commit to user Tahap implementation adalah tahap penerapan hasil dari perancangan
sistem kendali yang di buat ke dalam sistem Laboratorium Perancangan Sistem Kerja dan Ergonomi untuk mendapatkan kondisi yang sesuai keperluan
laboratorium, input dari tahap ini adalah sistem fungsional dari tahap konstruksi. Perancang mampu membantu menjelaskan tentang cara penggunanaan dan
melakukan tes akhir. Tahap operation and support stage adalah tahap dimana perancang
membangun sistem pendukung teknis bagi para pengguna, seperti keperluan maintenance dan kesalahan dalam pengoperasian. Aktifitas yang dilakukan
daalam sistem pendukung adalah assisting users, fixing software.
3.3 TAHAP ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL
Pada tahap ini dilakukan analisis dan interpretasi hasil terhadap alat yang dirancang agar dapat ditarik kesimpulan dan penyelesaian masalah dan analisis
yang dilakukan adalah hasil dari kecepatan motor, arah gerakannya dan arah putaran motor.
3.4 TAHAP KESIMPULAN DAN SARAN
Setelah dilakukan analisis maka ditarik kesimpulan dari hasil perancangan kendali pengubah kecepatan pada system kendali otomatis pada lantai getar
berbasis mikrokontroller AVR ATMega32 dengan memperhatikan tujuan yang dicapai dari penelitian dan saran untuk penelitian selanjutnya.
III-8
commit to user
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
Bab ini membahas proses pengumpulan data dan proses pengolahan data sesuai dengan rumusan masalah dan tujuan yang dicapai dari penelitian ini.
Bagian pertama membahas proses pengumpulan data. Bagian kedua membahas proses pengolahan data. Keduanya dilakukan sebagai dasar dalam memberikan
analisis terhadap penyelesaian permasalahan yang dihadapi.
4.1 PENGUMPULAN DATA
Tahap pengumpulan data ini dilakukan guna mendapatkan data awal untuk penentuan komponen elektrik yang menjadi dasar dalam merancang sistem
kendali kecepatan putaran motor induksi tiga fasa dan pengaturan mekanisme pergerakan lantai getar. Penyelesaian masalah dilakukan dengan mengunakan
metode FAST framework for the application of systems techniques. Sama dengan metode komersil lainnya, metode FAST mengandung fasa pengembangan.
Output dari metodologi pengembangan adalah penyelesaian penyelesaian yang dapat membantu menyelesaikan masalah, peluang.
Pada tahap-tahap pengumpulan data lebih lengkap dapat dilihat pada sub- bab selanjutnya. Metode untuk mendapatkan data awal dilakukan dengan
investigasi awal preliminary investigation dengan cara wawancara dan tinjauan langsung di Laboratorium Ergonomi Universitas Islam Indonesia, menganalisis
masalah yang terdapat di lapangan problem analysis.
4.1.1 Preliminary Investigation
Infestigasi awal merupakan pekerjaan yang mengacu pada hasil dalam perencanaan produk yang menghasilkan produk atau alat lengkap dengan analisa
produk. Prinsip dasar pengadaan alat adalah semakin diperlukan efisisensi dan akurasi dalam mengoperasikan alat atau mesin sehingga dapat mempermudah
kerja operator dan mengurangi dampak kesalahan manusia. Informasi tentang sistem kendali yang sesuai dengan pergerakan
mekanisme lantai getar diperoleh dari wawancara dengan pengguna sistem
IV-1
commit to user kendali pengguna yang dimaksud dalam hal ini adalah perancang mekanisme
lantai getar. Lantai getar memerlukan kendali pengubah frekuensi putaran motor agar motor dapat menghasilkan getaran yang berbeda, otomasi yang diperlukan
adalah pengendalian timer pengoperasian lantai getar dan mekanisme pergerakan lantai getar. Mengacu pada prinsip dasar pengadaan alat diatas, maka diterapkan
sistem kendali pada mekanisme lantai getar fokus pada pengatur kecepatan motor penggetar dan mekanisme gerakan.
4.1.2
Problem Analysis
Problem analysis dilakukan dengan mengidentifikasi masalah mengenai rancangan sistem kendali lantai getar. Identifikasi dilakukan dengan melihat
komponen yang dikendalikan. Komponen yang dikendalikan adalah motor sentrallock dan motor penggetar. Motor sentrallock digunakan untuk mengunci
pergerakan mekanisme lantai getar khususnya untuk modus pergerakan horisontal, dari wawancara yang dilakukan dengan pengguna didapatkan masalah
bahwa pengguna menginginkan pada saat awal lantai getar beroperasi motor sentrallock mengunci, hal ini berkaitan dengan mekanisme lantai getar yang
menggunakan pegas. Kemudian dalam menentukan modus gerakan lantai getar pengguna menginginkan sistem otomatis dalam menentukan hal tersebut. Selain
mengendalikan motor sentrallock, pengguna juga menginginkan kendali dapat mengatur kecepatan putar dan arah putaran dari motor penggetar yang dapat
difariasikan kanan dan kiri.
4.2 PENGOLAHAN DATA
Tahap pengolahan data merupakan kelanjutan dari tahap pengumpulan data. Pada tahap pengumpulan data lebih lengkap dapat dilihat pada sub-bab
selanjutnya. Melakukan analisa terhadap keperluan requirement analysis, melakukan analisa terhadap keputusan yang diambil berdasarkan penyelsaian
yang ditawarkan decision analysis, proses desain dari sistem design, melaksanakan pengujian pada komponen sistem secara individu dan sistem secara
keseluruhan construction, menerapkan hasil rancangan yang disusun sedemikian
IV-2
commit to user rupa ke dalam sistem implementation dan pendukung teknis berkelanjutan bagi
para pengguna.
4.2.1 Requirement Analysis
Pekerjaan pada tahap ini adalah mendefinisikan apa saja yang perlu dilakukan oleh sistem, apa yang diperlukan dan diinginkan oleh costumer dari
sistem baru. Tahap ini memerlukan perhatian yang besar karena jika terjadi kesalahan dalam menerjemahkan keperluan dan keinginan pengguna sistem maka
dapat mengakibatkan adanya rasa tidak puas pada sistem final dan perlu diadakan modifikasi yang tentunya akan kembali mengeluarkan biaya. Pada tahap ini
pengumpulan informasi tentang apa saja yang diperlukan oleh sistem kendali dilakukan melalui proses wawancara.
Fungsi sistem kendali adalah mengendalikan putaran motor penggerak dan pergerakan mekanisme lantai getar agar dihasilkan getaran yang sesuai. Selain itu
penerapan sistem kendali pada lantai getar agar didapatkan efisiensi dan ketepatan agar dampak kesalahan manusia dapat dikurangi.
Faktor-faktor yang menyusun dalam ketersediaan perancangan sistem kendali pengubah kecepatan motor. Faktor tersebut adalah pengendali dan
rangkaian elektris dapat diuraikan, sebagai berikut:
1.
Pengendali. Pengendali pada perancangan ini menggunakan dua kendali yaitu
mikrokontroler dan inverter yang memiliki fungsi masing-masing. Mikrokontroler berfungsi sebagai rangkaian pengatur perwaktuan dan
mekanisme pergerakan getaran lantai getar horisontal, vertikal dan mix horisontal dan vertikal. Mikrokontroler berkerja dengan baik jika
mendapatkan tegangan 3-6 volt dan arus sekitar 2 ampere. Pengatur kecepatan motor digunakan inverter 3 fasa yang mengubah masukan listrik PLN 1 fasa
menjadi 3 fasa dengan tegangan tetap 220volt dan mengatur frekuensi masukan untuk mengubah kecepatan motor induksi 3 fasa.
2.
Rangkaian pendukung. Merupakan rangkaian untuk mendukung kerja sistem kendali sehingga bekerja
dengan baik. Rangkaian pendukung ini dapat berkerja dengan baik jika
IV-3
commit to user dirangkai sesuai dengan datasheet dari masing-masing komponen elektro dan
elektronika.
4.2.2 Decision Analysis
Pada tahap ini terdapat beberapa penyelesaian alternatif yang akan dipilih untuk memenuhi keperluan sistem dimana tahap ini bertujuan untuk
mengidentifikasi kandidat penyelesaian sesuai kelayakan, merekomendasikan sebagai kandidat sistem yang akan di kembangkan. Alternatif pemilihan
penyelesaian yang ada pada perancangan sistem kendali, yaitu:
1.
Pemilihan model sistem kendali yang sesuai dengan mekanisme lantai getar.
2.
Pemilihan display. Alternatif keperluan dari perangkat display sebagai penampil informasi dan
monitoring terdiri dari lampu LED, LCD touchscreen dan LCD 16x2. Pemilihan display untuk mendukung monitoring pengendalian yaitu LCD
16x2, dengan pertimbangan ketersedian komponen, mampu menampilkan informasi secara detail dan harga yang murah.
3. Pemilihan motor penggetar. Alternatif penentuan motor penggetar lantai getar terdiri dari motor DC 12volt,
motor AC induksi dan motor vibrator. Pemilihan motor penggetar untuk mendukung kinerja dari lantai getar adalah motor vibrator dengan
pertimbangan beban unbalance yang sudah ada sehingga tidak diperlukan lagi perhitungan beban unbalance, dimensi motor dan electrikal motor.
4.
Pemilihan chip pengendali. Alternatif penentuan chip pengendali terdirii dari mikrokontroler AT89S51,
ATMega8535, ATMega32, ATMega64. Pemilihan chip pengendali sebagai chip yang mengendalikan input dan output adalah ATMega32 dengan
pertimbangan kapasitas memori internal yang besar, karaktersitik chip yang mudah dipahami dan tersedia banyak dipasaran.
IV-4
commit to user
4.2.3
Proses Perancangan Design
Tahap-tahap dalam perancangan sistem kendali otomatis lantai getar untuk mendukung kinerja lantai getar adalah perancangan hardware dan perancangan
software. Tahapan tersebut, yaitu:
1.
Perancangan Hardware
Perancangan hardware meliputi perancangan sistem elektrik pengendali kecepatan motor vibrator dan sistem elektronika pengendali sentrallock, kendali
waktu, kendali arah putaran motor vibrator dan kendali input output.
Powe Supply 2 - 6 volt
Keypad 4x4
LCD 16x2
Mikrokontroller ATMega 32
Motor DC centrallock
Relay 220 v 5A
Inverter 1 fasa ke 3
fasa
Listrik PLN 1 fase 220 volt
Kontaktor Motor induksi
3 fase
Sensor limitswicth
Gambar 4.1 Diagram blog sistem kendali
Perancangan sistem kendali dapat dilihat pada gambar 4.1 diagram blog sistem kendali yang menjelaskan fungsi dari setiap sistem. Mikrokontroler
berfungsi mengendalikan input dari keypad, sensor limitswitch, output rangkaian relay, motor sentrallock dan LCD. Inverter berfungsi mengendalikan frekuensi
guna mengubah kecepatan putar motor penggetar yang berefek pada getaran lantai getar.
Jenis komponen yang digunakan dalam perancangan sistem kendali pengubah kecepatan pada sistem kendali otomatis pada lantai getar berbasis
mikrokontroler ATMega32 dapat dilihat pada tabel 4.1.
IV-5
commit to user
Tabel 4.1 Jenis komponen
1 Mikrokontroller
ATMega32 1
pcs 2
LCD 16x2
1 pcs
3 Keypad
4x4 1
pcs 4
IC 7805 -
1 pcs
5 Relay
12 volt 10 ampere 7
pcs 6
Ouptocopler -
4 pcs
7 PCB
20x20cm 2
pcs 8
Box plastik 18x11cm
1 pcs
9 Kabel 3 phase
10m 10
m 10
Motor Vibrator 3 Phase ø 94 mm, panjang 211 mm, tinggi 136 mm
2 pcs
11 Inverter
2 hp, 1 to 3 phase 1
pcs 12
Kabel 3 phase ø 10 mm
10 m
13 Kontaktor + Overload relay
Mitsubshi SN-10 4
pcs 14
MCB 6A
1 pcs
15 Push button
- 4
pcs 16
Box 40 x 30 x 15 cm
1 pcs
17 Motor sentrallock
- 4
pcs
No Bahan yang diperlukan
Ukuran Jumlah Satuan
Komponen pada tabel 4.1 merupakan komponen penyusun dari rangkaian elektro dan elektronika.. Komponen tersebut kemudian melalui proses
perangkaian agar didapatkan rangkaian pendukung dari system kendali lantai getar, sebagai berikut:
a.
Rangkaian Mikrokontroler ATMega 32
Pengendali yang dirancang adalah menggunakan mikrokontroler dan bekerja dalam ragam single chip operation mode operasi keping tunggal yang
tidak memerlukan memori luar karena ROM untuk menyimpan sandi sumber masih mampu untuk menampung program serta penggunaan RAM yang masih
ditampung oleh RAM dalam dan tidak memerlukan komponen tambahan seperti PPI, karena penggunaan port mikrokontroler hanya 4 port yaitu keluaran sinyal
penggerak, masukan keypad, keluaran penampil, pin RS dan pin enable dari LCD penampil. Kristal yang digunakan untuk pengoperasikan mikrokontroler adalah 8
MHz. Port yang digunakan pada sistem, yaitu Port C PC0..PC7 digunakan sebagai masukan keypad, Port D PD0..PD6 digunakan mengambil masukan
dari sensor, dan Port B PB0..PB7 digunakan menampilkan data imformasi pada
IV-6
commit to user lcd, Port A PA0..PA1 digunakan untuk output guna mengatur relay 1 dan 2. Port
pada mikrokontroler dalam rangkaian ini dihubungkan dengan header doublé 8 pin sebagai komponen komunikasi mikrokontroler terhadap hardware input dan
output yang digunakan.
Gambar 4.2 Rangkaian mikrokontroler ATMega32
Gambar 4.3 PCB rangkaian mikrokontroler ATMega32
IV-7
commit to user Penggunaan IC 7805 pada rangkaian mikrokontroler bertujuan mengatur
supply listrik yang diperlukan mikrokontroler untuk operasi baca dan tulis. Operasi baca dan tulis akan optimum dilakukan jika supply listrik mencapai
5-7volt DC, apabila supply listrik kurang dari 7volt maka opersi baca dan tulis mikrokontroler kurang optimum, begitu sebaliknya apabila supply listrik yang
diterima lebih dari 7 volt komponen mikrokontroler akan mengalami kerusakan.
b. Display
Sebagai penampil data dalam perancangan ini adalah M1632 LCD yang mempunyai konfigurasi 2 baris dan 16 kolom karakter berfungsi sebagai penampil
data imformasi yang di tuliskan. Dengan adanya konfigurasi 2 baris dan 16 kolom, tampilan pada LCD dapat menampung 32 karakter. Namun, jumlah
karakter yang diketik tidak hanya mencapai 32, pada karakter ke 33, M1632 LCD akan terhapus dan karakter ke 33 akan tampil pada kolom pertama baris pertama
kembali.
Gambar 4.4 Interface LCD dengan mikrokontroler ATMega32
Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW: Jalur EN dinamakan enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa sedang
mengirimkan sebuah data. Mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low “0” dan set pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW.
Ketika dua jalur yang lain telah siap, set EN dengan logika “1” dan tunggu untuk sejumlah waktu tertentu sesuai dengan datasheet dari LCD tersebut dan
berikutnya set EN ke logika low “0” lagi. Jalur RS adalah jalur register select.
IV-8
commit to user Ketika RS berlogika low “0”, data dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi
khusus seperti clear screen, posisi kursor. Ketika RS berlogika high “1”, data yang dikirim adalah data text yang akan ditampilkan pada display LCD. Selain
menampilkan karakter atau angka sesuai keyboard
.
c. Input