar 2.18 Fungsi keanggotaan segitiga ............................................................ 29

Gambar 2.19 Fungsi keanggotaan trapezium ......................................................... 30

Gambar 2.20 Fungsi keanggotaan Gaussian .......................................................... 31

Gambar 2.21 Fungsi keanggotaan lonceng ............................................................ 31

Gambar 2.22 Fungsi keanggotaan sigmoidal ......................................................... 32

Gambar 2.23 Struktur dasar kendali logika fuzzy................................................... 32

Gambar 2.24 Prinsip proses fuzzyfkasi ................................................................... 33

Gambar 2.25 Bentuk matrik basis kaidah dengan dua variable input .................... 34

Gambar 2.26 Proses Defuzzifikasi ......................................................................... 36

Gambar 3.1 Flow Chart ......................................................................................... 41

Gambar 3.2 Diagram Blok ..................................................................................... 42

Gambar 4.1 Perancangan Electrikal ....................................................................... 44

Gambar 4.2 Autocad .............................................................................................. 46

Gambar 4.3 Proses Pembuatan Program ................................................................ 46

Gambar 4.4 Sistem Pemprograman........................................................................ 47

xiii

Gambar 4.2 Diagram Alur fuzzy logic.................................................................... 52

Gambar 4.4 Kotak Penempatan Komponen ........................................................... 56

Gambar 4.5 Penempatan Kipas .............................................................................. 56

Gambar.4.6 Peletakan Komponen Pada Kotak ...................................................... 56

Gambar 4.7 Pengkoneksian sensor dht22 .............................................................. 57

Gambar 4.8 Pengkoneksian sensor ds18b20 .......................................................... 57

Gambar 4.9 Penempatan LCD ............................................................................... 57

Gambar 4.10 Pengoneksian LCD ........................................................................... 58

Gambar 4.11 Pengkoneksian driver motor dengan kipas ...................................... 58

Gambar 4.12 Check Komponen-Komponen .......................................................... 58

Gambar 4.10 Pengujian Kontroler Arduino Uno .................................................. 63

Gambar 4.11 Pengujian LCD ................................................................................. 64

Gambar 4.12 Penempatan Sensor .......................................................................... 64

Gambar 4.13 Membership Function Input ............................................................. 65



Gambar 4.16 Membership Function Output .......................................................... 66

Gambar 4.17 Pembuatan Rule................................................................................ 69

Gambar 4.18 diagram surface viewer .................................................................... 70

Gambar 4.19 Battery .............................................................................................. 70

Gambar 4.20 Sensor 1 ............................................................................................ 71

Gambar 4.21 Sensor 2 ............................................................................................ 71

Gambar 4.22 Kipas Berputar.................................................................................. 71

Gambar 4.23 LCD Telah Bekerja .......................................................................... 72

Gambar 4.24 sereal monitor .................................................................................. 72

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Alat dan Bahan Yang Digunakan........................................................... 37

Tabel 3.2 Bahan ..................................................................................................... 38

Tabel 3.4 Jadwal Penelitian.................................................................................... 43

Tabel 4.1 Job Safety and Analysis Pembuatan Tool .............................................. 54

Tabel 4.2 Biaya Pembuatan Tool ........................................................................... 59

Tabel 4.3 Pengujian Alat ........................................................................................ 60

Tabel 4.3 Tabel Hasil Percobaan Mikrokontroler Arduino ................................... 62

Tabel 4.5 Pengujian Sensor Suhu DHT 22 dan Sensor Suhu DS18B20 ................ 63

Tabel 4.6 Hasil Kecepatan Putaran Kipas .............................................................. 73

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Salah satu komponen-komponen sistem pendingin kendaraan adalah kipas

atau cooling fan. Aliran udara yang disebabkan ketika kendaraan berjalan belum

mampu memberikan pendiginan yang cukup sehingga diperlukan komponen-

komponen tambahan yaitu kipas pendingin. Kipas pending ini berfungsi untuk

membantu mendinginkan radiator dengan cara membuat udara dapaat mengalir

melewati sirip-sirip radiator. Udara akan menyerap panas dari sirip-sirip radiator

sehingga temperature air pendingin pada radiator dapat diturunkan. Kipas

pendingin radiator diletakkan dibelakang radiator cara kerja dari kipas pendingin

ini dibedakan menjadi dua berdasarkan pada penggerak kipasnya yaitu kipas

pendinginya yang digerakkan oleh poros engkol dan kipas pendingin yang

digerakkan oleh motor listrik. Kipas pendingin yang digerakkan oleh poros

engkol, pada tipe kipas pendingin yang digerakkan oleh poros engkol. Kipas ini

akan bergerak secara terus menerus ketika mesin dihidupkan. Kipas pendingin ini

dihubugkan dengan poros engkol poros engkol melalui pulli (pulli poros dan pulli

kipas) dan sabuk (v-belt). Kecepatan putaran dari kipas pendingin tipe ini juga

tergantung dari kecepatan putaran mesin, apabila kecepatan mesin tinggi maka

putaran kipas pendingin juga akan semakin cepat dan sebaliknya apabila

kecepatan putaran mesin rendah maka putaran kipas pendingin akan menjadi

lambat. Kipas pendingin ini umumnya dipasangkan didepan pompa air (water

pump). Gerakan kipas pendingin yang diambil dari putaran poros engkol ini akan

menambah beban dari mesin. Jika beban mesin bertambah maka pemakaian atau

konsumsi bahan bakar juga akan meningkat. Oleh sebab itu pada umumnya kipas

pendingin tipe ini menggunakan kopling fluida (sealed silicone oil) yang

dipasangkan antara pompa air dengan kipas pendingin untuk mengatasi masalah

tersebut.

Sedangkan kipas yang digerakkan oleh motor listrik ini sudah tidak

memanfaatkan putaran poros engkol untuk memutarkan kipas pendingin. Motor

listrik ini dapat bergerak atau berpuar jika ada arus listrik yang mengalir ke

motor listrik tersebut. Tipe motor listrik yang digunakaan adalah jenis arus

2

searah. Pada tipe kipas pendingin yang digerakkan oleh motor listrik ini

mengguakan sensor temperatur air pendingin atau Water Temperature Sensor

(WTS). Sensor suhu air pendingin ini akan mendetaksi suhu air pada mesin,

bila suhu air telah mencapai batas yang ditetapkan maka sensor ini akan

mengirimkan data ke ECU sehingga ECU akan memberikan signal tegangan ke

relay fan sehingga relay fan aktif dan arus listrik dapat mengalir ke motor listrk

dan akhirnya motor listrik dapat bekerja. Hal teersebut menunjukkan bahwa

kipas pendingin radiator akan bekerja jika temperatur air pendingin mesin telah

mencapai batas yang ditentukan (antara 800 C sampai 90

0 C).

Hal tersebut akan memberikan banyak keuntungan pada kipas pendingin pada

kipas pendingin tipe ini, yaitu temperatur kerja mesin dapat dicapai dengan

cepat dan juga karena gerakan putarannya diambil dari motor listrik maka

mesin tidak akan terbebani untuk memutar kipas pendingin.

Penelitian yang akan di kembangkan yaitu rancang bangun simulasi kecepatan

putaran motor Direct current (DC) cooling fan terhadap temperatur dan tekanan

dengan menggunakan sistem fuzzy logiccontrol, sensor tekanan dan sensor

temperatur akan menjadi inputan untuk mengatur putaran pada motor cooling fan

yang di control dengan mikrokontroler secara fuzzy logic control, dengan adanya

alat simulasi ini di harapkan mahasiswa dapat mempraktekkan ilmu yang

diperoleh dengan menggunakan alat simulasi selama di perkuliahan untuk lebih

memperdalam pemahaman mahasiswa/i yang telah di dapat. Dengan ini penulis

tertarik untuk membuat alat simulasi, dengan menggunakan sistem Fuzzy Logic

control.Fuzzy Logic control digunakan pada cooling system engine, guna

meningkatkan efektifitas pendinginan.

1.2 Rumusan Masalah

Dengan melihat latar belakang yang telah dikemukakan, maka dapat diambil

perumusan masalah dalam penulisan tugas akhir ini sebagai berikut:

1. Apa saja yang mempengaruhi putaran kipas?

2. Bagaimana sistem kerja pada cooling sistem?

3

1.3 Batasan Masalah

Untuk mendapatkan hasil penelitian yang sesuai dengan yang diharapkan,

maka disusun batasan masalah guna memperjelas arah dan mengendalikan model

sistem yang hendak dicapai, yaitu sebagai berikut:

1. Rancang Bangun simulasi menggunakan Arduino Uno sebagai controller

2. Sensor yang digunakan untuk memberikan input adalah sensor DS18B20 dan

DHT22.

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian, selain sebagai syarat mendapatkan gelar Ahli

Madya dari Politeknik Negeri Balikpapan adalah sebagai berikut :

1. Dapat mengetahui apa saja yang mempengaruhi putaran kipas.

2. Dapat mengetahui serta menjelaskan cara kerja sistem simulasi kecepatan

putaran motor DC cooling fan terhadap temperatur dan tekanan dengan

menggunakan sistem fuzzy logic.

1.5 Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian yang telah dilakukan oleh penulis diharapkan dapat

memberi manfaat sebagai berikut :

1. Sebagai referensi bagi peneliti lainnya yang juga ingin membuat suatu inovasi

alat simulasi kecepatan putaran motor DC cooling fan terhadap temperatur

dengan menggunakan sistem fuzzy logic, dan juga dapat memberikan sebagai

bahan pelajaran mahasiswa.

2. Sebagai tambahan inovasi untuk menambagkan pengetahuan serta wawasan

mengenai alat simulasi kecepatan putaran motor DC cooling fan terhadap

temperatur dengan menggunakan system fuzzy logic.

3. Untuk dijadikan bahan masukan bagi perusahaan-perusahaan yang melakukan

penelitian serupa agar dapat dijadikan sebagai pedoman dalam melakukan

penelitian.

4

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembaca dalam memahami isi dari tugas akhir ini,

maka penulis menyusun tugas akhir ini menjadi 5 (lima) bab. Berikut ini adalah

penjelasan tentang isi dari bab-bab yang ada dalam tugas akhir ini.

a. BAB I : PENDAHULUAN

Berisikan pendahuluan yang mencangkup tentang latar belakang, tujuan

penulisan, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan

sistematika penulisan.

b. BAB II : LANDASAN TEORI

Berisi tentang teori-teori dasar yang berhubungan dengan kajian atau topik

yang dipakai penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

c. BAB III : METODOLOGI PENELITIAN

Berisikan tentang tanggal dan waktu penelitian, jenis penelitian, metode

penelitian, dan lampiran data.

d. BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Merupakan rincian tentang hasil penelitian yang terdiri dari data pendukung

dan pembahasan terhadap hasil setiap penelitian tersebut.

e. BAB V : PENUTUP

Terdiri dari kesimpulan dan saran saran. Kesimpulan berisikan tentang

rincian poin poin hasil penelitian sedangkan saran-saran merupakan suatu

kajian tentang kendala, kekurangan pada pelaksanaan penelitian ini agar

pelaksanaan penelitian lanjutan dapat diperbaiki dan disempurnakan.

f. DAFTAR PUSTAKA

Penulis untuk mencari sumber informasi dari berbagai jenis media.

Perkembangan itu diikuti oleh perkembangan berbagai format penulisan

kutipan dan daftar pustaka.

g. LAMPIRAN

Berisikan ketentuan pembuatan lampiran (judul lampiran, isi dan

pengelompokkan lampiran).

5

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sistem simulasi ini begitu

cepat, diantaranya adalah teknik alat simulasi, baik dalam teori maupun praktek,

Ada beberapa penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya terkait dengan

perancangan sistem ini diantaranya.

a. Qory Hidayati (2016). Pengaturan Kecepatan Motor DC dengan

Menggunakan Mikrokontroler Berbasis Fuzzy PID. Pada penyusunan ini akan

dilakukan pembuatan sebuah mikrokontroler yang berbasis fuzzy-PID

kontroler yang akan mempermudah dalam pengontrolan kecepatan motor arus

searah (DC) yang diaplikasikan pada pengaturan kipas di ruangan. Laporan

ini merupakan perkembangan dari Penelitian sebelumnya, dimana sistem

kontrol fuzzy PID menghasilkan suatu sistem yang lebih fleksibel, mantap dan

memiliki masa transient yang lebih cepat dibanding dengan kontroler fuzzy

dan kontroler PID. Fuzzy PID kontroler akan mengontrol setiap variabel

keadaan motor DC yang terukur untuk diumpanbalikkan. Dengan

menterjemahkan parameter-parameter fisis motor DC menjadi model

matematik dengan menggunakan teori pemodelan sistem yang digunakan

dalam kontrol modern.

b. Fahmizal_note. Pengaturan Kecpatan Motor DC Dengan Mikrokontroler (

Open - Loop) ( 2008 dan 2010 ), Pada penelitian ini Penggunaan motor DC

dewasa ini sudah sangatlah umum, salah satu kelebihan motor DC adalah

relatif gampang didapat dan mudah diatur kecepatan putarnya. Secara umum

pengaturan kecepatan motor DC adalah dengan menggunakan cara analog.

Pada artikel kali ini akan dibahas contoh cara mengatur kecepatan motor DC

dengan menggunakan mikrokontroller. Mikrokontroler yang digunakan

adalah Tipe AVR dari Atmel seperti mikrokontroler Atmega 8535, 16, 32.

6

c. Sodikin Susa’at (Widyaiswara Madya VEDC Malang) ( 2014 – 2015 ).

Kontrol Kecepatan Motor DC Berbasis Logika Fuzzy Mengguanakan

Mikrokontroler. Pada artikel ini membahas tentang tentang kontrol kecepatan

motor dc berbasis logika fuzzy menggunakan mikrokontroler 8-

bit. Mikrokontroler yang digunakan adalah: 68HC11F1 sebagai sistem

Kontroler Logika Fuzzy mempunyai 2-input: error (e) dan delta-error (de)

yang merupakan penyimpangan kecepatan putaran motor yang telah

dikonversikan kedalam tegangan dc 0-5V analog atau untuk 8-bit (0-255).

Output kontrol digunakan untuk menggontrol plant motor DC penguat medan

terpisah (separately excited dc motor) yang dilengkapi konverter ac/dc yang

direpresentasikan secara “black box” dengan asumsi gain linier. Selanjutnya

diimplementasikan sebagai obyek yang dikontrol adalah plant tiruan kedalam

Komputer Personal melalui saluran Tx RS-232 dikirim sebagai aksi kontrol

(Vo) yang diumpan balikkan untuk dibandingkan dengan tegangan referensi

(Vr) melalui saluran Rx RS-232.Algoritma error(e) dan delta-error(de)

diproses oleh mikrokontroler 8-bit 68HC11F1 (0-255) berbasis logika fuzzy

yang didasarkan atas 7x7 rule base fungsi keanggotaan dengan teori Min-

Max Mamdani. Hasil uji eksperimen dalam artikel ini menunjukkan dengan

input referensi (setting point) 2V, waktu sampel (sampling time)4000ms(T1)

dan 300ms(T2), interval 100 ms dan gain=8.5 diperoleh sinyal output diskrit

pada settling time antara 0-34ms dengan amplitudo 1.99V daerah steady state

atau ={(2.00-1.99)*100%}/2 = 0.5% dari steady state.

d. Anton Dwi Mardani ( 2014 ). Pemodeln Dan Simulasi Kecepatan Motor DC

Berbasis Fuzzy Logic controller Dengan 5 Fungsi Keanggotaan ( Beban

Tetap ). Pada penelitian ini penulis mencoba mengendalikan kecepatan motor

dengan Fuzzy Logic Controller dengan dua fungsi keanggotaan 3 dan 5

fungsi keanggotaan. Tapi peneliti lebih menganjurkan menggunakan 5 fungsi

keanggotaan karena hasil yang di dapat lebih bagus karena membutuhkan

waktu yang relative sebentar untuk mendapatkan kecepatan putaran motor

DC yang stabil lebih cepat daripada menggunakan 3 fungsi keanggotaan.

Dalam penelitian ini penulis menguraikan bagaimana mengendalikan motor

dengan Fuzzy Logic Controller, yang mana dilakukan dengan pendekatan

7

pemodelan dan simulasi. Adapun Fuzzy Logic Contoller dalam penelitian ini

dibangun dari blok pada simulink Matlab dan menggunakan 2 tipe

membership function, yaitu tipe segitiga dan tipe trapezium. Dengan

menggunakan membership function yang berbeda hasil yang didapat juga

berbeda, dimana kecepatan untuk mencapai kestabilan lebih baik

menggunakan membership function tipe segitiga karena kecepatan menuju

stabil yang sempurna atau 1. Tapi untuk menghasilkan kecepatan putaran

yang stabil kita juga perlu mengatur aturanaturan fuzzy logic agar

menghasilkan putaran motor dc yang stabil.

e. Bara Agung Perdamaian (2003). Pemodelan dan Simulasi Kecepatan Motor

dc Berbasis Fuzzy Logic Controller Dengan 3 Fungsi Keanggotaan. Pada

penelitian ini disimulasikan aplikasi pengendali logika fuzzy untuk mengatur

kecepatan motor DC. Motor DC dimodelkan secara matematis menggunakan

Matlab. Pengendali logika fuzzy menggunakan tool box fuzzy inference system

di Matlab. Ada 3 jenis tipe fungsi keanggotaan yang digunakan dalam

penelitian ini, yaitu trapesium, segitiga, dan gaussian. Masing – masing

fungsi keanggotaan memiliki 3 parameter (negatif, zero, positif). Hasil

simulasi kecepatan motor DC menunjukkan bahwa untuk medapatkan output

kecepatan motor DC yang stabil diperlukan waktu diatas 5 second, untuk

waktu total simulasi selama 10 second, dan penyimpangan terhadap nilai rata

– rata kecepatan yang kecil yaitu dari 3,36% sampai 1,8%.

f. Dalam penelitiannya yang berjudul Prototipe sistem kendali temperatur

berbasis fuzzy logic pada sebuah inkubator, Annis Hannawati dan kawan

kawan menyajikan frame work teknik perancangan kendali temperatur

berbasis fuzzy logic yang diaplikasikan pada sebuah inkubator dengan

mengontrol kerja bola lampu dan kipas pendingin. Hasil penelitian

disimpulkan bahwa teknik kendali fuzzy logic relatif mudah untuk dirancang,

dengan menerapkan asas-asas atau logika umum fuzzy rule dapat dibentuk

dengan mudah, fuzzy logic cukup membantu dalam melakukan perancangan

dan implementasi kendali temperatur inkubator, mampu mengatasi gangguan

dari luar, proses kendali dapat diamati secara online dan terbuka luas untuk

pengembangan lebih lanjut terutama pada aplikasi kendali temperatur.

8

g. Muhammad Muhlas ( 2015 ). Merancang pengaturan putaran kipas pendingin

mesin mobil. Efisiensi kerja mesin diperoleh pada temperatur kerja sekitar

900 C, kipas pendingin elektrik baru bekerja setelah temperatur engine 950 C

dan kipas elektrik akan mati setelah temperatur dibawah 880 C. Pada

kendaraan umum, kipas bekerja dengan putaran konstan. Guna meningkatkan

efektifitas pendinginan diperlukan sistem yang berfungsi mengendalikan

temperatur kerja mesin dengan mengatur kecepatan putaran kipas pendingin

radiator sesuai kebutuhan, maksudnya bila temperatur engine rendah maka

putaran kipas pelan, sebaliknya bila temperatur tinggi maka putaran kipas

semakin cepat. Dengan mengukur sinyal dari sensor temperatur mesin dan

sensor temperatur radiator telah berhasil dirancang sistem pengatur kecepatan

putaran kipas pendingin menggunakan mikrokontroller dengan logika fuzzy.

Hasil perancangan menunjukkan sistem akan bekerja secara bervariasi pada

kondisi-kondisi yang berbeda. Pada putaran stasioner setelah mesin panas

kipas bekerja dan mempertahankan temperatur pada 900± 50 C. Pada putaran

2000 Rpm hasil penelitian menunjukkan temperature kerja terendah 89 oC

dan tertinggi 94 oC. Pada putaran 3500 Rpm temperatur hampir stabil di

sekitar 90 oC.

2.2 Landasan Teori

Pada bab ini akan mengkaji mengenai teori-teori penunjang yang digunakan

dalam Pegembangan alat simulasi berbasis fuzzy logic. Sistem pendinginan dalam

mesin adalah suatu sistem yang berfungsi untuk menjaga supaya temperatur mesin

dalam kondisi yang ideal. Mesin pembakaran dalam (maupun luar) melakukan

proses pembakaran untuk menghasilkan energi dan dengan mekanisme mesin

diubah menjadi tenaga gerak. Mesin bukan instrumen dengan efisiensi sempurna,

panas hasil pembakaran tidak semuanya terkonversi menjadi energi, sebagian

terbuang melalui saluran pembuangan dan sebagian terserap oleh material

disekitar ruang bakar.

Proses pembakaran yang berlangsung terus menerus dalam mesin

mengakibatkan mesin dalam kondisi temperatur yang sangat tinggi. Temperatur

sangat tinggi akan mengakibatkan desain mesin menjadi tidak ekonomis, sebagian

besar mesin juga berada di lingkungan yang tidak terlalu jauh dengan manusia

9

sehingga menurunkan faktor keamanan. Temperatur yang sangat rendah juga

tidak terlalu menguntungkan dalam proses kerja mesin. Sistem pendinginan

digunakan agar temperatur mesin terjaga pada batas temperatur kerja yang

ideal.Prinsip pendinginan adalah melepaskan panas mesin ke udara, dan

dibedakan menjadi dua tipe, yaitu:

A. tipe langsung dilepaskan ke udara disebut pendinginan udara (air

cooling)

B. tipe menggunakan fluida sebagai perantara disebut pendinginan air.

2.2.1 Tipe Pendinginan Media Udara

Sistem pendinginan udara menggunakan hembusan udara pada sirip-sirip

pendingin mesin yang dibuat pada bagian silinder dan kepala silinder, panas yang

timbul pada mesin tersebut akan dirambatkan pada bagian sirip dan kemudian

dibuang bersama udara. Dalam sistem ini, panas mesin langsung dilepaskan ke

udara.Mesin dengan sistem pendinginan udara mempunyai desain pada silinder

mesin terdapat sirip pendingin.Sirip pendingin ini untuk memperluas bidang

singgung antara mesin dengan udara sehingga pelepasan panas bisa berlangsung

lebih cepat.

Gambar 2.1 Cooling System menggunakan media udara

(Sumber :https://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_pendinginan,2018)

2.2.2 Tipe Pendinginan Media Air

Sistem ini menggunakan media air sebagai perantara untuk melepaskan

panas ke udara, dengan komponen utama dalam sistem ini adalah :

1. Radiator, berfungsi untuk melepaskan panas.

2. Saluran berupa pipa (tube) atau selang karet (hose).

3. Pump, berfungsi untuk mensirkulasikan air dalam sistem.

10

4. Thermostat, berfungsi untuk menutup atau membuka jalur sirkulasi.

5. Fan, berfungsi untuk membantu pelepasan panas pada radiator.

Gambar 2.2 Cooling System menggunakan media air

(Sumber :http://www.otopos.net/2014/12/sistem-pendingin-

coolingsystem.html,2018)

Sistem pendinginan sendiri menurut cara kerjanya dibedakan menjadi dua macam

yaitu:

Sistem pendingin penggerak mekanik

Sistem pendingin penggerak hidrolik

2.2.3 Sistem Pendingin Penggerak Mekanik

Sistem pendinginan mekanik yaitu sistem pendinginan yang biasa dipakai

pada umumnya seperti kendaraan-kendaraan ringan, yang kipas pendinginnya

diputar secara langsung oleh fly wheel yang duhubungkan dengan pulley dan v-

belt. Sistem pendinginan ini terdiri dari beberapa komponen antara lain;

A. Radiator

B. Water Pump

C. Fan

D. Thermostat

E. Water Jacket

F. Radiator Cap

G. Reservoir Tank

H. Hose

11

2.2.3.1 Cara kerja sistem pendingin mekanik

Gambar 2.3 Cara kerja cooling system menggunakan media air

(Sumber:http://www.vedcmalang.com/ sistem-pendinginan-air-pada-mesin-mobil,

2018)

Berdasarkan gambar 2.3, cara kerja dari sistem pendinginan mekanik

adalahmulai dari kondisi temperatur mesin masih dingin atau bertemperatur udara

luar atmosfir, kemudian diharapkan mesin cepat panas atau cepat mencapai

temperatur kerja yang diinginkan (80°C -1000C) dan selanjutnya

mempertahankan temperatur kerja mesin tersebut, jangan sampai temperatur

mesin dibawah batas tersebut dan juga jangan sampai temperatur mesin diatas

batas atas tersebut diatas (overheating).

a. Temperatur Mesin Dingin Sampai Temperatur Kerja

Pada saat mesin masih dingin (bertemperatur udara atmosfir) dan

kemudian mesin dihidupkan, maka di dalam silinder terjadi proses

pembakaran yang berulang-ulang, sehingga komponen mesin dan air

pendingin temperaturnya semakin meningkat. Bersamaan dengan itu,

water pump (6) berputar, maka terjadi sirkulasi air hanya di dalam rongga

blok motor dan kepala silinder (1). Air tidak dapat bersirkulasi melewati

radiator (4), karena termostat (5) masih tertutup. Olehkarena sirkulasi air

hanya di dalam mesin dan air tidak didinginkan radiator, maka komponen

mesin dan air menjadi cepat panas atau disebut dengan mesin telah panas,

mencapai temperatur kerja yang diinginkan (80°C - 1000 C).

12

b. Temperatur Kerja Mesin Stabil

Setelah mesin panas atau mencapai temperatur kerja, temperatur

mesin tidak boleh naik lagi melebihi batas atas temperatur kerja, karena

akan mengakibatkan panas mesin berlebihan (overheating), harus

diupayakan temperatur kerja mesin stabil pada rentang temperatur yang

diinginkan (80°C 1000 C). Supaya temperatur mesin tidak naik lagi, maka

air pendingin yang panas harus disirkulasikan dan didinginkan radiator.

Oleh karena itu saat mesin panas thermostat harus membuka, sehingga

sirkulasi air tidak hanya di dalam mesin, tetapi melewati thermostat (5),

hosebagian atas (2), radiator (4), hose bagian bawah (3), water pump (6)

dan ke dalam mesin (1), thermostat dan seterusnya.

Akibatnya panas air pada radiator akan berpindah ke sirip-sirip

radiator dan terus berpindah ke udara yang melewati radiator. Dengan

sirkulasi air yang terus menerus melewati radiator dan didinginkan oleh

udara yang selalu lewat dari depan kendaraan ke arah mesin, maka

temperatur air yang cenderung semakin panas akan didinginkan, sehingga

temperaturmesin akan terjaga tidak melebihi batas panas temperature

kerja.Fanyang berputar akan menjamin kecukupan aliran udara yang

melewati radiator.

2.2.4 Sistem Pendingin Penggerak Hidrolik

Pada unit PC 1250-8R terdapat sistem hidrolik yang nantinya akan

menggerakkan fan, dan sebelum menggerakkan fan tersebut terdapat komponen-

komponen hidrolik lainnya yang nantinya meneruskan tekanan menuju fan motor

untuk memutar fan, dan komponen-komponen tersebut diantaranya adalah sebagai

berikut:

2.2.4.1 Hydraulic Fan motor

Hydraulic Fan motor berfungsi untuk merubah tekanan oli hidrolik dari

hydraulic pump menjadi putaran yang nantinya akan diteruskan menuju fanuntuk

mendinginkan coolant yang berada didalam radiator.

13

Gambar 2.4Hydraulic Fan PC1250-8R

(Sumber : Shop Manual Book PC1250-8R)

Komponen-komponen yang terdapat pada Fan Motor Pc 1250-8R berdasarkan

gambar 2.7 antara lain:

1. Output shaft

2. Case

3. Thrust plate

4. Shoe

5. Piston

6. Cylinder block

7. Valve plate

8. End cover

9. Center spring

10. Suction valve

11. Pilot valve

12. Reversible valve spool

13. Safety valve

14

A. Prinsip dasar cara kerja dariHydraulic Fan Motor

Gambar 2.5 Pinsip Kerja Hydraulic Fan Motor

(Sumber :Shop Manual Book PC12508R )

Gambar 2.6 Pergerakan Piston pada Hydraulic Fan Motor

(Sumber :Shop Manual Book PC1250-8R )

Prinsip kerja dari Hydraulic Fan Motorpada unit PC1250-8R adalah ssebagai

berikut:

1. Oli dikirim dari aliran yang dihasilkan oleh pompa hidrolik melalui valve

plate (7) ke dalam cylinder block (5) oli ini hanya dapat mengalir pada

satu sisi (Y-Y) garis yang menghubungkan titik mati atas dan titik mati

bawah langkah piston (4) Oli dikirim ke salah satu sisi cylinder block

15

(5) dan menekan piston (4) [4 sampai 5 buah piston] dan menghasilkan

gaya.

2. Gaya yang dihasilkan oleh piston tersebut diaplikasikan kepada thurst

plate (2), sejak thurst plate (2) dipasang dengan sudut (a °) ke output shaft

(1), gaya adalah dibagi menjadi komponen (F2)dan (F3).

3. Komponen radial (F3) mengahasilkan torsi terhadap garis (Y-Y) yang

menghubungkan titik mati atas dan titik mati bawah.

4. Hasil dari torsi ini menghasilkan putaran terhadap cylinder block (5)

mealui piston (4).

5. Karena cylinder block (5) ini disejajarkan dengan output shaft (1), maka

output shaft (1) juga ikut berputar dan mengirimkan torsi kepada fan.

B. Cara kerja Hydraulic Fan Motorberdasarkan Hydraulic Fan Pump

1. Saat Hydraulic Fan Pump bekerja

Gambar 2.7 Hydraulic Fan Motor ketika Hydraulic Fan Pump bekerja

(Sumber :Shop Manual Book PC 1250-8R)

Jika oli bertekanan dari hydraulic fan pump diberikan ke port (P) dan

tekanan pada sisi (MA) naik dan torsi awal dihasilkan di hydraulic fan

16

motor, maka hydraulic fan motor akan mulai bergerak. Oli bertekananpada

sisi outlet (MB) akankembali melalui port (T) ke tangki.

3. Saat Hydraulic Fan Pump berhenti

Gambar 2.7 Hydraulic Fan Motor ketika Hydraulic Fan Pump berhenti

(Sumber :Shop Manual Book PC 1250-8R)

Jika mesin dihentikan dan inputdari hydraulic fan pump menurun

hingga 0 rpm, tekanan oli dari hydraulic fan pumptidak dipasok keport (P)

lagi. Karena oli yang bertekanan tidakdipasok ke sisi (MA) pada hydraulic

fan motor, sehingga kecepatan motor menurun secara bertahap sampai

berhenti. Dan jika shafthydraulic fan motor berputar oleh kekuataninersia

saat aliran oli di port (P) berkurang,oli di port (T) di sisi outlet dikirimoleh

suction valve (1) ke sisi (MA) untuk mencegah kavitasi.

17

C. Cara kerja Hydraulic Fan Motorketika arah putaran dirubah

1. Ketika solenoidON-OFF tidak dihubungkan.

Gambar 2.8 Hydraulic Fan Motor ketika Selenoid ON-OFF tidak aktif

(Sumber :Shop Manual Book Pc 1250-8R)

Jika solenoidON-OFF (1) tidak dihubungkan, maka oli bertekanan dari hydraulic

fan pumpditutup olehselector valveON-OFF (2), dan port (C) terbuka, sehingga

oli dapat menuju ke tangki, spool (3) didorong ke kanan oleh spring (4). Port

(MA) pada Hydraulic Fan Motor terbuka dan oli bertekananmengalir masuk untuk

memutar Hydraulic Fan Motor ke depan (searah jarum jam).

2. Ketika solenoid ON-OFFdihubungkan.

Gambar2.9 Hydraulic Fan Motor ketika Selenoid ON-OFFaktif

(Sumber :Shop Manual Book Pc1250-8R)

18

Jika solenoidON-OFF (1) dihubungkan, selector valve ON-OFF (2) merubah

aliran oli yang bertekanan dari hydraulic fan pump melalui port (C)ke dalam spool

chamber(D). Oli yang bertekanan didalam spool chamber (D) mendorongvalve

spool (3) ke kiri terhadap spring (4).Port padahydraulic fan motor (MB) terbuka

dan oli yang bertekananmengalir masuk untuk memutar hydraulic fan motor

secara terbalik (berlawanan arah jarum jam).

D. Safety valve

Gambar2.10 Safety Valve

(Sumber :Shop Manual Book Pc 1250-8R)

Safety Valve(1) adalah suatu valve(2) yang berfungsi untuk melindungi fan

system circuit. Saat mesin dihidupkan, tekanan masuk menuju port(P) pada

hydraulic fan motormeningkat di beberapa kasus. Safety Valve(1) ini bekerja jika

tekanan pada port (P) meningkat,valve (2) pada safety valve(1) akan terbuka

untuk mengurangi tekanan dengan cara mengalirkan oli menuju tangki port (T),

dengan cara ini, peningkatan tekanan abnormal di port (P) dapat dicegah.

2.2.4 Sensor Temperatur

Sensor suhu atau temperature sensor adalah suatu komponen yang dapat

mengubah besaran panas menjadi besaran listrik sehingga dapat mendeteksi gejala

perubahan suhu pada objek tertentu. Sensor suhu melakukan pengukuran terhadap

jumlah energi panas atau dingin yang dihasilkan oleh suatu objek hingga

memungkinkan kita untuk mengetahui atau mendeteksi gejala perubahan –

perubahan suhu tersebut dalam bentuk output analog maupun digital. (ww.teknik

elektronika.com)

19

2.2.5 Motor DC

Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi

listrik menjadi energi mekanik. Motor DC atau sering disebut motor arus searah

lebih sering digunakan untuk keperluan yang membutuhkan pengaturan kecepatan

dibandingkan dengan mesin AC. Alasan utama penggunaan mesin DC terutama

pada industri-industri modern adalah karena kecepatan kerja motor-motor

dcmudah diatur dalam suatu rentang kecepatan yang luas, disamping banyaknya

metode-metode pengaturan kecepatan yang dapat digunakan.

Motor DC sangat dikenal karena pemakaiannya yang beraneka ragam.

Dengan melakukan berbagai penggabungan lilitan medan yang diteral secara

shunt, seri maupun secara terpisah, dapat dirancang suatu motor yang dapat

menampilkan karakteristik volt-amper atau kecepatan-momen yang bermacam-

macam untuk penggunSaan dinamik maupun keadaan tetap (ajek). Karena mudah

diatur, sistem motor dc sering digunakan pada pemakaian yang memerlukan

rentan kecepatanyang lebar atau pengaturan yang teliti pada keluaran yang

diinginkan.

Cara kerja Motor DC memerlukan suplai tegangan searah pada kumparan

medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor DC

disebut stator (bagian yang tidak berputar), dan kumparan jangkar disebut rotor

(bagian yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar didalam

medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada

setiap setengah putaran. Prinsip kerja dari arus searah adalah membalik fasa

tegangan dari gelombang yang mempunyai nilai positif dengan menggunakan

komutator, maka dengan memberikan beda tegangan pada kedua terminal

tersebut, motor akan berputar pada satu arah, dan bila polaritas dari tegangan

tersebut dibalik maka arah putaran motor akan terbalik pula. Polaritas dari

tegangan yang diberikan pada dua terminal menentukan arah putaran motor

sedangkan besar dari beda tegangan pada kedua terminal menentukan kecepatan

motor.

20

Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa

berputar bebas di antara kutub-kutub magnet permanen. Motor DC merupakan

jenis motor yang menggunakan tegangan searah sebagai sumber tenaganya.

Gambar 2.11 Motor DC Sederhana

Sumber : (prinsip-kerja-motor, 2015)

Satu tegangan dc dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat yang menyentuh

komutator, dua segmen yang terhubung dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu

lilitan pada gambar di atas disebut angker dinamo atau biasa disebut rotor. Angker

dinamo adalah sebutan untuk komponen yang berputar di antara medan magnet.

Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna, maka

tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak yang disebabkan

reaksi lawan. Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yangdilindungi oleh

medan maka menimbulkan perputaran pada motor. Sebuah motor menghasilkan

keluaran berupa tenaga putar atau torque yang dipengaruhi oleh kecepatan motor

tersebut, atau yang disebut juga denganbeban motor. Adapun beberapa kategori

beban diantaranya:

1. Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaranenerginya

bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torquenya tidak bervariasi.

Contoh beban dengan torque konstan adalah corveyors, rotarykilns, dan

pompa displacement konstan.

2. Beban dengan variabel torqueadalah beban dengan torque yang bervariasi

dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah

21

pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kuadrat kecepatan).

Peralatan Energi Listrik : Motor Listrik.

3. Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque yang

berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban

dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin. Berikut bagian-bagian

utama pada motor dc :

Kutub medan

Secara sederhana digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan

menyebabkan perputaran pada motor dc. Motor DC memiliki kutub medan yang

stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub

medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub

selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub

dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat

satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya

dari luar sebagai penyedia struktur medan.

Dinamo

Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet.

Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk

menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam

medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan

magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah

kutub-kutub utara dan selatan dinamo.

Komutator.

Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah

untuk transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.

a. Prinsip dasar kerja motor DC

Jika arus lewat pada suatu konduktor, akan timbul medan magnet di sekitar

konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor.

22

Gambar 2.12 Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor


Aturan genggaman tangan kanan bisa digunakan untuk menentukan arah

garis fluks di sekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan

dengan jempol mengarah pada arah aliran arus, maka jari-jari akan menunjukkan

arah garis fluks. Gambar 2.5 nomor 2 menunjukkan medan magnet yang terbentuk

di sekitar konduktor berubah arah karena berbentuk U.

Medan magnet hanya terjadi di sekitar sebuah konduktor jika ada arus

mengalir pada konduktor tersebut. Jika konduktor berbentuk U (rotor) diletakkan

di antara kutub utara dan selatan, maka kuat medan magnet konduktor akan

berinteraksi dengan medan magnet kutub.

Gambar 2.13 Reaksi garis fluks


Lingkaran bertanda A dan B merupakan ujung konduktor yang

dilengkungkan (looped conductor). Arus mengalir masuk melalui ujung A dan

keluar melalui ujung B. Medan konduktor A yang searah jarum jam akan

23

menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di bawah

konduktor. Konduktor akan berusaha bergerak ke atas untuk keluar dari medan

magnet .

Medan konduktor B yang berlawanan arah jarum jam akan menambah medan

pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di atas konduktor. Konduktor

akan berusaha untuk bergerak turun agar keluar dari medan yang kuat tersebut.

Gaya-gaya tersebut akan membuat rotor berputar searah jarum jam.

Pada motor DC, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan

menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah

tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun

sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet

disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi, medan magnet

juga berfungsi sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi, daerah

tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 2.14 Prinsip kerja motor DC


Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna,

maka tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak yang

disebabkan reaksi. Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang dilindungi

oleh medan maka menimbulkan perputaran pada motor.

Mekanisme kerja untuk motor DC :

24

Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya

Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran /

loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan

mendapatkan gaya pada ara yang berlawanan.

Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar / torque untuk memutar kumparan.

Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan

tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh

susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.

b. Karakteristik Motor DC

Karakteristik yang dimiliki suatu motor DC dapat digambarkan melalui kurva

daya dan kurva torsi/kecepatannya, dari kurva tersebut dapat dianalisa batasan-

batasankerja dari motor serta daerah kerja optimum dari motor tersebut.

Gambar 2.15 Grafik kurva torsi dan kecepatan

Sumber : (Karakteristik-Motor-DC)

Stall torque, menunjukkan titik pada grafik dimana torsi maksimum tetapi

tidak ada putaran pada motor.

No load speed, menunjukkan titik pada grafik dimana terjadi kecepatan

putaran maksimum tetapi tidak ada beban pada motor Analisa terhadap grafik

dilakukan dengan menghubungkan kedua titik tersebut dengan sebuah garis,

dimana persamaan garis tersebut dapat di tulis di dalam fungsi torsi atau

kecepatan sudut.

25

Dengan memasukan persamaan torsi dan kecepatan kedalam persamaan daya

di peroleh[ 4 ].

Dari persamaan daya terlihat bahwa daya merupakan perkalian antara torsi

dan kecepatan sudut. Dimana di dalam grafik ditunjukkan oleh luas daerah persegi

di bawah kurva torsi dan kecepatan [ 4 ].

Gambar 2.16 Grafik torsi dan kecpatan dengan luas daerah persegi

Sumber : (Karakteristik-Motor-DC)

2.2.6 Kipas

Fan atau kipas adalah alat mekanika yang berfungsi untuk menghasilkan flow

atau aliran pada suatu fluida, biasanya berupa gas. Pada dunia industry, fan

digunakan untuk menghasilkan flow dari gas atau udara dalam jumlah besar yang

digunakan sesuai dengan kebutuhan dari industry tersebut.

Fan terdiri dari beberapa bagian yaitu, case, sudu (vane atau blade), dan

menggerakannya, vane atau blade berputar untuk menghasilkan aliran udara yang

di inginkan. Berbeda dengan fungsi dari kompresor yang menghasilkan udara

https://www.scribd.com/document/65297618/Karakteristik-Motor-DC

26

bertekanan dengan flow rendah, van menghasilkan aliran udara dengan flow tinggi

dan tekanan yang rendah.

Di dunia industri, fan digunakan antara lain pada proses pembakaran, system

HVAC, transport, pendingin, pengering udara, dan lain sebagainya

Gambar 2.17 Kipas atau fan

Sumber : ( Basic Mechanic)

a. Komponen – Komponen Utama Tool

Komponen – Komponen Utama Tool

Tool monitoring alat simulasi terdiri dari beberapa komponen yang

dirangkai sedemikian rupa sehingga sistem sensor dapat bekerja secara

optimal ketika dibutuhkan. Komponen – komponen tersebut adalah :

Driver Motor DC L298N

L298 merupakan sebuah IC tipe H-bridge yang mampu mengendalikan

beban-beban induktif seperti relay, solenoid, motor DC dan motor stepper.

Pada IC L298 terdiri dari transistor-transistor logik (TTL) dengan gerbang

nand yang berfungsi untuk memudahkan dalam menentukan arah putaran

suatu motor dc maupun motor stepper.

Untuk dipasaran sudah terdapat modul driver motor menggunakan ic l298 ini,

sehingga lebih praktis dalam penggunaannya karena pin I/O nya sudah

terpackage dengan rapi dan mudah digunakan.

27

Kelebihan akan modul driver motor L298N ini yaitu dalam hal kepresisian

dalam mengontrol motor sehingga motor lebih mudah untuk dikontrol.

Arduino

Arduino adalah sebuah pengendali mikro board tunggal yang memiliki

sifat terbuka (open source) yang diturunkan dari platform berbasis Wiring.

Pengendali ini dirancang untuk mempermudah penggunaan dalam

berbagai bidang elektronik.

Kipas atau Blower

Alat mekanika yang berfungsi untuk menghasilkan flow atau aliran pada

suatu fluida, biasanya berupa gas. Pada dunia industri, fan digunakan

untuk menghasilkan flow dari gas atau udara dalam jumlah besar yang

digunakan sesuai dengan kebutuhan dari industry tersebut.

LCD ( Liquid Cristal Display )

Display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi

sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD

(Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang

dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak

menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di

sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit.

LCD ( Liquid Cristal Display ) berfungsi sebagai penampil data baik

dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.

Sensor temperatur DS18b20

Sensor suhu atau temperature sensor adalah suatu komponen yang dapat

mengubah besaran panas menjadi besaran listrik sehingga dapat

mendeteksi gejala perubahan suhu pada objek tertentu.

Sensor suhu DHT22

DHT22 atau juga dikenal sebagai AM2302 adalah sensor yang dapat

mengukur suhu dan kelembaban udara di sekitarnya.Sensor ini lebih akurat

dan presisi dalam hal pengukuran di banding DHT11,kekurangan DHT22

,harga lebih mahal di banding DHT11.

28

Radiator

Radiator digunakan untuk mendinginkan mesin pembakaran internal,

terutama di mobil tetapi juga di pesawat bermesin piston, lokomotif kereta

api, sepeda motor, pembangkit pembangkit stasioner dan tempat lain di

mana mesin tersebut digunakan

3.3 Fuzzy Logic

Logika fuzzy diperkenalkan oleh Prof. Lotfi Zadeh pada tahun1965, yang

menyatakan bahwa dalam logika fuzzy memiliki derajat keanggotaan dalam

rentang “0” hingga “1”,berbeda dengan logika klasik/boolean yang hanya

menerjemahkan suatu besaran yang diekspresikan menggunakan bahasa

(linguistik), misalkan besaran kecepatan laju kenderaan yang diekspresikan

dengan slow(pelan), faster(agak cepat), fast (cepat), dan very fast(sangat cepat).

3.3.1 Himpunan Fuzzy

Himpunan fuzzy adalah pengelompokkan sesuatu berdasarkan variabel bahasa

(linguistik variable), yang dinyatakan dengan fungsi keanggotaan, dalam semesta

U. Keanggotaan suatu nilai pada himpunan dinyatakan dengan derajat

keanggotaan yang nilainya antara 0.0 sampai 1.0. Nilai keanggotaannya

menunjukkan bahwa suatu item tidak hanya bernilai benar atau salah. Nilai 0

menunjukkan salah, nilai 1 menunjukkan benar, dan masih ada nilai-nilai yang

terletak antara benar dan salah.

3.3.2 Fungsi keanggotaan

Fungsi keanggotaan merupakan suatu kurva yang menunjukkan pemetaan

titik-titik data masukan ke dalam nilai keanggotaannya. Fungsi keanggotaan

himpunan fuzzy tidak diekspresikan dengan “0” atau “1” seperti halnya

dalamlogika klasik, tetapi berupa derajat keangotaan yang nilainya antara “0” dan

“1” .

Terdapat beberapa kurva yang digunakan untuk mendefinisikan fungsi

keanggotaan , yaitu:

a. Fungsi keanggotaan segitiga ( Triangular membership function )Fungsi

keanggotaan segitiga ditentukan oleh 3 parameter yaitu {a, b, c} dengan

mengikuti aturan berikut:

29

Atau dengan menggunakan min dan max, dapat didefinisikan dengan:

Parameter {a, b, c} dengan a < b < c menentukan koordinat x dari 3 sudut fungsi

keanggotaan segitiga. Fungsi keanggotaan segitiga dapat digambarkan seperti

pada gambar 2.11.

Gambar 2.18 Fungsi keanggotaan segitiga

Sumber : (fuzzy logic)

b. Fungsi keanggotaan trapesium (Trapezoidal membership function) Fungsi

keanggotaan trapesium ditentukan 4 parameter {a, b, c, d} yang mengikuti

aturan :

30

Dan sebagai alternatif dapat digunakan min dan max dalam persamaan :

Dalam persamaan diatas parameter {a, b, c, d} dengan a < b < c < d

menentukan koordinat x dari 3 sudut fungsi keanggotaan trapesium. Fungsi

keanggotaan trapesium dapat digambarkan seperti pada gambar 2.12.

Gambar 2.19 Fungsi keanggotaan trapezium


c. Fungsi keanggotaan gaussian (Gaussian membership function) Fungsi

keanggotaan Gaussian ditentukan dengan 2 parameter {c, σ} dengan

mengikuti persamaan berikut.

Fungsi keanggotaan gaussian ditentukan oleh c dan σ, dimana c

merepresentasikan titik tengah (center) dan σ merepresentasikan lebar dari fungsi

keanggotaan. Fungsi keanggotaan Gaussian dapat diwujudkan seperti pada

gambar 2.13.

31

Gambar 2.20 Fungsi keanggotaan Gaussian


d. Fungsi keanggotaan lonceng (Generalized Bell membership function) Fungsi

keanggotaan lonceng ditentukan oleh 3 parameter {a, b, c} dengan mengikuti

persamaan berikut.

Mendefinisikan titik tengah, a mendefinisikan lebar kurva dan b digunakan untuk

mengendalikan nilai slope dan crossover. Parameter b biasanya bernilai positif.

Fungsi keanggotaan lonceng dapat diilustrasikan seperti gambar 2.14.

Gambar 2.21 Fungsi keanggotaan lonceng


e. Fungsi keanggotaan sigmoidal (Sigmoidal membership function) Fungsi

keanggotaan sigmoidal didefinisikan dengan persamaan (2.7).

32

Nilai parameter a mengendalikan slope pada nilai crossover x = c. Fungsi

keanggotaan sigmoidal dapat diilustrasikan seperti gambar 2.15.

Gambar 2.22 Fungsi keanggotaan sigmoidal


3.3.3 Kendali Logika Fuzzy

Kendali logika fuzzy disebut juga Fuzzy Inference System/ FIS adalah sistem

kendali yang menggunakan konsep teori himpunan fuzzy, aturan fuzzy ifthen, dan

fuzzy reasoning . Pada dasarnya input FIS dapat berbentuk fuzzy input atau crisp

input, tetapi output yang dihasilkan hampir selalu berbentuk fuzzy set.

Ketika FIS digunakan sebagai pengendali, diperlukan output berbentuk crisp

(tegas). Untuk mengubah fuzzy set menjadi crisp value dapat digunakan metode

defuzifikasi. Kendali logika fuzzy terdiri dari fuzzification (fuzzifikasi), database

(fungsi keanggotaan dari himpunan fuzzy yang digunakan pada aturan fuzzy), rule

base (basis kaidah), decision-making unit (operasi inferensi pada aturan fuzzy),

dan defuzzification (defuzzifikasi). Struktur dasar kendali logika fuzzy

diperlihatkan pada gambar 2.16 .

Gambar 2.23 Struktur dasar kendali logika fuzzy


33

a. Fuzzyfikasi

Fuzzyfikasi merupakan proses memetakan nilai crisp (tegas) ke dalam

himpunan fuzzy dan menentukan derajat keanggotaannya di dalam himpunan

fuzzy. Prinsip proses fuzzifikasi diperlihatkan pada gambar 2.17.

Gambar 2.24 Prinsip proses fuzzyfkasi

Sumber : ( fuzzy logic)

Pada gambar 2.17 dapat diihat bahwa melalui proses fuzzifikasi, satu nilai

input tegas yang berada pada fungsi keanggotaan C dan D diubah menjadi nilai

fuzzy yang memiliki dua derajat keanggotaan (𝑥) dan 𝜇𝐷 (𝑥).

b. Basis Kaidah

Basis kaidah berisi pengetahuan empirik yang berkaitan dengan operasi dari

proses yang akan dikendalikan. Basis kaidah terdiri dari sejumlah aturan fuzzy If–

Then, yang dapat diterapkan dengan mudah oleh pernyataan kondisi pada logika

fuzzy. Struktur dasar basis kaidah logika tersamar adalah sebagai berikut :

Jika terdapat dua variabel masukan dan satu variabel keluaran, dan kedua

variabel masukan dikombinasikan dengan satu operator “And”, maka basis kaidah

dapat dituliskan dalam bentuk matrik, dimana nilai variabel masukan dinyatakan

34

dalam bentuk kolom dan baris, dan isi matrik merupakan nilai variabel keluaran

seperti terdapat pada gambar 2.19.

Gambar 2.25 Bentuk matrik basis kaidah dengan dua variable input


24. Metode Mamdani

Metode Mamdani sering juga dikenal dengan nama metode Max-Min.

metode ini diperkenalkan oleh Ebrahim Mamdani pada tahun 1975. Untuk

medapatkan output diperlukan beberapa tahapan, antara lain:

2.4.1 Pembentukan himpunan fuzzy

Pada Metode Mamdani, baik variabel input maupun variabel output dibagi

menjadi satu atau lebih himpunan fuzzy.

2.4.2 Aplikasi fungsi implikasi

Pada Metode Mamdani, fungsi implikasi yang digunakan adalah Min.

2.4.3 Komposisi aturan

Tidak seperti penalaran monoton, apabila sistem terdiri dari beberapa aturan,

maka inferensi diperoleh dari kumpulan dan kolerasi antar aturan. Ada 3 metode

yang digunakan dalam melakukan inferensi sistem fuzzy, yaitu max, additive dan

probabilistik OR (probor).

a. Metode Max (Maximum)

Metode Max (Maximum) mengambil solusi himpunan fuzzy diperoleh

dengan cara mengambil nilai maksimum aturan, kemudian menggunakannya

untuk memodifikasi daerah fuzzy, dan mengapilasikannya ke output dengan

menggunakan operator OR (union). Jika semua proposisi telah dievaluasi, maka

output akan berisi suatu himpunan fuzzy yang merefleksikan kontribusi dari tiap-

tiap proporsi. Secara umum dapat dituliskan:

35

b. Metode Additive (Sum)

Metode Additive (Sum) mengambil solusi himpunan fuzzy diperoleh dengan

cara melakukan bounded-sum terhadap semua output daerah fuzzy. Secara umum

dituliskan:

c. Metode Probabilistik OR (probor)

Metode Probabilitik OR (probor) mengambil solusi himpunan fuzzy diperoleh

dengan cara melakukan product terhadap semua output daerah fuzzy. Secara

umum dituliskan:

2.4.4 Penegasan (defuzzyfikasi)

Input dari proses defuzzyfikasi adalah suatu himpunan fuzzy yang diperoleh

dari komposisi aturan-aturan fuzzy, sedangkan output yang dihasilkan merupakan

suatu bilangan pada domain himpunan fuzzy tersebut. Sehingga jika diberikan

suatu himpunan fuzzy dalam range tertentu sebagai output seperti terlihat pada

Gambar berikut.

36

Gambar 2.26 Proses Defuzzifikasi

Sumber : ( fuzzy logic)

Ada beberapa metode defuzzifikasi pada komposisi aturan mamdani, antara lain:

a. Metode Centroid (Composite Moment). Pada metode centroid solusi crisp

diperoleh dengan cara mengambil titik pusat daerah fuzzy. Secara umum

dapat dituliskan:

b. Metode Bisektor. Pada metode bisektor solusi crisp diperoleh dengan cara

mengambil nilai pada domain yang memiliki nilai keanggotaan separo dari

jumlah total nilai keanggotaan pada daerah fuzzy.

c. Metode Mean of Maximum (MOM). Pada metode mean of maximum solusi

crisp diperoleh dengan cara mengambil nilai rata-rata domain yang memiliki

nilai keanggotaan maksimum.

d. Metode Largest of Maximum (LOM). Pada metode largest of maximum solusi

crisp diperoleh dengan cara mengambil nilai terbesar dari domain yang

memiliki nilai keanggotaan maksimum.

e. Metode Smallest of Maximum (SOM). Pada metode smallest of maximum

solusi crisp diperoleh dengan cara mengambil nilai terkecil dari domain yang

memiliki nilai keanggotaan maksimum.

37

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Tempat penelitian dilaksanakan di Workshop Politeknik Negeri Balikpapan,

Kalimantan Timur. Waktu pelaksanaan penelitian dilakukan pada bulan April

2018 – Juni 2018.

3.2 Alat dan Bahan Yang Digunakan

Penelitian ini membutuhkan peralatan dan bahan untuk membantu dalam

penelitian, diantaranya seperti yang ditujukkan dalam tabel 3.2 dan tabel 3.3

sebagai berikut:

Tabel 3.1 Alat dan Bahan Yang Digunakan

NO.

Nama

Gambar

Fungsi

1.

Obeng (+)(-)

Untuk melebas dan

mengencangkan baut.

2.

Solder

Alat bantu dalam

perakitan atau

membongkar rangkaian

elektronika.

3.

Multimeter

Untuk mengukur

tegangan dan tahanan

listrik.

4.

HP

Untuk pengambilan data

actual dokumentasi/foto

foto.

38

Tabel : 3.2 Bahan

No

.

Nama

Bahan

Gambar

Banyak

Bahan

Fungsi

1.

Radiator

1 buah

Sebagai

Pendingin

didalam

unit/mobil

2.

Sensor

temperatur

1 buah

Sebagai

pengecek suhu

3.

Arduino

1 buah

Sebagai

program

penggerak alat

5.

Laptop

Untuk pemograman

fuzzy logic

6.

Tool Box

Untuk pembukaan baut

dan lain-lain.

39

4.

resistor

1 buah

Untuk

mengatur

tegangan listrik

atau arus

5.

Sensor

suhu

1 buah

Sebagai alat

ukur suhu

6.

Kabel

Jumper

29 buah

Penghubung

antara arduino

dengan

pir,switch,rela

y.

7.

USB

1 buah

Untuk

menjalankan

perangkat luar

kedalam

CPU/kedalam

computer

8.

Driver

Motor DC

L298

1 buah

Pengendali

arah putaran

dan kecepatan

40

9.

10

kipas

LCD

1 buah

1 1

1

Untuk

mendinginkan

komponen

Untuk

menampilkan

tulisan yang

sudah di atur

41

Tidak

Ya

3.3 Diagram Alir Penelitian

Penelitian yang dilakukan oleh penulis memerlukan gambaran penelitian

seperti diagram alir untuk mempermudah pembaca maupun penulis untuk

memahami masalah yang diangkat oleh penulis.

Gambar : 3.1 Flow Chart

Sumber : (Penulis)

Mulai

Perancangan alat simulasi

Pembuatan dan Perakitan Alat

Pembahasan

Selesai

Hasil Sesuai?

?

Kesimpulan dan Saran

Perbaikan Rancangan

Pengujian Simulasi

Studi literatur

Hasil sesuai?

Tidak

Ya

Pengujian Sensor

42

Salah satu proses dalam suatu penelitian ialah melakukan tahapan

perencanaan. Tahapan awal dalam perencanaan adalah melakukan perancangan

alat yang dipergunakan serta aplikasi terkait. Setelah perancangan telah dibuat,

langkah selanjutnya melakukan pembuatan alat.

Setelah pembuatan alat selesai, hal yang perlu dilakukan adalah melakukan

percobaan pada alat – alat yang telah dibuat. Selanjutnya melakukan pengujian

secara keseluruhan dengan menggabungkan seluruh komponen – komponen yang

telah di uji. Hal ini berfungsi untuk mengetahui apakah alat – alat yang telah

dibuat tadi dapat bekerja sesuai yang diharapkan atau tidak. Jika hasil dari

pengujian pada alat menunjukan alat tidak dapat digunakan atau tidak bekerja

sesuai dengan yang diinginkan, maka akan dilakukan pembuatan alat kembali.

Kemudian dilakukan pengujian lagi pada alat tersebut. Langkah terakhir adalah

menganalisa hasil pengujian dengan menyimpulkan hasil kerja dan melihat

kelebihan dan kekurangan alat.

3.4 Diagram Blok

Diagram blok dalam penelitian berfungsi untuk mengetahui komponen –

komponen yang berperan sebagai input, kontroler dan output yang dibutuhkan.

Diagram blok juga dapat berfungsi sebagai gambaran alur kinerja dari suatu

sistem secara sederhana. Hal ini dapat membantu suatu perencaan sistem karena

perancang dapat dengan mudah membaca alur dari sistem yang digunakan.

Diagram blok yang digunakan dalam pembuatan simulasi ini dapat dilihat pada

Gambr 3.2.

Gambar 3.2 Diagram Blok

Sumber : (Penulis)

Arduino

dan

fuzzy

Kipas

Sensor

Temperatur

Sensor suhu

43

3.5 Diagram Tulang Ikan

Diagram tulang ikan dalam penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi

kemungkinan penyebab kegagalan dalam perakitan alat. Tindakan dan langkah

improvement akan lebih mudah dilakukan jika masalah dan akar penyebab

masalah sudah ditemukan. Manfaat fishbone diagram ini dapat menolong kita

untuk menemukan akar penyebab masalah secara user friendly, tools yang user

friendly.

3.6 Jadwal Penelitian

Adapun penulis membuat time frame penelitian sebagai target dalam

pembuatan alat ini yang ditampilkan pada tabel 3.4 sebagai berikut:

Tabel 3.4 Jadwal Penelitian

1 Pembuatan proposal

2 Uji proposal

3 Pembuatan alat simulai

4 Pengujian Alat Simulasi dan Quesioner

5 Analisa hasil

6 Ujian akhir

Keterangan : : sudah di lakukan

44

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Perancangan

Dalam aspek membuat rancang bangun simulasi kecepatan putaran motor dc

cooling fan terhadap temperature oil engine dan temperature pada coolant

berbasis fuzzy logic, ada beberapa hal yang perlu dilakukan diantaranya adalah

membuat perancangan yang bertujuan untuk memudahkan penulis dalam

melakukan pemilihan komponen dan bahan guna untuk meminimalisir kesalahan

dalam melakukan perakitan tools.

Dalam perancangan terdapat dua bagian yaitu perancangan elektrikal dan

perancangan mekanikal. Dimana perancangan elektrikal yaitu membuat skematik

rangkaian komponen-komponen elektronika hingga menjadi sebuah alat.

Perancangan ini menggunakan komponen arduino beserta sensor DHT22 dan

Sensor DS18b20 ,dan perancangan mekanikal membuat perancangan penempatan

sensor yang akan di uji dengan menggunakan program autocad .

4.1.1 Perancangan Sistem Elektrikal

Gambar 4.1 Perancangan Electrikal

Sumber : (Penulis)

Perancangan yang terdapat pada gambar 4.1 merupakan rangkaian

elektrikal dimana ada komponen-komponen yang digunakan agar system dapat

berjalan dengan baik seperti:

9

45

1. Arduino UNO 6. Fan Dc 12 Volt

2. Battery 12 Volt 7. Driver Motor DC L298N

3. Sensor Suhu Ds18b20 8. i2c (Integreted Integrated Circuit)

4. Sensor Suhu Dht22 9. Step down

5. LCD

Gambar 4.1 Menunjukkan perancangan sistem elektrikal, Power Supply

Arduino (1) berasal dari battery (2) sebesar 12 volt yang di turunkan tegangannya

menjadi tegangan operasi arduino antara 6V-12V memakai step down (9).

Terdapat 2 input sensor pada nomor (3), (4) yang di gunakan sebagai input yang

mendapat daya dari arduino melalui pin 5V, ketika sensor mendeteksi suhu maka

akan di tampilkan pada LCD (5). Kemudian terdapat driver motor pada nomor (7)

yang berfungsi sebagai pengatur putaran motor fan dan driver diberi daya 12V

dari batrai (6) berdasarkan output yang telah di fuzzykan pada arduino.

4.1.2 Perancangan Mekanikal

Berdasarkan gambar 4.2 Merupakan penempatan sensor 1 alat yang akan

mendeteksi temperatur pada coolant sebelum melewati thermostat, sedangkan

sensor 2 diletakkan pada bagian oil pan untuk mendeteksi temperature oli yang

ada di oil pan. Sensor ini akan mendeteksi suhu temperature pada cooling sistem

dan temperature pada lubricating system, setelah hasil kedua pembacaan sensor di

dapatkan maka selanjutnya akan di fuzzykan dengan sistem fuzzy logic yang telah

disematkan pada arduino, selanjutnya output yang di hasilkan yaitu putaran kipas

yang terbagi menjadi 3 bagian yaitu rendah, sedang, dan tinggi sesuai keadaan

temperature cooling sistem dan temperature lubricating sistem. Dimana kipas

tersebut akan mendinginkan radiator dan engine.

46

Gambar 4.2 Autocad

Sumber : (Penulis)

4.2 Proses Pembuatan Program

Setelah membuat gambar perancangan, selanjutnya penulis melakukan

pembuatan program terhadap keseluruhan komponen agar dapat bekerja sesuai

dengan yang diinginkan. Adapun program yang sudah dibuat dapat dilihat pada

gambar 4.3 dibawah ini.

Gambar 4.3 Proses Pembuatan Program

Sumber : (Penulis)

47

4.2.1 Penjelasan Program

Pemrograman untuk otak dari tool simulasi yang dibuat, dengan

menggunakan program arduino agar apa yang penulis inginkan dapat terlaksana

dan disesuaikan pada rangkaian sistem yang ingin di buat, berikut contoh

Pemprograman gambah di bawah ini :

Gambar 4.4 Sistem Pemprograman

Sumber : (Penulis)

Sertakan Library sensor dan LCD:

1. Library Sensor Ds18b20 : #Include <DallasTemperature.h>

2. Library Sensor DHT 22 : #Include <DHT.h>

3. Library lcd

Bagian deklarasi atau inisialisasi awal digunakan untuk mendeskripsikan

Variable-variabel yang akan digunakan dalam program utama dan juga untuk

48

menambah file-file program yang dibutuhkan untuk menjalankan program utama

antara lain:

Inisialisasi pin Input dari Sensor, dan Output kipas serta LCD :

1. Inisialisasi sensor Ds18b20 : #Define ONE_WIRE_BUS 2

#OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

DallasTemperature sensors (&oneWire);

2. Inisialisasi sensor DHT 22 : #Define DHTPIN 3

#Define DHTTYPE DHT22 //Memilih tipe

DHT

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

3. Inisilisasi pin LCD :

4. Inisialisasi pin output kipas : Int Pin Kipas = 6;

Inisialisasi untuk penamaan rumus fuzzy:

Float Suhu 1 Rendah;

Float Suhu 1 Rendah ;

Float Suhu 1 Sedang ;

Float Suhu 1 Tinggi ;

Float Suhu 2 Rendah ;

Float Suhu 2 Sedang ;

Float Suhu 2 Tinggi;

Float PWM Motor Rendah ;

Float PWM Motor Sedang ;

Float PWM Motor Tinggi ;

Void set up Untuk Mengatur baudrate Dan pembacaan sensor diserial monitor

Baudrate yang digunakan agar pembacaan sensor tertampil di serial monitor

49

Serial begin (9600);

Perintah komunikasi antara sensor DS18b20 dengan arduino

Serial println ("Dallas Temperature IC Control Library Demo");

Perintah komunikasi antara sensor DHT 22 dengan arduino

dht.begin(); //Komunikasi DHT dengan arduino

perintah koneksi Output kipas di pin 6 arduino

pinMode (6, OUTPUT);

Pembuatan void (fungsi) untuk proses fuzzyfikasi pembacaan sensor DS18b20 dan

DHT 22:

1. void FuzzySuhu1Rendah()

2. void FuzzySuhu1Sedang()

3. void FuzzySuhu1Tinggi()

4. void FuzzySuhu2Rendah()

5. void FuzzySuhu2Sedang()

6. void FuzzySuhu2Tinggi()

Void loop : pada void (fungsi) ini dituliskan program perintah jalannya alat,

dimana terdapat perintah untuk menampilkan pembacaan sensor Ds18b20 dan

DHT 22, tertampilnya nilai sensor pada LCD serta bekerjanya output berupa kipas

DC. Dimana program perintah antara input (sensor) dengan output kipas

berdasarkan rumus fuzzy logic.

1. Pembacaan sensor Ds18b20:

Serial.print(" Requesting temperatures...");

sensors.requestTemperatures

Serial.print("Temperature is: ");

Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0));

2. Pembacaan sensor DHT 22:

float kelembaban = dht.readHumidity

50

float suhu = dht.readTemperature();

Serial.print("Kelembaban: "); //menampilkan tulisan Kelembaban di Serial

Monitor

Serial.print(kelembaban); //menampilkan nilai kelembaban

float kelembaban = dht.readHumidity(); //menyimpan nilai Humidity pada

variabel kelembaban

float suhu = dht.readTemperature(); //menyimpan nilai Temperature pada

variabel suhu

Serial.print("Kelembaban: "); //menampilkan tulisan Kelembaban di Serial

Monitor

Serial.print(kelembaban); //menampilkan nilai kelembaban

Serial.print("Suhu: "); //menampilkan tulisan suhu

Serial.println(suhu); //menampilkan nilai suhu

Serial.print("Suhu: "); //menampilkan tulisan suhu

Serial.println(suhu); //menampilkan nilai suhu

3. Program perintah berdasarkan rule fuzzy logic:

if ((Suhu1Rendah = 1) || (Suhu1Rendah == 0) || (Suhu1Rendah == (55 -

sensors.getTempCByIndex(0))/(55 - 45)) && (Suhu2Rendah == 1) ||

(Suhu2Rendah == (65 - dht.readTemperature() )/(65 - 55)) || (Suhu2Rendah

== 0))

{analogWrite(6 , 40);}

4.2.2 Prinsip Kerja

Pada saat mesin mulai di hidupkan, maka akan ada terjadinya pembakaran

di ruang bakar, pada saat terjadi pembakaran maka akan terjadi perpindahan kalor

panas pembakaran dengan dinding cylinder. Panas tersebut akan terus meningkat

seiring terjadinya pembakaran di ruang bakar, Sehingga di perlukan ruang

pendingin yang akan mendinginkan dinding silinder agar tidak terjadi panas

berlebihan. Yaitu adalah water jacket, Water jaket sendiri akan di lalui oleh cairan

pendingin yang bersirkulasi berdasarkan temperature engine.

51

Temperature engine akan terus meningkat ketika engine menyala, Maka

cooling sistem akan mengatur agar temperature berada di temperature kerja engine

dan mencegah terjadinya overhead. Salah satu komponen penting pada cooling

sistem adalah motor fan, Motor fan berfungsi sebagai pendingin dari cairan

pendingin yang bersirkulasi pada cooling sistem.

Untuk meningkatkan efektifitas dalam cooling sistem engine maka di

tambahkan dengan sistem fuzzy logic. Fuzzy logic sendiri iyalah suatu sistem yang

akan digunakan untuk mengatur kecepatan kipas motor yang ada pada cooling

sistem berdasarkan pembacaan sensor yang ada pada sistem engine. Terdapat 2

sensor suhu yang di gunakan dalam sistem fuzzy, yaitu sensor 1 yang ada pada

cooling sistem yang di gunakan untuk mendeteksi suhu yang ada pada cooling

sistem.

Kemudian sensor suhu 2 yang ada pada sistem lubricating yang berfungsi

untuk mendeteksi suhu oli engine. Ketika engine hidup maka sistem fuzzy akan

mulai berkerja, dan saat itulah pengambilan nilai suhu yang ada pada cooling

sistem dan lubricating sistem, yang kemudian nilai akan diolah oleh

microcontroller secara fuzzy. Kemudian mengatur kecepatan putar motor fan

cooling sistem

52

Gambar 4.2 Diagram Alur fuzzy logic

Sumber: (Penulis)

53

1. Menghubungkan sensor 1 dan sensor 2.

2. Setelah semua sensor bekerja sesuai fungsinya hasil dari pembacaan sensor

tersebut akan di olah atau di atur dengan menggunakan fuzzy logic.

3. Selanjutnya sensor yang telah diatur di sistem fuzzy akan menghasilkan

putaran kipas yang sudah disesuaikan oleh penulis yaitu putaran kipas rendah,

sedang, dan tinggi.

4. Sensor membaca temperature jika sensor 1 pada temperatur 40 dan sensor 2

50 putaran kipas yang dihasilkan rendah, sensor1 55 dan sensor2 65 putaran

kipas sedang dan sensor1 70 dan sendor2 80 putaran kipas tinggi.

4.3 Proses Pembuatan Alat

Setelah berbagai peroses dilakukan dalam dari perancangan awal tool, sampai

perancangan tool selesai. Maka penulis sampailah pada proses utama yaitu proses

pembuatan tool. Sebelum kita melangkah ke pembuatan tool maka kita harus

memahami job safety and analysis pada saat pembuatan tool yang di jelaskan

pada tabel 4.1 di bawah ini :

4.3.1 Job Safety Analysis

Berikut job safety dan analysis pembuatan tool yang dijelaskan pada tabel

4.1 dibawah ini.

54

Tabel 4.1 Job Safety and Analysis Pembuatan Tool

Uraian

Pekerjaan

Bahaya/Resiko Setiap

Pekerjaan

Rekomendasi Tindakan

Control

1. 1 Persiapan alat dan

bahan yang akan

di gunakan.

1.1. Terpeleset

1.2.Terkilir

1.3.Tersandung

1.1.1 Bersihkan dan

rapikan barang

diarea kerja yang

berserakan

1.2.1 Lakukan

tumpuan kaki

pada saaat mulai

mengangkat

toolbox.

1.2.2 Lakukan

pengangkatan

secara berhati-

hati

1.3.1 Pastikan handle

tool box dalam

keadaan baik

2. Pengeboran akrilik

atau mika tempat

alat.

2.1 Tersetrum

2.2 Terluka atau

tergoes pada saat

pengeboran akrilik

atau mika

2.3 Menghirup udara

yang tercapur

2.1.1 Pastikan kabel

tidak terkelupas

dan pastikan area

kerja dalam

kondsi kering.

2.2.1 Saat melakukan

pengeboran harus

berhati-hati

2.3.1.Menggunakan

masker

55

dengan gram-gram

akrilik atau mika

3 Memotong

akrilik/mika

dengan gerida

tangan.

3.1 Tergores

3.2 Menghirup udara

yang tercapur

dengan gram-gram

akrilik/mika

3.1.1 Gunakan APD

standar

3.2.1 Berhati-hati pada

saat melakukan

pemotongan

akrilik atau mika

dengan

menggunakan

gerinda tangan

4 Penyolderan 4.1 Tersetrum

4.2 Terkena solder

Panas

4.1.1 Pastikan kabel

tidak terkelupas

dan pastikan area

kerja dalam kondsi

kering.

4.1.2 Berhati-hati saat

penyolderan

5 Pengkoneksian

battery pada

rangkaian

5.1 Tersetrum

5.2 Percikan api

5.1.1 Berhati-hati saat

pengkoneksian.

5.2.1 Menggunakan

APD standar.

5.2.2 Terminal (+) dan

terminal(-) tidak

bersentuhan

56

4.3.2 Langkah –Langkah Pembuatan

Berikut adalah langkah-langkah yang dilakukan dalam proses pembuatan :

Gambar 4.4 Kotak Penempatan Komponen

Sumber : (Penulis)

Gambar 4.4 Adalah Proses membuat kotak penempatan komponen elektrikal

dengan ukuran panjang 18cm, lebar 15cm, tinggi 12,5cm.

Gambar 4.5 Penempatan Kipas

Sumber : (Penulis)

Gambar 4.5 Adalah Proses pembuatan untuk penempatan kipas.

Gambar.4.6 Peletakan Komponen Pada Kotak

Sumber : (Penulis)

Gambar 4.6 Adalah Proses peletakan komponen awal pada kotak sebelum

pengkoneksian ke arduino uno.

57

Gambar 4.7 Pengkoneksian sensor dht22

Sumber : (Penulis)

Gambar 4.7 Adalah Proses pengkoneksian sensor dht22 dengan arduino uno.

Gambar 4.8 Pengkoneksian sensor ds18b20

Sumber : (Penulis)

Gambar 4.8 Adalah Proses pengkoneksian sensor ds18b20 dengan arduino uno.

Gambar 4.9 Penempatan LCD

Sumber : (Penulis)

Gambar 4.9 Adalah Proses penempatan LCD

58

Gambar 4.10 Pengoneksian LCD

Sumber : (Penulis)

Gambar 4.10 Adalah Proses pengkoneksian LCD dengan arduino

Gambar 4.11 Pengkoneksian driver motor dengan kipas

Sumber : (Penulis)

Gambar 4.11 Adalah Proses pengkoneksian driver motor dengan kipas

Gambar 4.12 Check Komponen-Komponen

Sumber : (Penulis)

Gambar 4.12 Adalah Final Check untuk memastikan semua komponen telah

terkoneksi dan berfungsi dengan benar.

59

4.3.3 Waktu Pengerjaan dan Pembuatan tool

Berdasarkan pengerjaan dan pembuatan tool yang telah di lakukan oleh

penulis, dapat diselesaikan kurang lebih 12 (dua belas) hari, terhitung dari setelah

alat dan bahan yang di butuhkan sudah terkumpulkan.

4.3.4 Biaya Pembuatan

Berikut ini biaya pembuatan tool simulasi yang di keluarkan penulis, agar

dapat digunakan sebagai acuan ketika akan memperbanyak tool, yang di jelaskan

pada tabel 4.2 di bawh ini :

Tabel 4.2 Biaya Pembuatan Tool

NO. Bahan Jumlah Harga

1. Arduino UNO 1 Rp.95.000

2. Battery 12 volt 1 Rp.200.000

3. Lcd 1 Rp.25.000

4. Sensor suhu Ds18b20 2 Rp.97.000

5. Sensor suhu dht22 1 Rp.35.000

6. Miniboard 1 Rp.35.000

7. Kipas DC 12 volt 1 Rp.16.000

8. Driver Motor Dc L298N 1 Rp.40.000

9. I2c 1 Rp.25.000

10. Mika 1 Rp.80.000

11. Lem tembak 1 Rp.5.000

12. Timah 1 Rp.25.000

13. Obeng 1 Rp.37.000

14. Baut 18 Rp.52.000

15. Resistor 4,7 3 Rp.5.000

16. Kabel jumper 3 Rp.48.000

17. Kabel data 1 Rp.3.000

18. Pin header 10 Rp.10.000

TOTAL PEMBELIAN BAHAN Rp.833.000

60

4.4 Pengujian Alat

Pengujian alat simulasi dilakukan untuk mengetahui cara kerja dan untuk

mengetahui apakah perangkat sudah sesuai dengan perancangan atau belum sesuai

dengan yang diinginkan oleh penulis. Pengambilan data pengujian dilakukan tiap

bagian sistem serta dilakukan pengujian sistem secara keseluruhan. Adapun

pengujian yang dilakukan sebagai berikut:

1. Pengujian mikrokontroller arduino uno

2. Pengujian sensor suhu dht 22 dan ds18b20

3. Pengujian lcd

Tabel 4.3 Pengujian Alat

No. Uraian Pekerjaan Bahaya/Resiko Setiap

Pekerjaan

Rekomendasi

Tindakan Kontrol

1. Persiapan Alat 1.1. Terbentur

1.2. Terpeleset

1.3. Tersandung

1.1.2 Bersihkan dan

rapikan

barang diarea

kerja yang

berserakan

1.2.1 Lakukan

tumpuan kaki

pada saaat

mulai

mengangkat

toolbox.

1.2.2 Lakukan

pengangkatan

secara berhati-

hati

1.3.1. Pastikan

handle tool

box dalam

keadaan baik

61

1.4. Tergores 1.4.1. Berhati-hati

saat

melakukan

pekerjaan

.

2. Proses

Pemasangan Alat

ke engine

1.1. Tergores

1.2. Terkena oli

1.3. Terkena air coolant

1.1.1. Menggunakan

APD sesuai

dengan

Standar

3. Proses

Pengkoneksian

Alat Dengan

Battry

1.1. Tersetrum

1.1.1.Tangan keadaan

kering

1.1.2. Kabel tidak ada

yang

terkelupas

4 Proses pelepasan

sensor yang telah

digunakan

1.1 Terkena engine panas

saat pelepasan sensor

yang digunakan

1.2 Terkena Oli panas

1.1.1 Pastikan

engine dalam

keadaan

dingin

1.1.2 Pastikan saat

pelepasan

sensor yang

berhubungan

dengan oli

dalam keadaan

dingin

62

4.4.1 Pengujian Mikrokontroller Arduino Uno

Mikrokontroller arduino dapat diuji dengan menggunakan program dan

rangkaian sederhana yang ada pada aplikasi arduino. Program dan rangkaian

dibuat untuk memastikan semua pin pada microkontroller masih berfungsi. Pada

pengecekan keseluruhan pin dalam keadaan baik.

Tabel 4.3 Tabel Hasil Percobaan Mikrokontroler Arduino

Pin Arduino Input Output Kesimpulan

Pin Digital 0 Low Mati Baik


Pin Digital 2 Hight Hidup Baik



Pin Digital 5 Low Mati Tidak Baik

Sehingga penulis

tidak

menggunakan

dalam penerapan

alat









63

Gambar 4.10 Pengujian Kontroler Arduino Uno

Sumber: ( Penulis )

Dari pengujian konfigurasi pin arduino, didapatkan hasil bahawa semua

komponen yang dikontrol arduino dapat berjalan dengan baik sesuai dengan

program yang diinputkan. Berikut merupakan gambar dari kontroler arduino uno

yang digunakan pada alat simulasi.

4.4.2 Pengujian Sensor Suhu DHT 22 dan Sensor Suhu DS18B20

Pengujian sensor ini dilakukan untuk mengecek dan memastikan sensor

berfungsi atau tidak. Adapun hasil dari pengujiannya dapat dilihat pada tabel 4.4

dibawah ini.

Tabel 4.5 Pengujian Sensor Suhu DHT 22 dan Sensor Suhu DS18B20

No Fluida yang digunakan Sensor

1

Alat

Ukur

Sensor

2

Alat

Ukur

1 Air 28,4oc 29,6

oc 28,4

oc 29,6

oc

2 Solar 29,3oc 30,0

oc 29,3

oc 30,0

oc

3 Oli 30,3oc 30,4

oc 30,3

oc 30,4

oc

4 Coolant 27,2oc 27,4

oc 27,2

oc 27,4

oc

4.4.3 Pengujian LCD

Pengujian LCD dilakukan dengan memprogram untuk menampilkan

tulisan atau karakter pada LCD, kemudian mencocokan dengan tampilan karakter

pada layar LCD. Berikut merupakan listing program untuk menampilkan karaktrer

di LCD.

64

Gambar 4.11 Pengujian LCD

Sumber : ( Penulis )

4.4.4 Pengujian Alat Keseluruhan

Secara garis besar sistem yang dirancang terdiri atas battery yang

berfungsi sebagai energy listrik dan sensor DS18B20, ESP8266, arduino uno

berfungsi sebagai pengolah data. Pengujian ini dilakukan dengan menghubungkan

sensor DS18B20 pada mikrokontroller melalui port bus 2, port 5v dan ground

lalu memberikan program pembacaan sensor DS18B20 dan menampilkan

hasilnya pada thingspeak dan virtuino. Setelah itu meletakkan sensor pada cooling

system engine seperti pada gambar 4.12 dibawah ini.

Gambar 4.12 Penempatan Sensor

Sumber : ( Penulis)

Pengujian ini dilakukan pada engine kubota dengan serial number D905D.

Pengujian dilakukan selama 1 jam dan putaran awal kipas pada temperature 71ºC.

Hasil dari pengujian dapat dilihat melalui lcd dan monitor.

65

1. Membership Function Input sensor 1

Jumlah variabel membership function yang digunakan untuk input

temperatur mesin adalah tiga variabel, yaitu rebdah, sedang, tinggi.

Gambar 4.13 Membership Function Input

Sumber : ( Penulis)



temperatur mesin adalah tiga variabel, yaitu rebdah, sedang, tinggi.


Sumber : ( Penulis)

66



temperatur speed engine adalah tiga variabel, yaitu rebdah, sedang, tinggi.


Sumber : ( Penulis)

4. Membership Function Output

Variabel membership function untuk output adalah: rendah, sedang, tinggi.

Gambar 4.16 Membership Function Output

Sumber : ( Penulis)

67

5. Pembuatan Rule

Setelah selesai membuat input dan output membership function langkah

selanjutnya yaitu membuat rules. Jumlah rule yang digunakan ada 27 yaitu :

1. If(Suhu1 is Rendah) and (suhu2 is Rendah) and (suhu3 is Rendah) then

(PWMKipas is Rendah

2. If(Suhu1 is Rendah) and (suhu2 is Sedang) and (suhu3 is Rendah) then

(PWMKipas is Rendah

3. If(Suhu1 is Rendah) and (suhu2 is Tinggi) and (suhu3 is Rendah) then

(PWMKipas is Sedang

4. If(Suhu1 is Sedang) and (suhu2 is Rendah) and (suhu3 is Rendah) then

(PWMKipas is Rendah

5. If(Suhu1 is Sedang) and (suhu2 is Sedang) and (suhu3 is Rendah) then

(PWMKipas is Sedang

6. If(Suhu1 is Sedang) and (suhu2 is Tinggi) and (suhu3 is Rendah) then

(PWMKipas is Sedang

7. If(Suhu1 is Tinggi) and (suhu2 is Rendah) and (suhu3 is Rendah) then

(PWMKipas is Sedang

8. If(Suhu1 is Tinggi) and (suhu2 is Sedang) and (suhu3 is Rendah) then

(PWMKipas is Sedang

9. If(Suhu1 is Tinggi) and (suhu2 is Tinggi) and (suhu3 is Rendah) then

(PWMKipas is Tinggi

10. If(Suhu1 is Rendah) and (suhu2 is Rendah) and (suhu3 is Rendah) then

(PWMKipas is Rendah

11. If(Suhu1 is Rendah) and (suhu2 is Sedang) and (suhu3 is Rendah) then

(PWMKipas is Sedang

12. If(Suhu1 is Rendah) and (suhu2 is Tinggi) and (suhu3 is Rendah) then

(PWMKipas is Sedang

13. If(Suhu1 is Sedang) and (suhu2 is Rendah) and (suhu3 is Rendah) then

(PWMKipas is Sedang


(PWMKipas is Sedang

68


(PWMKipas is Tinggi


(PWMKipas is Sedang


(PWMKipas is Sedang


(PWMKipas is Tinggi


(PWMKipas is Rendah


(PWMKipas is Sedang


(PWMKipas is Tinggi


(PWMKipas is Sedang


(PWMKipas is Sedang


(PWMKipas is Sedang


(PWMKipas is Sedang


(PWMKipas is Tinggi


(PWMKipas is Tinggi

69

Gambar 4.17 Pembuatan Rule


Dari rule diatas diperoleh diagram surface viewer sebagai berikut:

70

Gambar 4.18 diagram surface viewer


Dari diagram 4.17 dapatlah dijelaskan bahwa kontroler akan bekerja jika

temperatur mesin berada dikisaran 70º sampai dengan 100º C dan temperatur 1

dikisaran 70ºC sampai dengan 100ºC

Untuk temperatur dibawah atau diatas kisar yang dijelaskan dapat

dirancang sekehendak pembuat program. Pada program ini dirancang apabila

temperatur lebih kecil dari nilai minimal tabel maka yang dihasilkan sebesar 0%

tetapi karena mikrokontroler memerlukan waktu untuk menghitung program maka

tetaplah keluar sebesar 2%. Sementara untuk kisar temperatur diatas yang ada

digambar maka akan dikeluarkan sebesar 100% tetapi karena mikrokontroler

memerlukan waktu untuk menghitung program maka yang keluar sebesar 98%.

Gambar 4.19 Battery


Gambar 4.18 menjelaskan bahwa baterai berfungsi sebagai sumber energi untuk

menghasilkan arus listrik yang dapat menghidupkan engine.

71

Gambar 4.20 Sensor 1


Gambar 4.19 menjelaskan bahwa sensor 1 telah terpasang dan di uji pada engine

yang akan mendeteksi temperatur pada coolant sebelum melewati thermostat.

Gambar 4.21 Sensor 2


Gambar 4.20 menjelaskan bahwa sensor 2 telah terpasang dan di uji pada engin

yang akan mendeteksi temperatur pada bagian oil pan untuk mendeteksi

temperature oli setelah melewati oil cooler.

Gambar 4.22 Kipas Berputar


72

Gambar 4.21 Menjelaskan bahwa sensor telah bekerja sesuai fungsinya dimana

kipas berputar pada saat temperatur yang telah di atur yaitu 71 kipas sudah mulai

bekerja dengan putaran rendah .

Gambar 4.23 LCD Telah Bekerja


Menurut gambar 4.22 Menjelaskan bahwa LCD telah bekerja dan menampilakan

hasil pembacaan dari sensor 1 dan sensor 2 .

Gambar 4.24 sereal monitor


Gambar 4.23 menjelaskan bahwa hasil keseluruhan yang telah diuji telah terbaca

pada sereal monitor dengan rinci sesuai hasil pembacaan dari sensor 1 dan sensor

2.

6. Pengujian Kecepatan Putaran Kipas

Pada pengujian putaran kipas ini bertujuan untuk mengetaahui PWM dan

RPM melalui hasil yang di baca oleh sensor yang telah di uji.

73

Tabel 4.6 Hasil Kecepatan Putaran Kipas

Sensor1

Seansor 2 PWM RPM

40 50 45,7 79,5

40 55 45,7 79,5

45 60 53 911

45 65 45,7 795

50 50 53 911

55 65 125 1662

55 75 207 2203

60 75 199 2146

65 65 207 2186

65 70 199 2146

70 70 207 2203

4.5 Perawatan dan Penyimpanan

Cara perawatan dan penyimpanan tool yang benar, agar alat dapat bertahan lama,

berikut cara perwatan dan penyimpanan tool :

1. Simpanlah tool di tempat yang kering, dan terhindar dari air.

2. Usahakan tool selalu dalam keadaan yang bersih.

73

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan data yang diperoleh selama melakukan penelitian maka dapat

ditarik sebuah kesimpulan sebagai berikut :

1. Perancangan yang dilakukan penulis sesuai gambar perancangan elektrikal

untuk memanimalisir kesalahan saat pemilihan komponen dan

perancangan mekanikal mempermudah penulis dalam meletakkan sensor

yang digunakan.

2. Program pada alat simulasi ini dapat bekerja dengan baik sesuai perinsip

kerja dengan menggunakan program fuzzy yang telah di sematkan pada

Arduino Uno.

3. Dengan adanya sensor satu, dua dan tiga dapat memberikan informasi

mengenai temperature engine sehingga dapat mengantisipasi engine agar

tidak mudah terjadinya overheat.

4. Pembuatan alat simulasi ini penulis mengatur putaran kipas Rendah,

Sedang, Dan Tinggi sesuai dengan pembacaan input dari sensor suhu dan

program fuzzy yang ditanamkan pada Arduino Uno.

5. Proses pembuatan alat dapat dilakukan sesuai perancangan alat simulasi

yang telah dilakukan.

5.2 Saran

Adapun saran yang disampaikan penulis sebagai berikut :

1. Penambahan aturan – aturan fuzzy untuk membuat alat simulasi lebih

bagus.

2. Agar kedepannya alat simulasi ini dapat di aplikasikan dan di kembanggan

di penelitian selanjutnya.

3. Untuk mendapatkan data yang lebih spesifik diharapkan penelitian

selanjutnya dapat menambahkan salah satu komponen yang berupa sensor

termokopel kedalam rangkaian yang penulis buat.

74

DAFTAR PUSTAKA

Qory Hidayati, Mikail Eko Prasetyo, (2016). Pengaturan Kecepatan Motor DC

dengan Menggunakan Mikrokontroler Berbasis Fuzzy-PID.Wahyunggoro,

(2004).

Fahmizal_note, ( 2008 dan 2010 ). Pengaturan Kecpatan Motor DC Dengan

Mikrokontroler ( Open - Loop).

Sodikin Susa’at (Widyaiswara Madya VEDC Malang), ( 2014 – 2015 ). Kontrol

Kecepatan Motor DC Berbasis Logika Fuzzy Mengguanakan

Mikrokontroler.

Anton Dwi Mardani, ( 2014 ). Pemodeln Dan Simulasi Kecepatan Motor DC

Berbasis Fuzzy Logic kontroler Dengan 5 Fungsi Keanggotaan ( Beban

Tetap ).

Bara Agung Perdamaian, (2003). Pemodelan dan Simulasi Kecepatan Motor DC

Berbasis Fuzzy Logic Controller Dengan 3 Fungsi Keanggotaan.

Annis Hannawati dan kawan kawan, frame work teknik perancangan kendali

temperatur berbasis fuzzy logic.

Muhammad Muhlas, ( 2015 ). Merancang pengaturan putaran kipas pendingin

mesin mobil.

novita ariyani nim : 150309264391 program studi alat...

Documents