Perancangan Sistem Pengamanan Ganda pada Perlintasan Rel Kereta Api.

(1)

i

ABSTRAK

Pada saat ini kendaraan semakin banyak dan pelanggaran dalam berkendaran semakin tidak terkendali, menjadi sebuah keharusan dalam pengamanan untuk keselamatan berkendara dibuat lebih baik. Baik dalam hal aturan berkendara, ataupun hal yang menyangkut teknologi canggih pengamanan.

Sistem pengamanan ganda pada perlintasan rel kereta api adalah suatu sistem yang membuat keamanan pada perlintasan rel kereta api menjadi lebih baik. Pengamanan pada saat ini hanya satu buah yaitu palang yang bergerak turun ke bawah, pengaman ini rawan di terobos. Sehingga diperlukan pengaman kedua di perlintasan kereta api. Dengan adanya pengaman ini agar dapat mengurangi tingkat kecelakaan pada perlintasan kereta api, terutama untuk kendaraan yang sering menerobos perlintasan rel kereta api.

Dalam tugas akhir ini, miniatur sistem pengamanan ganda pada perlintasan rel kereta api telah dibuat. Sistem pengamanan ini bertujuan untuk mengurangi pengendara yang menerobos perlintasan rel kereta api. Miniatur sistem pengamanan ganda pada perlintasan rel kereta api ini dirancang dengan menggunakan sebuah sistem minimum Arduino UNO board yang dilengkapi oleh mikrokontroler ATMega328. Selain itu juga, akan digunakan photodiode, infrared LED, motor servo, buzzer, dan LED.

(2)

ii

ABSTRACT

At this time growth of vehicles and driving violations uncontrolled, become a necessary on securing for safety ride to make it better. Both in terms of the rules of driving, or matters relating to advanced technology security.

Double security system at railroad crossing is a system that makes security at railroad crossing to be more safety. This time security at railroad crossings just only one crossbar, is moved down, this security so easy to break. So, need double protection at railroad crossing for make it more safety to reduce the rate of accidents at railroad crossing, especially for vehicles that frequently breakthrough railroad crossings.

Miniature double security system at railroad crossing has been made in this final assignment. This security system aim to reduce rider breaks crossings railroad. Miniature double security system at railroad crossing is designed using an Arduino UNO board minimum system equipped by the microcontroller ATMega328. Other than that use a photodiode, infrared LED, servo motors, buzzer and LED.

(3)

iii

DAFTAR ISI

Abstrak ... i

Abstract ... ii

Daftar Isi ... iii

Daftar Gambar ... vi

Daftar Tabel ... viii

Daftar Lampiran ... ix

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Identifikasi Masalah ... 1

1.3 Tujuan ... 1

1.4 Batasan Masalah ... 2

1.5 Spesifikasi Alat ... 2

1.6 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II LANDASAN TEORI ... 4

2.1 Perlintasan Kereta Api ... 4

2.1.1 Pintu Perlintasan Kereta Api ... 5

2.1.2 Rambu Lalu Lintas ... 5

2.1.3 Marka Jalan ... 5

2.1.4 Isyarat Lampu ... 5

2.1.5 Isyarat Suara ... 5

(4)

iv

2.2 LED ... 6

2.1.1 Bentuk fisik ... 7

2.1.2 Polaritas ... 7

2.1.3 Infrared LED ... 7

2.1.3.1 Karakteristik ... 8

2.1.3.2 Jenis Infrared Berdasarkan Panjang Gelombang ... 8

2.2.4 Photodiode ... 9

2.3 Microcontroller ... 9

2.3.1 ATMEGA328 ... 12

2.3.2 Arduino ... 14

2.3.2.1 Sejarah ... 15

2.3.3.2 Platform ... 16

2.3.3 Pemrograman Arduino ... 22

2.3.3.1 Syntax ... 22

2.3.3.2 Varialbel ... 23

2.3.3.3 Operator Matematika ... 24

2.3.3.4 Operator Pembanding ... 25

2.3.4 Struktur Pengaturan ... 26

2.3.4.1 Digital ... 26

2.3.4.2 Analog ... 27

2.3.4.3 Serial ... 28

2.4 Motor Servo... 29

(5)

v

2.5 Resistor ... 32

2.5.1 Jenis-jenis Resistor ... 32

2.5.2 Konstruksi Resistor ... 34

2.6 Buzzer ... 36

BAB III PERANCANGAN ... 37

3.1 Blok Diagram Dan Cara Kerja ... 37

3.2 Perancangan Hardware ... 38

3.2.1 Perancangan Sistem Minimum Arduino UNO ... 45

3.3 Perancangan Source Code Miniatur ... 47

3.3.1 Diagram Alir Utama ... 47

3.3.2 Sub-Program Palang Turun... 50

3.3.3 Sub-Program Palang Turun... 51

3.3.4 Sub-Program LED BLINK ... 52

3.4 Program ... 53

BAB IV PENGAMATAN DAN ANALISIS ... 60

4.1 Uji Coba Alat ... 60

4.2 Pengamatan Miniatur Sistem Pengamanan ... 62

4.3 Hasil Uji Miniatur Sistem Pengamanan ... 63

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 67

5.1 Kesimpulan ... 67

5.2 Saran ... 67

(6)

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pintu Perlintasan Kereta Api ... 4

Gambar 2.2 Bagian Pada LED ... 6

Gambar 2.3 Simbol Pada Photodiode ... 9

Gambar 2.4 Blok Rangkaian Internal Sebuah Microcontroller ... 11

Gambar 2.5 Konfigurasi pin ATMega328 ... 12

Gambar 2.6 Arduino UNO ... 15

Gambar 2.7 Software Arduino ... 19

Gambar 2.8 Halaman Awal Arduino 1.0.5-r2 ... 20

Gambar 2.9 Contoh Format (if...else) ... 26

Gambar 2.10 Contoh Format (for) ... 26

Gambar 2.11 Motor Servo ... 30

Gambar 2.12 Lebar Pulsa Kendali Motor Servo ... 31

Gambar 2.13 Resistor Dengan Macam-macam Nilai ... 33

Gambar 2.14 Macam-macam Resistor Variabel ... 33

Gambar 2.15 Buzzer ... 36

Gambar 3.1 Diagram Blok ... 37

Gambar 3.2 Design Awal Miniatur Sistem Pengamanan ... 38

Gambar 3.3 MDF ... 39

Gambar 3.4 Resistor ... 40

Gambar 3.5 Kabel ... 40

Gambar 3.6 PCB Titik ... 41

(7)

vii

Gambar 3.8 LED ... 42

Gambar 3.9 Photodiode ... 42

Gambar 3.10 Buzzer ... 43

Gambar 3.11 Motor Servo ... 43

Gambar 3.12 Arduino UNO ... 44

Gambar 3.13 Skematik Miniatur Pengamanan ... 47

Gambar 3.14 Diagram Alir Keseluruhan Sistem ... 49

Gambar 3.15 Diagram Alir Sub-Program Palang Turun ... 50

Gambar 3.16 Diagram Alir Sub-Program Palang Naik ... 51

Gambar 3.17 Diagram LEDBLINK ... 52

Gambar 3.18 Tampilan Awal Arduino IDE ... 53

Gambar 3.19 Script Untuk Pengamanan Ganda ... 54

Gambar 3.20 Script Untuk Melihat Ada Kereta Lewat ... 55

Gambar 3.21 Script untuk menunggu kereta pergi ... 56

Gambar 3.22 Script Untuk Menaikan Palang ... 57

Gambar 3.23 Script Untuk Menurunkan Palang ... 58

Gambar 3.24 Script untuk LED Perlintasan Kereta Api ... 59

Gambar 4.1 Miniatur Pengamanan Ganda Tampak Atas ... 60

Gambar 4.2 Tiang Infrared LED ... 61

Gambar 4.3 Tiang Photodiode ... 61

(8)

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Tabel Konfigurasi Port ... 45

Tabel 4.1 Tabel Pengamatan Untuk Photodiode ... 63

Tabel 4.2 Tabel Pengamatan Untuk Motor Servo ... 64

Tabel 4.3 Tabel Pengamatan Data Kereta Api Saat Sistem Bekerja Dari Arah Kiri ... 65

(9)

ix

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A ... A-1 LAMPIRAN B.. ... B-1 LAMPIRAN C ... C-1

(10)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dewasa ini, kendaraan semakin banyak dan pelanggaran

dalam berkendaran semakin tidak terkendali, menjadi sebuah

keharusan dalam pengamanan untuk keselamatan berkendara

dibuat lebih baik. Baik dalam hal aturan berkendara, ataupun hal

yang menyangkut teknologi canggih pengamanan. Belakangan ini

tren dalam dunia keselamatan berkendara dalam berbagai cara

yang berhubungan dengan teknologi.

Sistem pengamanan ganda pada perlintasan rel kereta api

adalah suatu sistem yang membuat keamanan pada perlintasan

kereta api menjadi lebih baik. Pengamanan pada saat ini hanya

satu buah yaitu palang yang bergerak turun kebawah, pengaman

ini rawan diterobos. Sehingga diperlukan pengaman kedua di

perlintasan kereta api. Dengan adanya pengaman ini agar dapat

mengurangi tingkat kecelakaan pada perlintasan kereta api,

terutama untuk kendaraan yang sering menerobos perlintasan rel

kereta api.

1.2 Identifikasi Masalah

Bagaimana merancang dan membuat Sistem Pengamanan

Ganda Pada Perlintasan Rel Kereta Api?

(11)

Universitas Kristen Maranatha

1.3 Tujuan

Merancang dan membuat Sistem Pengamanan Ganda Pada

Perlintasan Rel Kereta Api.

1.4 Pembatasan Masalah

Alat yang dibuat memiliki batasan sebagai berikut :

1. Pengamanan ganda pada perlintasan rel kereta api berupa

miniatur.

2. Pengendalian sistem menggunakan sistem minimum

Arduino.

3. Jalur Kereta Api berupa single track.

1.5 Spesifikasi Alat

. Developmen board yang digunakan adalah Arduino UNO.

2. Sensor yang digunakan adalah empat buah photodiode yang

menerima cahaya dari LED infrared.

3. Komponen keluaran yang akan digunakan adalah buzzer,

LED, dan motor servo.

(12)

Universitas Kristen Maranatha

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan Tugas Akhir adalah sebagai

berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini dibahas mengenai latar belakang, identifikasi

masalah, tujuan, pembatasan masalah serta spesifikasi alat yang

digunakan dalam tugas akhir.

BAB II LANDASAN TEORI

Pada bab ini dibahas berbagai macam teori mengenai

sistem minimum Arduino UNO, LED infrared, motor servo,

buzzer, photodiode, dan LED.

BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PERANGKAT LUNAK

Pada bab ini dibahas cara merancang dan menciptakan

miniatur yang telah dibuat, baik secara hardware maupun

software.

BAB IV PENGAMATAN DAN ANALISA

Pada bab ini dibahas data hasil pengamatan dari miniatur

yang telah dibuat dan berbagai metode pengujian terhadap

komponen serta keseluruhan sistem yang telah dibuat.

BAB V PENUTUP

Pada bab ini berisi kesimpulan serta saran mengenai

miniatur

_{yang telah dibuat.}

(13)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis data dari perancangan miniatur

Pengamanan Ganda Pada Perlintasan Rel Kereta Api, maka dapat

disimpulkan bahwa:

1. Perancangan Sistem Pengamanan Ganda Pada Perlintasan Rel

Kereta Api telah berhasil.

2. Perancangan Sistem Pengamanan Ganda Pada Perlintasan Rel

Kereta Api menggunakan pemodelan 1 : 100.

3. Perancangan sistem pengamanan untuk dua arah perjalanan kereta

api dapat berjalan dengan baik.

4. Untuk kecepatan lambat, sedang, cepat dan sangat cepat dari arah

kiri kearah kanan dan dari arah kanan kearah kiri sudah berhasil

dengan persentase seratus persen.

5.2 Saran

Sistem Pengamanan Ganda Pada Perlintasan Rel Kereta Api

yang telah dibuat masih belum sempurna, maka saran untuk dapat

menyempurnakan alat tersebut adalah:

1. Pos penjagaan dapat mendeteksi kereta datang, muatan kereta, dan

kondisi kelistrikan kereta melalui jaringan wi-fi.

2. Posisi kereta dapat dipantau melalui internet dengan memasang

GPS pada kereta api.

(14)

PERANCANGAN SISTEM PENGAMANAN GANDA PADA

PERLINTASAN REL KERETA API

THE DESIGNING OF DOUBLE SECURITY SYSTEM ON

RAILROAD CROSSING

LAPORAN TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Sarjana Strata Satu (S1)

Pada Program Studi Sistem Komputer, Fakultas Teknik

Universitas Kristen Maranatha

Bandung

KEVIN JOSH KALESARAN

1227013

PROGRAM STUDI S-1 SISTEM KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA

BANDUNG

(15)

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERANCANGAN SISTEM PENGAMANAN GANDA PADA

PERLINTASAN REL KERETA API

THE DESIGNING OF DOUBLE SECURITY SYSTEM ON RAILROAD

Tugas Akhir ini telah diterima dan disahkan oleh pembimbing

Pada Program Studi Sistem Komputer, Fakultas Teknik

Universitas Kristen Maranatha

Bandung, Januari 2017

(Kevin Josh Kalesaran)

1227013

Menyetujui, Menyetujui,

Dosen Pembimbing Ketua Program Studi Sistem Komputer

Marvin Chandra Wijaya, S.T., MM., MT. Andrew Sebastian Lehman, S.T., M.Eng.

(16)

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN

Dengan ini, saya yang bertanda tangan di bawah ini Nama : Kevin Josh Kalesaran

NRP : 1227013

Fakultas / Program Studi : Teknik / S1 Sistem Komputer

Menyatakan bahwa laporan penelitian ini adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dan bukan duplikasi dari orang lain.

Apabila pada masa mendatang diketahui bahwa pernyataan ini tidak benar adanya, saya bersedia menerima sanksi yang diberikan dengan segala konsekuensinya.

Demikianlah pernyataan ini saya buat.

Bandung, Januari 2017

(17)

PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Kevin Josh Kalesaran

NRP : 1227013

Fakultas / Program Studi : Teknik / S1 Sistem Komputer Dengan ini, saya menyatakan bahwa

1. Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Kristen Maranatha Hak Bebas Royalti noneksklusif (Non-Ekslusive Royalti-Free Right) atas

laporan penelitian saya yang berjudul “

Perancangan Sistem Pengamanan Ganda Pada

Perlintasan Rel Kereta Api

”.

2. Universitas Kristen Maranatha Bandung berhak menyimpan, mengalih mediakan / mengalih formatkan, mengelola dalam bentuk basis data (database), mendistribusikannya, serta menampilkannya dalam bentuk softcopy untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis / pencipta.

3. Saya bersedia dan menjamin untuk menanggung secara pribadi, tanpa melibatkan pihak Universitas Kristen Maranatha Bandung, segala bentuk tuntutan hukum yang timbul atas pelanggaran Hak Cipta dalam karya ilmiah saya ini.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan untuk dapat dipergunakan sebagaimana semestinya.

Bandung, Januari 2017 Yang menyatakan,

(18)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Perancangan Sistem Pengamanan Ganda Pada Perlintasan Rel Kereta Api” tepat pada waktunya.

Pada pelaksanaan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat bantuan dan kerja sama dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada: 1. Bapak Andrew Sebastian Lehman, ST., M.Eng., sebagai Ketua Program Studi Sistem Komputer Universitas Kristen Maranatha yang telah mendukung penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Bapak Marvin Chandra Wijaya, S.T., MM., MT sebagai dosen pembimbing.

3. Kakak senior Program Studi Sistem Komputer yang juga memberikan banyak ide serta bantuan pengetahuan dan pengalaman dalam pembuatan tugas akhir ini.

4. Orang tua dan seluruh anggota keluarga atas dorongan moral maupun materil. 5. Pihak lain yang telah membantu selama berlangsungnya tugas akhir ini.

Akhir kata, kiranya tugas akhir ini dapat berguna bagi Mahasiswa/i Sistem Komputer di Universitas Kristen Maranatha khususnya dan masyarakat umum.

Bandung, Januari 2017

(19)

DAFTAR PUSTAKA

Artanto, Dian. 2012. “Interaksi Arduino dan Labview”.

Jakarta: PT Elex Media

Computindo.

Barrett, Steven F. 2012.

“

Arduino microcontroller: Processing for everyone!

”

.

Morgan & Claypool Publishers.

Mottier, Patrick. 2010.

“

LED for Lighting Applications

”

. John Wiley & Sons.

Nussey, John. 2013.

“

Arduino for dummies

”

. John Wiley & Sons.

Ibrahim, KF. 1996.

“

Prinsip Dasar Elektronika

”

. Jakarta: Elexmedia Komputindo

http://arduino.cc/en/Reference/HomePage, diakses pada 23 September 2016.

http://arduino.cc/en/Tutorial/HomePage, diakses pada 23 September 2016.

http://electro-bee.blogspot.com/2013/02/pengertian-resistor-dan-jenis-jenis.html,

12 Agustus 2016

http://elektronika-dasar.web.id/komponen/led-light-emitting-dioda/, diakses pada

tanggal 13 September 2016.

http://komponenelektronika.biz/rangkaian-buzzer.html,

diakses

pada

23 September 2016.

http://muhammadt10.student.ipb.ac.id/2011/06/06/perkenalan-ke-mikrokontroler-avr/, diakses pada tanggal 13 September 2016.

https://ryankudeta.wordpress.com/2012/12/17/pengertian-photodioda/, diakses

pada 23 September 2016.

http://teknikelektronika.com/pengertian-led-light-emitting-diode-cara-kerja/,

diakses pada tanggal 14 Agustus 2016.

http://users.ipfw.edu/broberg/documents/LED_Data.pdf, diakses pada tanggal 14

Agustus 2016.

(1)

PERANCANGAN SISTEM PENGAMANAN GANDA PADA

PERLINTASAN REL KERETA API

THE DESIGNING OF DOUBLE SECURITY SYSTEM ON

RAILROAD CROSSING

LAPORAN TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Sarjana Strata Satu (S1)

Pada Program Studi Sistem Komputer, Fakultas Teknik

Universitas Kristen Maranatha

Bandung

KEVIN JOSH KALESARAN

1227013

PROGRAM STUDI S-1 SISTEM KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA

BANDUNG

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERANCANGAN SISTEM PENGAMANAN GANDA PADA

PERLINTASAN REL KERETA API

THE DESIGNING OF DOUBLE SECURITY SYSTEM ON RAILROAD

Tugas Akhir ini telah diterima dan disahkan oleh pembimbing

Pada Program Studi Sistem Komputer, Fakultas Teknik

Universitas Kristen Maranatha

Bandung, Januari 2017

(Kevin Josh Kalesaran)

1227013

Menyetujui, Menyetujui,

Dosen Pembimbing Ketua Program Studi Sistem Komputer

Marvin Chandra Wijaya, S.T., MM., MT. Andrew Sebastian Lehman, S.T., M.Eng.

(3)

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN

Dengan ini, saya yang bertanda tangan di bawah ini

Nama : Kevin Josh Kalesaran

NRP : 1227013

Fakultas / Program Studi : Teknik / S1 Sistem Komputer

Menyatakan bahwa laporan penelitian ini adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dan bukan duplikasi dari orang lain.

Apabila pada masa mendatang diketahui bahwa pernyataan ini tidak benar adanya, saya bersedia menerima sanksi yang diberikan dengan segala konsekuensinya.

Demikianlah pernyataan ini saya buat.

Bandung, Januari 2017

(4)

PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Kevin Josh Kalesaran

NRP : 1227013

Fakultas / Program Studi : Teknik / S1 Sistem Komputer

Dengan ini, saya menyatakan bahwa

1. Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Kristen Maranatha Hak Bebas Royalti noneksklusif (Non-Ekslusive Royalti-Free Right) atas

laporan penelitian saya yang berjudul “

Perancangan Sistem Pengamanan Ganda Pada

Perlintasan Rel Kereta Api

”.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan untuk dapat dipergunakan sebagaimana semestinya.

Bandung, Januari 2017

Yang menyatakan,

(5)

KATA PENGANTAR

Pada pelaksanaan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat bantuan dan kerja sama dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada:

1. Bapak Andrew Sebastian Lehman, ST., M.Eng., sebagai Ketua Program Studi Sistem Komputer Universitas Kristen Maranatha yang telah mendukung penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Bapak Marvin Chandra Wijaya, S.T., MM., MT sebagai dosen pembimbing.

3. Kakak senior Program Studi Sistem Komputer yang juga memberikan banyak ide serta bantuan pengetahuan dan pengalaman dalam pembuatan tugas akhir ini.

4. Orang tua dan seluruh anggota keluarga atas dorongan moral maupun materil. 5. Pihak lain yang telah membantu selama berlangsungnya tugas akhir ini.

Akhir kata, kiranya tugas akhir ini dapat berguna bagi Mahasiswa/i Sistem Komputer di Universitas Kristen Maranatha khususnya dan masyarakat umum.

Bandung, Januari 2017

(6)