Perancangan Sistem Pemanasan Mesin Sepeda Motor Secara Otomatis Berbasis Arduino

i

SKRIPSI

PERANCANGAN SISTEM PEMANASAN MESIN SEPEDA
MOTOR SECARA OTOMATIS BERBASIS ARDUINO

Diajukan untuk memenuhi persyaratan
Menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Komputer
Oleh
Harry Panjaitan
NIM: 110402058

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara


ii

Universitas Sumatera Utara

iii

Universitas Sumatera Utara

i

ABSTRAK
Pada masa kini, sepeda motor sebagai alat transportasi yang paling banyak
digunakan di masyarakat indonesia. Sepeda motor merupakan kendaraan bermotor
yang memiliki peran penting dalam menunjang kehidupan manusia. Pemanasan
mesin sepeda motor sangat dibutuhkan dalam perawatan mesin sepeda motor
tersebut. Dalam perancangan sistem pemanasan mesin sepeda motor secara
otomatis berbasis arduino ini, penulis memanfaatkan mikrokontroler Atmega 328
yang tertanam dalam arduino uno untuk melakukan pemanasan mesin secara
otomatis. Sistem ini bekerja dengan beberapa parameter yaitu waktu, bahan bakar,

baterai, status transmisi dan status mesin.
Sistem ini dapat di monitoring menggunakan aplikasi android yang terinstal pada smartphone android. Sistem akan mengirim data hasil pembacaan
sensor ke database pada web server supaya dapat diakses oleh aplikasi android.
Pengiriman data dilakukan dengan menggunakan jaringan internet.

Kata kunci: Arduino, Sepeda Motor, Database, Web Server, Android

Universitas Sumatera Utara

ii

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa,
karena atas berkat rahmat dan berkat-Nya Skripsi ini dapat disusun dan
diselesaikan.
Skripsi ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk
memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di
Departemen Teknik Elektro, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Skripsi ini
adalah :

“PERANCANGAN SISTEM PEMANASAN MESIN SEPEDA MOTOR

SECARA OTOMATIS BERBASIS ADUINO”
Skripsi ini penulis persembahkan kepada orangtua yang teristimewa yaitu
Ayahanda Ramot Panjaitan beserta Ibunda Delpiana Napitupulu dan Kakanda yang
selalu memberikan semangat dan mendoakan penulis selama masa studi hingga
menyelesaikan Skripsi ini.
Selama masa kuliah hingga penyelesaian Skripsi ini, penulis juga banyak
mendapatkan dukungan maupun bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis
ingin menyampaikan rasa terima kasih yang mendalam kepada:
1.

Bapak Soeharwinto,ST. MT., selaku dosen Pembimbing Skripsi yang telah
banyak meluangkan waktu dan pikirannya untuk selalu memberikan bantuan,
bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama perkuliahan hingga
penyusunan Skripsi ini.

Universitas Sumatera Utara

iii


2.

Bapak Dr. Ir. Fahmi, ST. M.Sc. IPM, selaku Dosen Penguji Skripsi yang telah
memberikan banyak masukan demi perbaikan Skripsi ini.

3.

Bapak Ir. Kasmir Tanjung., MT, selaku Dosen Penguji Skripsi yang telah
memberikan banyak masukan demi perbaikan Skripsi ini.

4.

Bapak Ir. Zulakarnaen Pane, MT, selaku dosen wali penulis yang telah banyak
memberikan bimbingan selama perkuliahan.

5.

Seluruh Bapak dan Ibu dosen, khususnya kepada bapak Ir. T. Ahri Bahriun,
M.Sc., bapak Ir. Pernantin Tarigan, M.Sc., yang telah mendidik serta

memberikan pengalaman hidup yang berharga selama masa perkuliahan
kepada penulis.

6.

Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro FT USU Kak Umi, Bu Ester,
Bang Martin , Pak Ponijan, dan Bang Divo yang telah membantu penulis dalam
pengurusan administrasi.

7.

Keluarga besar Elektro USU, khususnya Elektro Balak 1 atas 6 tahun yang
berharga.

8.

Abang Dwi Budi Prasetyo, bang Teguh, bang Arif, bang Reza, bang Meikolin,
bang Aras, bang Robin, bang Aditya yang telah memberi ilmunya dan banyak
masukan kepada penulis, teman-teman satu sub-jurusan di Lab. Komputer
yang bersedia membagi ilmunya kepada penulis.


9.

Kepada rekan seperjuangan dari awal kuliah, KP hingga Skripsi, Winner
Roedily dan Longser Tampubolon yang telah banyak membantu penulis.

10. Kepada Ribka Julia Sihombing yang setia terus mendukung, mendampingi dan
berdoa bagi penulis selama mengerjakan Skripsi ini.

Universitas Sumatera Utara

iv

11. Serta semua

keluarga, kerabat, dan teman lainnya yang telah banyak

membantu penulis dalam meyelesaikan studi yang tidak dapat disebutkan satu
persatu.
Saran dan kritik dari pembaca sangat penulis harapkan untuk

menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang terkait Skripsi ini.
Akhir kata, penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi
pembacanya.
Medan,

Januari 2017

Penulis,

Harry Panjaitan
NIM. 110402058

Universitas Sumatera Utara

v

DAFTAR ISI

ABSTRAK ...........................................................................................................i
KATA PENGANTAR .........................................................................................ii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... ix
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xi
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1
1.1.

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

1.2.

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

1.3.

Tujuan ................................................................................................... 2

1.4.

Batasan Masalah.................................................................................... 2


1.5.

Manfaat ................................................................................................. 3

1.6.

Metodologi Penelitian............................................................................ 3

BAB II DASAR TEORI ...................................................................................... 6
2.1.

Arduino ................................................................................................. 6

2.2.

Sensor.................................................................................................... 7

2.1.1.

Modul Sensor tegangan DC ................................................................... 7


2.3.

Dioda Bridge ......................................................................................... 7

2.4.

IC RTC DS3231 .................................................................................... 8

2.5.

Modul 2 Channel 5V Relay.................................................................... 9

Universitas Sumatera Utara

vi

2.6.

Sim800l ............................................................................................... 10


2.7.

Web Programming............................................................................... 11

2.7.1.

HTML................................................................................................. 12

2.7.2.

PHP..................................................................................................... 13

2.7.3.

CSS ..................................................................................................... 13

2.7.4.

MySQL Databases............................................................................... 13

2.7.5.

HTTP Method ..................................................................................... 14

2.8.

Android ............................................................................................... 15

2.8.1.

Arsitektur Android .............................................................................. 16

2.8.2.

Android SDK ...................................................................................... 17

2.9.

Komponen Sepeda Motor Minerva MX 150 ........................................ 17

2.9.1.

Baterai................................................................................................. 17

2.9.2.

Indikator Bahan Bakar......................................................................... 18

2.9.3.

Sistem Pengisian ................................................................................. 18

2.9.4.

Indikator Transmisi Netral................................................................... 18

2.9.5.

Sakelar Power ..................................................................................... 19

2.9.6.

Sakelar Starter ..................................................................................... 19

BAB III PERANCANGAN SISTEM................................................................. 20
3.1.

Umum ................................................................................................. 20

3.2.

Perancangan Sistem Pemanasan Mesin Sepeda Motor ......................... 21

3.3.

Perancangan Perangkat Keras .............................................................. 21

Universitas Sumatera Utara

vii

3.3.1.

Timer .................................................................................................. 24

3.3.2.

Pengukuran Level Bahan Bakar........................................................... 25

3.3.3.

Pengukuran Tegangan Baterai ............................................................. 27

3.3.4.

Pembacaan status mesin ...................................................................... 29

3.3.5.

Pembacaan Status Transmisi................................................................ 31

3.3.6.

Power Relay ........................................................................................ 32

3.3.7.

Starter Relay........................................................................................ 32

3.3.8.

Sim800l............................................................................................... 33

3.4.

Perancangan Penjadwalan Sistem ........................................................ 36

3.5.

Perancangan Web Server dan Database................................................ 37

3.5.1.

Get-Method Page................................................................................. 37

3.5.2.

MySQL database ................................................................................. 39

3.6.

Perancangan Aplikasi Monitoring Android .......................................... 39

BAB IV PENGUJIAN DAN IMPLEMENTASI ................................................ 42
4.1.

Metode Pengujian ................................................................................ 42

4.2.

Pengujian Pembacaan Sensor............................................................... 43

4.2.1.

Pembacaan Tegangan Baterai .............................................................. 43

4.2.2.

Pembacaan Tingkat Bahan Bakar ........................................................ 45

4.2.3.

Pembacaan Status Mesin ..................................................................... 46

4.2.4.

Pembacaan Status Transmisi................................................................ 48

4.3.

Pengujian Penjadwalan ........................................................................ 50

Universitas Sumatera Utara

viii

4.4.

Pengujian Pengiriman Data.................................................................. 51

4.5.

Pengujian Aplikasi Android ................................................................. 52

4.6.

Hasil Implementasi Terhadap Sepeda Motor Minerva MX 150 ............ 54

4.1.

Analisa Data ........................................................................................ 55

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 57
5.1.

Kesimpulan ......................................................................................... 57

5.2.

Saran ................................................................................................... 57

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 58
LAMPIRAN ...................................................................................................... 60

Universitas Sumatera Utara

ix

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Diagram blok Arduino Board .......................................................... 6
Gambar 2. 2 Modul sensor tegangan DC .............................................................. 7
Gambar 2. 3 Rangkaian dioda bridge ................................................................... 8
Gambar 2. 4 Modul 2 Channel 5V Relay.............................................................. 9
Gambar 2. 5 Arsitektur Android......................................................................... 16
Gambar 2. 6 Indikator transmisi netral .............................................................. 19
Gambar 3. 1 Gambaran sistem secara Umum ..................................................... 20
Gambar 3. 2 Diagram blok sistem ...................................................................... 21
Gambar 3. 3 Diagram blok hardware.................................................................. 22
Gambar 3. 4 Flowchart proses sistem pemanasan mesin sepeda motor secara
otomatis...................................................................................... 23
Gambar 3. 5 Diagram skematik DS3231 dengan arduino ................................... 24
Gambar 3. 6 Rangkaian skematik sensor bahan bakar ........................................ 25
Gambar 3. 7 Grafik pembacaan sensor tengangan pada pelampung bahan bakar 26
Gambar 3. 8 Rangkaian skematik sensor tegangan Baterai ................................. 27
Gambar 3. 9 Rangkaian skematik sensor tegangan Baterai ................................. 28
Gambar 3. 10 Rangakaian skematik pembacaan stasus mesin............................. 29
Gambar 3. 11 Grafik hasil pembacaan status mesin............................................ 30
Gambar 3. 12 Rangakian skematik pembacaan status transmisi.......................... 31
Gambar 3. 13 Rangkaian skematik power relay.................................................. 32
Gambar 3. 14 Rangkaian skematik starter relay.................................................. 33
Gambar 3. 15 Rangkaian skematik Sim800l....................................................... 34
Gambar 3. 16 Diagram Blok Bagian Sever......................................................... 37

Universitas Sumatera Utara

x

Gambar 3. 17 Tampilan awal aplikasi ................................................................ 41
Gambar 3. 18 Tampilan layar aplikasi setelah menekan tombol ‘GET’ ............... 41

Gambar 4. 1 Hasil pembuatan perangkat keras ................................................... 42
Gambar 4. 2 Pengujian sistem pada sepeda motor Minerva MX 150 .................. 43
Gambar 4. 3 Letak pelampung bahan bakar....................................................... 44
Gambar 4. 4 Pembacaan tegangan baterai (Volt) ................................................ 44
Gambar 4. 5 Pelampung bahan bakar pada sepeda motor Minerva MX 150 ....... 45
Gambar 4. 6 Pembacaan ketinggian bahan bakar (%) ......................................... 46
Gambar 4. 7 Saluran keluaran 3 fasa dari mesin ................................................. 47
Gambar 4. 8 Pembacaan status mesin dalam kondisi ON.................................... 47
Gambar 4. 9 Pembacaan status mesin dalam kondisi OFF .................................. 48
Gambar 4. 10 Kabel indikator transmisi sepeda motor........................................ 49
Gambar 4. 11 Pembacaan status transmisi dalam keadaan netral ........................ 49
Gambar 4. 12 Pembacaan status transmisi dalam keadaan ON GEAR ................ 50
Gambar 4. 13 Data hasil pembacaan sensor........................................................ 51
Gambar 4. 14 Data yang diterima oleh web server ............................................. 52
Gambar 4. 15 Data yang tersimpan pada database .............................................. 52
Gambar 4. 16 Tampilan data terakhir dari database ............................................ 53
Gambar 4. 17 Grafik perubahan tegangan baterai selama 7 hari ......................... 55
Gambar 4. 18 Grafik pembacaan tingkat bahan bakar dan baterai selama 7 hari . 56

Universitas Sumatera Utara

xi

DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Spesifikasi Sim 800l.......................................................................... 10
Tabel 2. 2 AT command dalam mengkonfigurasikan Sim800l............................ 11
Tabel 2. 3 AT command untuk mengatur metode HTTP GET ............................ 11
Tabel 4. 1 Penjadawalan pemanasan mesin sepeda motor Minerva MX 150....... 51
Tabel 4. 2 Data yang diterima oleh webserver selama 7 hari .............................. 54

Universitas Sumatera Utara