1

A. PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Dengan tingkat kemacetan yang terjadi dijalanan semakin

meningkat, pemerintah akhirnya me-realisasikan teknologi angkutan

massal yang tidak perlu bersaing saling berebut jalan dengan

kendaraan roda dua atau empat lainnya. Salah satu teknologi angkutan

massal yang sudah cukup berkembang di negara tetangga adalah

teknologi Mass Rapid Transit (MRT). Sistem angkutan massal ini

telah terbukti efektif dalam mengatasi kemacetan di negara Singapura.

Dengan mengambil contoh di negara yang sudah memiliki Mass Rapid

Transit (MRT) dan jika membandingkan dengan apa yang akan

dibangung di Indonesia, masih terdapat stasiun Mass Rapid Transit

(MRT) yang tidak menghiraukan keselamatan penumpang angkutan

umum tersebut. Salah satu contohnya adalah kondisi stasiun yang

tanpa pengaman seperti pintu yang berfungsi sebagai pembatas antara

penumpang yang sedang menunggu stasiun dengan jalur Mass Rapid

Transit (MRT). Dengan kecepatan kereta MRT yag bisa mencapai 80

– 90 km/jam, hal ini bisa menjadi bahaya jika ada penumpang di

stasiun yang berdiri terlalu dekat dengan jalur Mass Rapid Transit

(MRT).

Atas dasar ini pula, akan dibuat sebuah rancang bangun yang

memiliki fungsi untuk mengamankan penumpang pada stasiun Mass

Rapid Transit (MRT) dengan menggunakan sensor Inframerah sebagai

pengontrol otomatis antar pintu pada MRT dan yang terdapat pada sisi

rel stasiun MRT. Dari hal ini, diharapkan dapat diimplementasikan

nantinya pada transportasi Mass Rapid Transit (MRT) sehingga tidak

akan terjadi hal – hal yang tidak diinginkan yang dapat mengancam

nyawa penumpang MRT itu sendiri. Yang mengatur pembuka /

penutup pintu dari stasiun adalah kondektur/masinis kereta MRT

sendiri sehingga MRT hanya akan melanjutkan perjalanan saat seluruh

penumpang telah berada aman didalam MRT.

2

2. Perumusan Masalah

Dari latar belakang tersebut, dapat ditarik suatu permasalahan, yaitu:

1. Bagaimana cara pendeteksian sensor IR pada stasiun dan cara

motor DC pada pintu stasiun mendeteksi input dan menggerakkan

pintu?

2. Bagaimana cara agar kedua sensor IR dapat berada pada posisi

yang sama / tepat pada saat MRT berhenti di stasiun?

3. Tujuan

1. Merancang dan membangun alat yang mempermudah menjaga

penumpang Mass Rapid Transit (MRT) dari hal – hal yang tidak di

inginkan karena kelalaian sendiri.

2. Bisa memahami cara kerja Sensor Inframerah sebagai kontrol

sebuah alat secara otomatis.

4. Manfaat

1. Dapat menjamin keselamatan penumpang Mass Rapid Transit

(MRT) di stasiun – stasiun MRT.

2. Dapat mengefesiensikan waktu pemberhentian di setiap stasiun

Mass Rapid Transit (MRT).

5. Metode Pelaksanaan Tugas Akhir

Untuk pelaksanaaan dalam penyusunan tugas akhir ini, diperlukan

data – data teknis baik secara teori maupun teknik lapangan, yang

diperlukan agar dapat dipertanggung jawabkan kebenarannya. Adapun

metode penyelesaian masalah dan mendapatkan data teknis, yaitu:

1. Study Literature dan Konsultasi

Pada tahap ini akan dilakukan beberapa pembelajaran terhadap

literature yang diperlukan seperti buku-buku yang menunjang

dalam pembuatan alat atau setiap sumber yang dapat membantu.

3

Pada tahap ini juga akan dilakukan konsultasi dengan dosen

pembimbing dalam pembuatan alat tersebut,

2. Perencanaan Pembuatan Alat

Sebelum memulai semua langkah pembuatan alat, dilakukan

perencanaan dengan cara menghitung setiap bagian-bagian dari

rangkaian yang ada sehingga sesuai dengan spesifikasi yang telah

ditentukan. Hal ini agar mengerti dan mengetahui langkah yang

benar dalam membuat alat tersebut.

3. Pembuatan Alat

Ditahap ini, alat yang telah direncanakan tersebut akan

direalisasikan sehingga menjadi suatu alat yang real. Pembuatan

alat ini menggunakan spesifikasi dan komponen-komponen yang

telah ditentukan sesuai perencanaan diatas.

4. Pengujian Alat

Pada tahapan ini, alat yang telah direalisasikan akan diuji apakah

sesuai dengan spesifikasi yang telah diatur atau masih terdapat

kesalahan atau kerusakan dari alat tersebut, sehingga dapat

dilakukan perbaikan kembali.

5. Pembuatan laporan akhir

Membuat laporan mengenai tugas akhir yang telah dibuat beserta

membuat list program.

B. TINJAUAN PUSTAKA

1. Infrared Data Access (IrDA)

Komunikasi IrDA dilakukan dengan menggunakan diode

inframerah sebagai pengirim dan Rx device sebagai penerimanya. Rx

device bisa berupa sebuah photodioda. Dalam rancangan yang dibuat,

Rx device akan mendeteksi ada tidaknya pancaran cahaya dari diode

inframerah. Jika ada, Rx device yang terhubung ke mikrokontroler

akan menjalankan motor dc untuk membuka/menutup pintu pada sisi

stasiun MRT dan pada sisi kereta MRT. Semua kontrol yang

4

menggunakan transmisi sinyal inframerah dimodulasi dengan sinyal

carrier dengan range frekuensi 30KHz sampai 40 KHz.

2. Mikrokontroler ATMega 8535

Mikrokontroler AVR ( Alf and Vegard’s Risc processor )

memilikiarsitektur 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode

16 bit ( 16-bitsword ) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (

satu ) siklus clock.Mikrokontroler AVR berteknologi RISC ( Reduced

Instruction SetComputing ). Secara umum, AVR dikelompokkan

menjadi 4 kelas, yaitukeluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga

ATMega dan keluargaAT86RFxx.

Konfigurasi pin dari mikrokontroler ATMega8535 sebanyak 40 pin

dapat dilihat pada Gambar 1. Untuk skema minimum dari ATMega

8535 adalah sebagai berikut:

Gambar 1. Skema Minimum System ATMega 8535

3. Motor DC

Motor DC adalah motor yang biasadigunakan pada perangkat

elektronika. Dalam hal ini motor digunakan untuk menggerakkan pintu

dari shelter busway. Motor dapat berputar searah jarum jam (CW) dan

lawan arah jarum jam (CCW).

5

4. Photodioda

Photodioda digunakan sebagai komponen pendeteksi ada tidaknya

cahaya inframerah. Photodioda mempunyai resistansi yang rendah

pada kondisi forward bias. Photodioda dapat juga dimanfaatkan pada

kondisi reverse bias dimana resistansi dari photodioda akan turun

seiring dengan intensitas cahaya yang masuk.

Gambar 2. Lambang dan Bentuk Fisik Photodioda

Pada saat photodioda mendeteksi adanya sinar inframerah, maka

akan terdapat arus bocor sebesar 0.5 uA dan ini juga tergantung pada

kekuatan sinar inframerah yang datang serta sudut kedatangannya.

Kekuatan sinda serta sudut datang merupakan faktor penting dalam

keberhasilan transmisi data melalui inframerah selain filter dan

penguatan pada bagian receivernya.

5. Driver Motor DC

Driver motor digunakan untuk menggerakkan motor DC

menggunakan mikrokontroler. Arus yang mampu diterima atau

dikeluarkan oleh mikrokontroler sangat kecil ( dalam satuan

miliampere ) sehingga agar mikrokontroler dapat menggerakkan motor

DC, diperlukan suatu rangkaian driver motor yang mampu

mengalirkan arus sampai dengan beberapa ampere.

Rangkaian driver motor DC dapat berupa transistor, relay, atau IC

(Integrated Circuit). Rangkaian driver yang umum digunakan adalah

IC L293D. ICL293D berisi 4 channel driver dengan kemampuan

mengalirkan arus sebesar 600mA per channel. Tegangan kerja IC

6

L293D dari 6V sampai dengan 36V dan arus impuls tak berulang

maksimum sebesar 1,2 A.

Gambar 3. Konfigurasi IC L293D

C. BENTUK TUGAS AKHIR

a) Deskripsi Alat

Nama Alat : Rancang Bangun Kontrol Pintu Stasiun Mass Rapid

Transit Menggunakan Inframerah Sebagai

Pengaman.

b) Cara Kerja Alat

Sistem kerja dari alat ini adalah jika posisi antara Tx dan

Rx IrDA pada sisi pintu kereta MRT dengan Tx dan Rx IrDA pada

sisi stasiun MRT sudah terkoneksi, hal ini ditandai dengan

indicator led putih yang berada dekat masinis. Tx IrDA pada badan

kereta MRT akan memancarkan sinar inframerah jika tombol untuk

membuka/menutup pintu kereta MRT yang berada di dekat masinis

ditekan, sinar ini memancar ke Rx IrDA yang diletakkan pada sisi

pintu stasiun MRT yang akan mengaktifkan kerja motor DC, lalu

motor DC yang dipasang akan menggerakkan pintu stasiun dan

pintu kereta sehingga pintu terbuka dan penumpang masuk ke

dalam kereta MRT. Tx dan Rx IrDA pun dipasang di antara pintu

untuk berjaga-jaga jika terjadi kondisi dimana ada penghalang

misalnya penumpang yang berada di tengah-tengah pintu kereta

atau pintu stasiun yang akan ditutup, pintu secara otomatis akan

tertahan sampai penumpang tersebut bergerak menjauhi pintu lalu

7

pintu pun menutup. Hal ini pun ditandai dengan indicator led

merah dan hijau yang berada dekat dengan masinis, led merah

menandakan kereta belum bisa pergi karena pintu belum menutup

sempurna sedangkan led hijau menandakan kereta sudah bisa pergi

karena pintu sudah tertutup sempurna.

Selain itu dipasangkan tombol switch sebagai on/off sensor

dan motor DC. Jika posisi switch pada kondisi off, maka pintu

dapat dibuka secara manual dan masinis/kondektur akan

menginformasikan kepada kepala stasiun tentang kerusakan pintu.

Untuk pengaplikasiannya didunia nyata, dapat dilihat pada

Lampiran.

Gambar 4. Diagram Rangkaian Pengaman Pintu Stasiun MRT dengan Inframerah

c) Diagram Blok

Gambar 5. Blok Diagram Untuk Membuka/Menutup pintu staiun

IrDA1 Tx/Rx sinar inframerah

IrDA2 Tx/Rx sinar inframerah

Mikrokontroler Motor DC menggerak

kan / menahan

pintuDisplay

IrDA 1 IrDA 2

IrDa pada pintu mendeteksi penghalang.

8

Pada bagian sensor, yaitu LED Inframerah dan photodioda,

untuk menghasilkan pancaran inframerah, tegangan yang

diperlukan sebesar 5 volt. Karena arus maksimum pada LED

Inframerah sebesar 60 mA, maka berdasarkan perhitungan, untuk

menghindari kerusakan akibat kelebihan arus pada LED Inframerah

dapat menggunakan resistansi sebesar 100 Ω.

R= IV

=60 mA5

=83,33 Ω

Dengan nilai resistansi minimal 83,33 Ω, maka untuk lebih

aman menggunakan resistansi sebesar 100Ω. Untuk gambar

rangkaian dari sensor dapat dilihat dibawah :

Gambar 6. Rangkaian Sensor

Prinsip kerja dari sensor diatas, apabila photodioda

menerima input berupa cahaya inframerah dari pemancar LED

Inframerah, maka kondisi dari photodioda akan menjadi saturasi.

Photodioda diasumsikan sebagai saklar, sehingga keadaan antara

anode-katode seakan – akan terhubung saat menerima cahaya dari

LED Inframerah, sehingga tegangan yang dihasilkan antara anode-

katode sebesar 0V karena short dengan ground. Sehingga masukan

pada kaki 5 dan 7 pada Op-Amp LM339 mendapatkan masukan 0V

9

yang mengaktifkan kerja dari mikrokontroler untuk menggerakkan

pintu stasiun.

D. JADWAL PELAKSANAAN

No. KegiatanBulan ke-1 Bulan ke-2 Bulan ke-3 Bulan ke-4 Bulan ke-5 Bulan ke-6

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1. Pembuatan

Proposal

2. Studi

Literatur

dan

Konsultasi

3. Pembelian

Komponen

4. Pembuatan

Alat

5. Pengujian

Alat

6. Penyusunan

Laporan

Tabel 1. Jadwal Pelaksanaan

E. PERKIRAAN BIAYATabel 2. Perkiraan Biaya

No Nama Barang Banyak Harga Jumlah

1. Mikrokontroler

AT8535

2 70.000 140.000

2. Motor DC 3 200.000 600.000

3. Arduino-Uno 1 450.000 450.000

4. IC L293D 3 30.000 90.000

5. Push Button 2 5.000 10.000

6. Alumunium 1 400.000 400.000

7. Casing 1 400.000 400.000

8. Power Supply 1 70.000 70.000

9. IC 7812 3 4.000 12.000

10

10. IC 7805 3 4.000 12.000

11. Resistor dengan

beberapa nilai

resistansi

100 500 50.000

12. Dioda 8 2.000 16.000

13. LM339 3 12.000 36.000

14. IrDA 9 50.000 450.000

Jumlah 2.736.000

DAFTAR PUSTAKA

Budiharo, Widodo. “Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler”, Penerbit Elec Media Komputindo”, Jakarta, 2005.

Hermawan Ali, “Sistem Sensor Infra Merah”, Gramedia, Bandung, 2009.

Averroes, Fitra Luthfie. “Tugas Akhir: Rancang Bangun Robot Pemadam Api Berbasis Mikrokonroler ATMega8535”, Diploma III Ilmu Komputer Universitas Sebelas Maret: Surakarta, 2009.

Koselan, Susanto Wibisono. “Infra Merah : Sebuah Media Komunikasi Menggunakan Media Cahaya”, 2008.

Anonim. (n.d.).http://elkaubisa.blogspot.com/2008/09/infra-merah-sebuah-media-komunikasi.html.[14 Januari 2014].

Anggara. 2012. Komunikasi Data IRDA (Infrared Data Access).http://10110064.blog.unikom.ac.id/komunikasi-data.4g8.[15 Januari 2014]

Anonim. 2010. Cara Kerja Remote Control Ird.http://ngapaq.wordpress.com/2010/04/13/cara-kerja-remote-control-ird/.[14 januari 2014].

Anonim. (n.d.).http://www.urbanrail.net/as/sing/singapore.htm.[15 Januari 2014].

IC Datasheets, http://www.alldatasheets.com, Depok, 2014.