Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
RANCANG BANGUN ALAT UJI KELURUSAN
BENDA BERBASIS ARDUINOUNO DENGAN
MENGGUNAKAN SENSOR HC-SR04
Naufal Ibnu Aziz Darmajati1.
Alaya Fadlu Hadi M.
Juli Mrihardjono 3 Universitas Diponegoro.
Jl.
Hayam Wuruk No.
4 Pleburan Semarang 50241 J Sekolah Vokasi Rekayasa Perancangan Mekanik.
Departemen Teknologi Industri UNDIP.
Semarang e-mail: naufalibnuad@gmail.
Abstrak Uji kelurusan untuk dilakukan agar kualitas dan mutu produk yang didapat presisi.
Dengan memanfaatkan teknologi sensor jarak dan arduino uno sebagai mikrokontroller, hal ini menjadi solusi untuk menyelesaikan permasalahan uji kelurusan yang masih menggunakan cara Teknologi sensor jarak dan arduino uno sebagai mikrokontroller merupakan solusi untuk mendeteksi keberadaan objek di sekitarnya tanpa adanya sentuhan fisik.
Pada uji kelurusan, benda kerja .
di tempatkan pada dudukan benda kerja.
Sensor ultrasonic akan membaca seberapa jauh jarak benda kerja dengan sensor ultrasonic.
Gelombang yang dipancarkan oleh sensor ultrasonic ke benda kerja akan kembali dibaca oleh sensor ultrasonic guna menampilkan data jarak benda ke sensor.
Metode kalibrasi yang dilakukan yaitu dengan menggunakan pipa A inch yang sudah dipastikan lurus, rata, dan tidak ada cacat pada Proses kalibrasi dibuat 10 kali pengujian dengan jarak mulai dari 10 mm Ae 100 Pengujian fungsi alat ukur dilakukan setelah proses kalibrasi dilakukan dan pengujian dilakukan pada jarak 70 mm dengan menggunakan pipa 1 inch dan 2 inch.
Dari data pengujian pipa 1 inch dan 2 inch didapatkan tabel nilai error dari pengukuran kedua pipa tersebut.
Hasil dari pengujian prototype alat uji kelurusan ini menunjkan bahwa prototype bekerja secara efektif dan efisien, sehingga dapat di aplikasikan dalam kegiatan belajar mengajar maupun dalam dunia industri.
Kata kunci : Uji Kelurusan .
Arduino Uno .
Sensor HC-SR40 .
Pipa .
Kalibrasi Abstract Design build Object Based Straightening Tools Arduino Uno Using HC-SR04 Sensor.
Straightness test to be carried out so that the quality and quality of the product obtained is By utilizing proximity sensor technology and Arduino Uno as a microcontroller, this is a solution to solve straightness test problems that still use conventional methods.
Proximity sensor technology and Arduino Uno as a microcontroller are solution to detect the presence of objects in the vicinity without any physical touch.
In the straightness test, the workpiece .
is placed on the workpiece holder.
The ultrasonic sensor will read how far the object is working with the ultrasonic sensor.
The waves emitted by the ultrasonic sensor to the workpiece will be read back by the ultrasonic sensor to display data on the distance of the object to the sensor.
The calibration method is carried out by using an inch pipe that has been confirmed to be straight, flat, and has no defects on its surface.
The calibration process was carried out 10 times with a distance ranging from 10 mm Ae 100 mm.
The function test of the measuring instrument is carried out after the calibration process is carried out and the test is carried out at a distance of 70 mm using 1 inch and 2 inch pipes.
From the test data for 1 inch and 2 inch pipes, we get a table of error values from the measurements of the two pipes.
The results of testing the Received June 1st,2012.
Revised June 25th, 2012.
Accepted July 10th, 2012 Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
IJCCS
ISSN: 1978-1520
prototype of this straightness test tool show that the prototype works effectively and efficiently, so that it can be applied in teaching and learning activities as well as in the industrial world.
Keywords : Straightness test .
Arduino Uno .
Sensor HC-SR40 .
Pipe .
Calibration PENDAHULUAN erkembangan teknologi sekarang mengalami kemajuan yang sangat pesat.
Teknologi sangat berperan penting dalam kehidupan masyarakat sekarang.
Hampir semua kalangan mulai dari kalangan bawah, menengah, sampai kalangan atas sudah bisa menikmati manfaat dari teknologi itu sendiri.
Meningkatnya teknologi digital beberapa tahun ini sangat berpengaruh terhadap kehidupan manusia yang diharapkan dapat memanfaatkan teknologi yang telah dibuat untuk menjaga keamanan hidup, serta ketentraman dalam kehidupan Khususnya perubahan teknologi yang terjadi pada alat yang tadinya manual kini menjadi serba otomatis dengan adanya alat yang canggih, hal ini dapat dilihat dari maraknya penggunaan peralatan yang semakin berkembang sehingga dapat membantu melaksanakan pekerjaan sehari-hari manusia .
Sebagai salah satu perusahaan BUMN.
PT.
PINDAD (Perser.
memiliki peran penting dalam tingkat nasional yaitu memproduksi alutsista .
lat utama sistem pertahana.
milik TNI dan POLRI.
Pada bagian departemen perencanaan Mutu.
Divisi QA & K3LH PT.
PINDAD
(Perser.
adalah sebagai penjamin mutu dari semua alat-alat yang di produksi oleh PT.
PINDAD (Perser.
Sistem pengindraan jauh ialah serangkaian komponen yang dapat digunakan untuk pengindraan jauh.
Rangkaian komponen yang digunakan dalam pengindraan jauh berupa tenaga, objek, sensor, data dan penggunaan data.
Salah satu komponen terpenting dalam pengindraan jauh adalah sensor.
Tenaga yang datang dari objek dipermukaan bumi diterima dan direkam oleh sensor .
Sensor tersebut merupakan sensor yang dirancang untuk melakukan pengukuran jarak tanpa kontak langsung, dimana sensor harus mampu mentransmisikan sinyal dan kemudian menerima kembali pantulan dari sinyal tersebut .
Sensor jarak ultrasonik (Ultrasonic Ranging Module I-IC - SRO.
dapat mengukur jarak antara 2 cm - 400 cm dengan akurasi mencapai 0,1 cm.
Pada dasarnya, sensor ini memiliki transmitter untuk mengirimkan gelombang suara 40 KHz dan receiver untuk menerima pantulan gelombang suara yang dipancarkan oleh transmitter.
Pin yang terdapat pada HC- RS 04 meliputi sumber tegangan 5V trigger pulsa input, echo pulsa output, dan ground.
Pengukuran sensor ini bisa berjalan dengan suhu yang beragam.
Arduino merupakan prototipe platform .
pen-sourc.
yang memiliki perangkat keras dan perangkat lunak yang mudah digunakan.
Arduino board yang dapat diprogram atau dikenal dengan mikrokontroler dan perangkat lunak Arduino IDE (Integrated Development Environmen.
yang digunakan untuk menulis dan mengunggah .
script program komputer ke mikrokontroler.
Selain itu.
Arduino memiliki beberapa fitur utama seperti Arduino board.
Arduino IDE, kabel USB, dan bahasa pemrograman.
Fungsi Arduino board system dapat dikontrol dengan mengirim set instruksi ke mikrokontroler melalui Arduino IDE.
Arduino tidak membutuhkan tambahan perangkat keras untuk memuat kode baru ke board dan cukup Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Autho.
Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
ISSN: 1978-1520
menggunakan kabelUSB interface.
Selain itu.
Arduino menggunakan bahasa pemrograman C yang disederhanakan sehingga membuat program tersebut lebih mudah untuk dipelajari .
Arduino UNO mempunyai sebuah sebuah sekring reset yang memproteksi port USB komputer dari hubungan pendek dan arus lebih.
Jika lebih dari 500 mA diterima port USB, sekring secara otomatis akan memutuskan koneksi sampai hubungan pendek atau kelebihan beban hilang .
Kalibrasi adalah suatu kegiatan untuk menentukan kebenaran kovensional nilai penunjukkan alat ukur dan bahan ukur.
Kalibrasi dilakukan dengan cara membandingkan alat ukur dan bahan ukur yang akan dikalibrasi terhadap sandar ukurnya yang mampu telusur .
ke standar nasional dan atau internasional.
Dengan kalibrasi dapat ditentukan deviasi kebenaran konvensinal nilai penunjukkan suatu alat ukur, atau deviasi dimensi nominal yang seharusnya suatu bahan ukur.
Dengan kalibrasi kondisi alat ukur dan bahan ukur dapat dijaga tetap sesuai dengan spesifikasinya.
Semua jenis alat ukur pelu dikalibrasi, baik alat ukur besaran dasar .
anjang, massa, waktu, arus listrik, suhu, jumlah zat, intensitas cahay.
, luas, isi, kecepatan, tekanan, gaya, frekuensi, energi, gaya dan sebagainya.
Dengan memanfaatkan teknologi sensor jarak, hal ini menjadi solusi untuk menyelesaikan permasalahan uji kelurusan yang masih menggunakan cara konvensional .
Teknologi sensor jarak merupakan sensor yang mampu mendeteksi keberadaan objek di sekitarnya tanpa adanya sentuhan fisik, sehingga dapat memudahkan dalam pengukuran.
Sensor jarak ultrasonik menghasilkan gelombang frekuensi tinggi dari transmitter, gelombang ultrasonik akan terpantul kembali dan ditangkap oleh receiver apabila mengenai suatu benda yang ada di depannya.
Receiver akan menghitung waktu antara pengiriman gelombang hinggagelombang tersebut ditangkap lagi dan data waktu akan diolahmenjadi sebuah datajarak, dimana data ini menunjukkan jarak antara sensor dengan benda yang ada didepannya.
Dengan sensor jarak, uji kelurusan dapat dilakukan dengan cepat dan mudah.
METODE PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
Metode literatur digunakan untuk mencari data terkait cara kerja komponen serta spesifikasi komponen.
Metode pengembangan digunakan untuk mengadopsi cara kerja alat yang sudah ada untuk dikembangkan menjadi lebih efektif dan efisien.
Uraian pekerjaan adalah sebagai berikut :
Pembuatan Konsep Mekanik Pada alat uji kelurusan, pembuatan desain mekanik penulis lakukan setelah mendapatan konsep mekanik yang tepat.
Pembuatan desain mekanik penulis lakukan dengan bantuan software SolidWorks.
Pembuatan desain mekanik dengan software tersebut bertujuan untuk mendapatkan hasil desain yang lebih baik dengan detail yang lebih baik dan bisa disimulasikan kerja mekaniknya.
IJCCS Vol.
No.
July 201x : first_page Ae end_page Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
IJCCS
ISSN: 1978-1520
Gambar 1.
Desain mekanik uji kelurusan Analisis Bahan Setelah mendapatkan desain yang tepat, mulai menganalisis bahan-bahan yang diperlukan untuk membuat alat yang direncanakan.
Membandingkan 2 aspek yaitu sensor dan mikrokontroler untukpembuatan alat.
Sensor-sensor yang penulis analisis adalah sensor ultrasonik HC-SR04.
PING Parallax dan E4PA-N.
Untuk mikrokontroler menganalisis mikorkontroler Arduino Uno.
Nano.
Mega.
serta Due.
Dari hasil analisis, maka ditetapkan satu sensor dan satu microcontroler yang menjadi bahan pembuatan alat.
Untuk pengembangan lebih lanjut, dengan kualitas yang baik bisa digunakan dengan ketelitian paling tinggi yaitu sensor E4PA-N, namun harganya terialu mahal dan PING Parallax mempunyai harga murah namun ketelitian lebih rendah.
Sedangkan sensor HC-SR04 merupakan sensor yang umum beredar dipasaran dan harganya relatif murah.
Sensor HC-SR04 merupakan sensor ultrasonik yang mempunyai pin IO berupa trigger dan echo.
Sensor ini bekerja dengan cara menembakkan pulsa dari pin trigger yang akan menghasilkan 8 kali penembakan gelombang ultrasonik melalui transmitter secara cepat menuju objek, objek yang terkena gelomang ultrasonik akan memantulkan kembali gelombang tersebut dan akan diterima oleh receiver dan akan masuk sebagai input ke pin echo.
Pada pin echo tersebutlah akan berlaku sebagai keluaran pada pin Sensor HC-SR04 bekerja pada tegangan 5V DC arus 15 mA dan frekuensi 40 KHz yang membuatnya mudah digunakan pada berbagai macam microcontroler.
Hanya saja ketelitian dari sensor HC-SR04 ini relatif rendah namun mencukupi dalam pembuatan Dari hasil analisis tersebut, akhirnya penulis memilih sensor ultrasonik HC-SR04 karena harganya paling murah dan ketelitian yang dimiliki cukup untuk pembuatan sebuah Untuk penggunaan Arduino Mega dan Due penulis menganggap terlalu banyak pin yang tersisa sehingga akan merugikan dari segi keuangan.
Untuk Arduino Nano penulis mendapatkan hasil bahwa pin yang penulis butuhkan kurang, memang dari segi harga paling murah, sehingga pada akhirnya penulis memilih Arduino Uno yang mempunyai jumlah pin yang cukup dan harga yang relatif murah.
Pembuatan Rangkaian Skematik Setelah membuat desain mekanik penulis membuat rangkaian skematik kelistrikan.
Skema rangkaian dibuat dengan software Fritzing.
Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Autho.
Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
ISSN: 1978-1520
Gambar 2.
Rangkaian skematik Penulisan Kode Program Setelah semua alat sudah terangkai maka mulai menulis kode program yang akan digunakan untuk mengendalikan mikrokontroler.
Kode program buat di software Arduino IDE
HASIL DAN PEMBAHASAN
Uji Kalibrasi Sensor Pengujian kalibrasi sensor dilakukan menggunakan pipa A inch yang sebelumnya sudah dipastikan lurus dan tidak ada kecacatan.
Jarak pengukuran yaitu mulai dari 10 mm sampai dengan 100 mm.
Kalibrasi dilakukan dengan mengukur jarak dudukan sensor ke dudukan benda kerja dan menghasilkan data sebagai berikut :
Tabel 1 Pengukuran pada jarak 10 mm Sensor Sisi Pada Pipa A inch Kiri Tengah Kanan Tabel 2 Pengukuran pada jarak 20 mm Sensor Sisi Pada Pipa A inch Kiri Tengah Kanan IJCCS Vol.
No.
July 201x : first_page Ae end_page Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
IJCCS
ISSN: 1978-1520
Tabel 3 Pengukuran pada jarak 30 mm Sensor Sisi Pada Pipa A inch Kiri Tengah Kanan Tabel 4 Pengukuran pada jarak 40 mm Sisi Pada Pipa A inch Sensr Kiri Tengah Kanan Tabel 4.
5 Pengukuran pada jarak 50 mm Sensor Sisi Pada Pipa A inch Kiri Tengah Kanan Tabel 4.
6 Pengukuran pada jarak 60 mm Sensor Sisi Pada Pipa A inch Kiri Tengah Kanan Tabel 4.
7 Pengukuran pada jarak 70 mm Sensor Sisi Pada Pipa A inch Kiri Tengah Kanan Tabel 4.
8 Pengukuran pada jarak 80 mm Sensor Sisi Pada Pipa A inch Kiri Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Autho.
Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
ISSN: 1978-1520
Tengah Kanan Tabel 4.
9 Pengukuran pada jarak 30 mm Sensor Sisi Pada Pipa A inch Kiri Tengah Kanan Tabel 4.
10 Pengukuran pada jarak 100 mm Sensor Sisi Pada Pipa A inch Kiri Tengah Kanan Dengan data yang didapat, diketahui error dari tiap perhitungan jarak pada tiap sensor yaitu:
Tabel 11 Tabel error pengukuran pipa A inch
Pegujian Nilai Nilai pada jarak
Rata-rata Error
0,00%
0,00%
0,00%
0,00%
0,00%
0,00%
0,00%
0,00%
0,00%
0,00%
Dari data yang didapatkan saat pengujian pipa A inch, dapat dilihat error bernilai 0% pada tiap pengujiannya, sehingga dapat disimpulkan bahwa pipa A inch yang diukur lurus dan prototype alat uji kelurusan benda bekerja dengan baik.
Pengujian Pengukuran Pada Pipa 1 Inch Tabel 12 Pengukuran pada pipa 1 inch Sensor Sisi Pada Pipa 1 inch Kanan Tengah Kiri IJCCS Vol.
No.
July 201x : first_page Ae end_page Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
IJCCS
ISSN: 1978-1520
Pengujian Pengukuran Pada Pipa 2 Inch Tabel 13 Pengukuran pada pipa 2 inch Sensor Sisi Pada Pipa 2 inch Kanan Tengah Kiri Tabel 14 Tabel error pengukuran pipa 1 inch Pengujian Sensor Nilai Nilai keRata-rata Error Kiri Tengah Kanan 46,00 0,00% 45,67 -0,72% 46,00 0,00% 45,67 -0,72% Dari data yang didapatkan saat pengujian pipa 1 inch, dapat dilihat nilai error tertinggi bernilai 0,72% pada pengujian ke 2 dan 4, sehingga dapat disimpulkan bahwa pipa 1 inch yang diukur mengalami kebengkokan.
Tabel 15 Tabel error pengukuran pipa 2 inch
Pengujian keKiri Sensor
Tengah Kanan Nilai Rata-rata 37,67 38,00 37,67 38,33 Nilai Error
-0,88%
0,00%
-0,88%
0,88%
Dari data yang didapatkan saat pengujian pipa 2 inch, dapat dilihat nilai error tertinggi bernilai 0,88% pada pengujian ke 1, 3, dan 4, sehingga dapat disimpulkan bahwa pipa 2 inch yang diukur mengalami kebengkokan.
Uji Prototipe Program Pengujian prototipe program bertujuan untuk mengecek apakah program yang telah dibuat berjalan dengan benar, yaitu dengan menekkan tombol pada keypad untuk menjalankan suatu fungsi tertentu.
Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Autho.
Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
ISSN: 1978-1520
Gambar 3 Tampilan awal dan menu utama device Gambar 4 Tampilan tombol 2, 3, 4, 5, 6 dan 0 jika ditekan Gambar 5 Tampilan tombol # dan * jika di tekan Kesimpulan Prototype alat uji kelurusan ini dapat mengukur mulai dari ketinggian 1 cm sampai dengan 10 cm.
Pada pengujian kalibrasi dengan pipa setengah inch prototype alat uji kelurusan ini mampu mengukur dengan baik yang dapat dilihat dari tabel error.
IJCCS Vol.
No.
July 201x : first_page Ae end_page Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Vol 8 No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
IJCCS
ISSN: 1978-1520
Prototype alat uji kelurusan ini memiliki kemampuan untuk mengukur dengan baik, karena dapat menditeksi ketidak rataan pipa berupa lekukan ataupun penambahan ketebalan akibat korosi, dapat dibuktikan dengan melihat pengujian pipa 1 inch dan 2 Dari hasil uji coba, didapatkan bahwa prototype ini bisa digunakan untuk media pembelajaran dan penerapan ilmu pengetahuan yang didapat di bangku perkuliahan dalam bentuk sebuah alat yang nyata.
Karena dapat mengukur kelurusan pipa dengan cara yang efektifdan efisien.
Meskipun ketelitian sensor hanya 1 mm, namun pemrograman yang diterapkan sesuai dengan yang diharapkan.
Saran Prototype alat uji kelurusan ini dapat dikembangkan dan disempurnakan agar dapat mengukur benda kerja yang lebih besar.
Prototype alat uji kelurusan di desain lebih baik agar dapat mengetahui pengukuran dengan benda yang lebih panjang, jauh mapupun dekat secara maksimum.
Prototipe alat uji kelurusan ini dapat menjadi media pembelajaran secara langsung di bangku perkuliahan.
Pembelajaran secara langsung memuat mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh pada dunia industri dan dapat mengembangkan prototype tersebut menjadi lebih bermanfaat.
Prototype alat uji kelurusan ini dapat direalisasikan pada industri untuk pemanfaatan lebih lanjut dan dapat meningkatkan efisiensi dalam pengukuran.
Prototype dapat disempurnakan dengan meningkatkan ketelitiaan dan akurasi sensor yang digunakan.
UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terima kasih.
PT PINDAD sebagai pemberi dana, dan Workshop PT PINDAD yang membantu proses pelaksanaan penelitian.
DAFTAR PUSTAKA