Jurnal Keselamatan Transportasi Jalan (Indonesian Journal of Road Safety) Volume 9 No. 1 Juni 2022 : 1 – 10

## Perancangan Alat Uji Speedometer Portable Berbasis Arduino Guna Menunjang Pengujian Kendaraan Bermotor Keliling
Aris Budi Sulistyo *1 , Nengah Widiangga Gautama 2 , M. Beny Dwifa 3 , I Putu Dewa Punia Asa 4
123 Program Studi Teknologi Mekanika Otomotif, Politeknik Transportasi Darat Bali, Bali
4 Politeknik Transportasi Darat Indonesia-STTD, Bekasi E-mail: * aris.budi@poltradabali.ac.id
Received 18-04-2022; Reviewed 09-05-2022; Accepted 25-05-2022 Journal Homepage: http://ktj.pktj.ac.id/index.php/ktj DOI: 10.46447/ktj.v9i1.428

## Abstract
The death rate on the highway is increasing every year. One of the factors that adds to the death toll on the highway is the driver of a motorized vehicle driving more than the permitted speed. Speedometer is an important device in vehicles related to safety factors, because a good driver always pays attention to the speed of the vehicle he is driving with the condition of the road or terrain traversed. Therefore, in the kir test according to article 53 paragraph (1) of  the  LLAJ  Law,  there  is  a  speedometer  testing  section.  However,  the  implementation  of portable vehicle speed measurement has not yet been implemented. The purpose of this study was to produce a prototype of a portable motorized vehicle speed measuring instrument based on Arduino. The output of this prototype design was the result of the vehicle speed reading that was carried out during the roving test. The main components of the prototype consisted of the Arduino Uno Microcontroller as the main control system, proximity sensor as a reader, bluetooth  HC-05  as  a  data  sender  to  Android,  an  AMOLED  LCD  display  and  an  Android application via a smartphone to display the speed reading results. The prototype test gives a slight difference in the results with the speedometer in the vehicle and the speed on the Muller Bem.  In  this  case,  the  speed  shown  by  the  prototype  is  still  within  the  permissible  limits, namely -10% to +15% of the Muller Bem tool.
Keywords: Speedometer, Measuring Instrument, Arduino, Portable, Circumference Test

## Abstrak
Setiap tahun terjadi peningkatan angka kematian yang ada di jalan raya. Salah satu penyebab meningkatnya  angka  tersebut  bersumber  dari  cara  mengemudi  kendaraan  bermotor  yang melampaui batas kecepatan yang telah dipersyaratkan. Speedometer merupakan perangkat penting  pada  kendaraan  terkait  faktor  keamanan,  karena  pengemudi  yang  baik  selalu memperhatikan perbandingan kecepatan kendaraan yang dikendarainya dengan kondisi jalan atau medan yang dilalui. Oleh karena itu pada uji kir sesuai pasal 53 ayat (1) UU LLAJ, terdapat bagian  pengujian speedometer.  Namun  pelaksanaan  pengujian  pengukuran  kecepatan kendaraan bermotor secara portable sampai saat ini belum dilaksanakan. Tujuan penelitian ini adalah  untuk  menghasilkan  purwarupa  alat  ukur  kecepatan  kendaraan  bermotor portable berbasis Arduino.  Luaran  dari  rancang  bangun  purwarupa  ini  adalah  hasil  pembacaan kecepatan  kendaraan  yang  dilakukan  saat  pengujian  keliling.  Komponen  utama  purwarupa terdiri dari Mikrokontroler Arduino Uno sebagai sistem kontrol utama, sensor proximity induktif
untuk  menentukan  kecepatan, Bluetooth  HC-05  untuk  mengirim  data  ke  Android,  display Amoled LCD dan aplikasi Android melalui smartphone untuk menampilkan hasil pembacaan kecepatan.  Pengujian  purwarupa  memberikan  sedikit  perbedaan  hasil  dengan  kecepatan speedometer di kendaraan dan kecepatan pada alat Muller Bem. Dalam hal ini kecepatan yang ditunjukkan purwarupa masih dalam batas toleransi yang diizinkan yaitu -10% hingga +15% dari alat Muller Bem.
Kata Kunci: Speedometer, Alat Ukur, Arduino, Portable, Uji Keliling

## PENDAHULUAN
Speedometer memegang peranan penting bagi kendaraan terkait dengan faktor keamanan.  Seorang  pengemudi  kendaraan  yang  baik  akan  selalu  menyesuaikan kecepatan kendaraan terhadap kondisi dari jalan atau medan yang dilaluinya. Agar dapat melaju dalam kecepatan yang sesuai tersebut, diperlukan Speedometer yang baik  dan  akurat.  Merujuk  pada  kecepatan  yang  sesuai  dengan  persyaratan,  situasi dianggap berbahaya jika kendaraan melaju dalam kecepatan rendah (kurang dari 40 km/jam) di jalan saat kendaraan lain melaju dengan kecepatan tinggi (lebih dari 80 km/jam) (Barakbah, 2006). Hal yang sebaliknya juga berlaku, jika kendaraan melaju dengan kecepatan tinggi, saat kendaraan lain melaju dengan kecepatan rendah. Oleh karena itu, dengan mempertimbangkan faktor keamanan, kendaraan wajib dijalankan sesuai dengan batas kecepatan yang diizinkan.
Dari beberapa aspek pengujian kelayakan kendaraan, penelitian ini memfokuskan pada  pengujian  kecepatan.  Pengujian speedometer  digunakan  untuk  memeriksa kondisi alat penunjuk kecepatan yang terdapat pada kendaraan bermotor apakah alat tersebut masih berada dalam kondisi yang diizinkan atau tidak (Globisch et al., 2019). Pemeriksaan alat speedometer  kendaraan bermotor dilakukan dengan  speedometer tester  (alat  uji speedometer),  dimana  penyimpangan  pada  speedometer  tester diperbolehkan pada batas sebesar -10% sampai +15% dengan kondisi pengukuran dilakukan  pada  kecepatan  40  kilometer  per  jam  (Berry,  2000).  Meskipun  tidak diwajibkan,  berkaca  dari  faktor  keselamatan  di  jalan  dan  pentingnya  memiliki speedometer yang akurat.
Speedometer digital akan lebih bermanfaat saat memperoleh pembacaan absolut dan  relatif,  sedangkan  speedometer  analog  akan  lebih  efisien  dan  tidak  terlalu mengganggu saat mendeteksi perubahan kecepatan dinamis (François et al., 2017). Speedometer juga berfungsi sebagai decelerator ringan sehubungan dengan lalu lintas yang aman dan berkelanjutan (Ondruš et al., 2021) . Pada saat ini speedometer banyak di  kembangkan  mengikuti  teknologi  yang  terus  berkembang,  sebuah  penelitian sebelumnya  menguraikan  desain  dan  implementasi  sistem  speedometer  Digital menggunakan Arduino. Papan Arduino menerima sinyal dari sensor dan menghitung rpm kemudian diubah menjadi kecepatan, dan mengirimkan informasi ini ke layar LCD di dashboard mobil. Alat ini digunakan untuk memonitor kecepatan mobil mahasiswa Formula, motor, turbin menggunakan sistem Arduino ini (Kshitij Kolhe, 2020).
Implementasi Speedometer Digital juga sudah dikembangkan pada Mobil Listrik menggunakan  Arduino  Uno,  dengan  menggunakan  alat  ini  dapat  mengetahui kecepatan kendaraan mobil listrik sehingga pengemudi dapat menghitung kecepatan kendaraan  dan  dapat  menjadi  acuan  keselamatan  dalam  berkendara  (Rani  et  al., 2021). Selain itu pernah juga diimplementasi dan dikembangkan pada sepeda listrik dengan  program  mikrokontroler Arduino  Uno  untuk  menghasilkan  pulsa  PWM  yang diumpankan ke driver H-bridge (Rani et al., 2021).
Mikrokontroler  dalam  suatu  sistem  elektronika  dapat  dianggap  sebagai  otak, seperti  halnya  jika  kita  membandingkan  mikroprosesor  pada  suatu  komputer (Sierzchula  et  al.,  2014).  Kelebihan  dari  mikrokontroler  yaitu  tersedianya  memori, Input/Output Port yang berada dalam satu paket IC (Nykvist & Nilsson, 2015). Sifatnya yang programmable,  dengan  dukungan  fitur  yang  lengkap  (ADC  internal,  EEPROM internal, Komunikasi Serial, dll), dan harga yang terjangkau membuat mikrokontroler menjadi  pilihan  untuk  berbagai  sistem  elektronik  (Baraldi  &  Blonda,  1999). Berdasarkan pertimbangan tersebut, maka penelitian ini bertujuan untuk merancang suatu purwarupa alat untuk mengukur kecepatan kendaraan bermotor speedometer portable berbasis mikrokontroler.

## METODE PENELITIAN
Tahapan pembuatan alat ukur kecepatan portabel untuk  pengujian kendaraan bermotor, dengan menggunakan aplikasi Arduino Uno sebagai prosesor.  Studi literatur sebagai tahap awal untuk memulai penelitian diawali dengan pengamatan terhadap data dari masing-masing komponen yang diperlukan pada alat pengukur kecepatan portable kendaraan bermotor. Penyusunan konsep desain purwarupa dilakukan untuk menyusun  konsep  dasar  sistem  pengukur  kecepatan portable  kendaraan  bermotor secara menyeluruh dari sisi mekanis dan elektronis.
Analisa  Konsep  Desain  Purwarupa  bertujuan  mengkaji  berbagai  kemungkinan yang terjadi pada proses pengerjaan purwarupa. Mulai dari kemungkinan kendala yang mungkin  dihadapi,  sampai  dengan  penyelesaian  dan  langkah  alternatif  yang  akan diambil  agar  purwarupa  dapat  terwujud.  Desain  purwarupa  merupakan    langkah perubahan  dari  konsep  menjadi  desain  purwarupa  secara  mekanis  dan  elektronis. Dimana  desain  secara  mekanis  adalah  penyesuaian  kebutuhan  terhadap  jenis kendaraan yang akan diuji kecepatanya. Dan desain elektronis meliputi penyusunan algoritma pemrograman di arduino dan sensor yang terhubung serta pada penampil yang digunakan sebagai aktuatornya.
Kemudian  akan  dilakukan  pengadaan  dan  pembelian  Komponen  sistem  yang telah di uji pada saat desain purwarupa. Setelah proses pengadaan akan dilakukan pembuatan purwarupa sistem mekanis sesuai dengan rancangan desain dan elektronik sebagai pembaca kecepatan kendaraan yang di uji dan hasilnya ditampilkan pada unit penampi (display). Selanjutnya akan ada tahapan aplikasi program purwarupa, yaitu tahapan  aplikasi  program  ke  unit hardware.  Pada  tahapan ini  program  yang  sudah disusun dan diujicobakan saat simulasi di-input ke alat pengukur kecepatan portable kendaraan bermotor.
Setelah  tahapan  pengaplikasian  selesai,  akan  ada  pengujian  serta  kalibrasi purwarupa. Pengujian dilakukan secara menyeluruh baik dari sisi mekanis dan juga sisi elektronis.  Kemudian  penarikan  simpulan  akan  dilakukan  setelah  semua  data diperoleh, dianalisis dan menjadi data acuan. Data acuan ini akan menjadi tolok ukur keberhasilan penelitian ini. Secara runtut tahapan yang dilakukan dalam pembuatan purwarupa sebagai berikut:
1. Penyusunan konsep desain purwarupa
2. Desain purwarupa
3. Pengadaan Komponen yang akan digunakan
4. Pembuatan purwarupa sistem mekanis dan elektronis
5. Aplikasi program purwarupa
6. Pengujian purwarupa dan kalibrasi
7. Pengecekan hasil dan Troubeleshooting
8. Pengambilan data
9. Analisis data dan kinerja alat
10. Hasil penarikan kesimpulan alat yang dibuat.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini digunakan sensor sebagai alat pendeteksi, berupa pendeteksi putaran kecepatan roller. Berikut  pada Gambar 1 skema rangkaian pemilih beserta proses pemilihannya.
Gambar 1. Skema Rangkaian
Adapun  tahapan-tahapan  perancangan  perangkat  dari  kemajuan  penelitian sampai dengan terbentuknya purwarupa secara garis besar ditampilkan gambar 2.
Gambar 2. Gambar Teknik Desain Sistem Mekanis
Gambar 3. Gambar 3D Desain Sistem Mekanis
Gambar 4. Penyetingan Bahasa Pemrograman1
Gambar 5. Purwarupa Alat Ukur Setelah melakukan perancangan baik perangkat keras maupun lunak, dilanjutkan dengan  tahap  menganalisis  data  yang  diperoleh  dari  pengujian  alat.  Analisis  data Pengujian ini untuk melihat sejauh mana kinerja sistem dan mengetahui apabila ada kekurangan.  Sehingga  apabila  terjadi  kekeliruan  pada  sistem,  hal  tersebut  dapat dideteksi dan diperbaiki sesuai dengan kebutuhan.

## Pengujian Rangkaian Minimum Mikrokontroller Arduino
Pengujian rangkaian mikrokontroler Arduino Uno digunakan untuk mengetahui kinerja  mikrokontroler  berbasis  ATmega328 (datasheet).  Pengukuran  tegangan  PIN mikrokontroler  Arduino  Uno  dapat  dilakukan  dengan  menghubungkan  voltmeter  ke PIN  yang  digunakan  pada  mikrokontroler  sebagai  pengecekan  awal.  Bahasa pemrograman yang di- setting dapat dilihat pada gambar 6.
Gambar 6. Bahasa Pemrograman
Desain  yang  dibuat  menggunakan amoled  LCD  sebagai  penampil  hasil pengukuran kecepatan. Tahapan selanjutnya dilakukan transfer bahasa pemrograman ke Arduino Uno untuk mengecek kesiapan, sehingga terespon pada perangkat keras (hardware) seperti yang tampil pada gambar 7.

## Gambar 7. Setting bahasa pemrograman

## Pengujian Rangkaian Sensor Proximity
Pada  pengujian  sensor  yang  dilakukan,  Mikrokontroler  Arduino  Uno  berfungsi sebagai kontrol utama, sensor Proximity induktif berperan dalam membaca kecepatan. Sensor  induktif  yang  digunakan  untuk  mengetahui  jarak  benda  logam,  ketika  aktif memberikan  tegangan  luaran  sebesar  5  Volt  DC.  Apabila  tidak  aktif,  sensor memberikan tegangan luaran kurang dari 1 Volt DC.

## Gambar 8. Letak Sensor Pada Alat
Pelaksanaan  pengujian  rangkaian  sensor  proximity  dilakukan  dengan  bantuan mesin bubut. Dikarenakan pada mesin bubut terdapat settingan rpm. Settingan rpm tersebut  dijadikan  acuan  dalam  melakukan  perubahan  kecepatan  yang  ditampilkan pada amoled LCD purwarupa. Adapun pengujian yang dilakukan pada rpm 460 dengan tampilan di alat ukur sebesar 32 km/jam, serta pada rpm 150 dengan tampilan pada alat ukur sebesar 9 km/jam. Disamping itu, pengujian dilakukan untuk  mengetahui jarak ideal aktif sensor terhadap magnet yang terdapat pada plat esser. Jarak ideal yang diperoleh adalah 4 sampai dengan 5 mm

## Pengujian Rangkaian Transmisi pada Bluetooth
Pengujian  modul  bluetooth  dilakukan  dengan  memberikan  tegangan  5  volt searah, lalu port dihubungkan dengan rangkaian sistem minimum yang terdapat pada
mikrokontroler  Arduino  Uno.  Aplikasi  bluetooth  yang  digunakan  berbasis  android, sehingga  mudah  untuk  diunduh  dan  digunakan.  Bluetooth  tipe  HC-05  menjalankan tugas sebagai pengirim data ke Android, dan data ditampilkan dalam display amoled LCD melalui perantara aplikasi serial bluetooth terminal.
Gambar 9. Hasil Pengukuran yang Tampil pada Layar Smartphone Tampilan  hasil  pengukuran  pada  alat  yang  terkoneksi  bluetooth  smartphone dapat merepresentasikan hasil koneksi yang cukup baik (tidak putus-putus). Namun, pengukuran  yang  dilakukan  terbatas  pengukuran  hasil  saja  belum  sampai  pada keluaran berupa cetak hasil pengukuran, sehingga data hasil pengukuran dilakukan screenshoot layar pada smartphone sebagai luaran hasilnya

## Kalibrasi alat uji Speedometer Tester Portable
Kalibrasi  menggunakan  alat  uji  yang  sudah  tersedia  di  jalur  uji  pengujian kendaraan  bermotor.  Pengujian  dilakukan  beberapa  kali  pada  jenis  kendaraan bermotor  yang  digunakan  sebagai  sarana  uji.  Sebagai  pembanding  data  hasil pengukuran, digunakan Alat Uji Speedometer Tester merk Muller Bem dengan Type 10000mx seri 699 yang telah terkalibrasi sebelumnya. Proses pembandingan alat uji tersebut untuk memperoleh data hasil pengukuran yang lebih valid.
Gambar 10. Alat Uji Speedometer Muller Bem Type 10000mx seri 699
Tahap selanjutnya adalah pengujian pada alat speedometer tester portable, dengan menyesuaikan  dengan  hasil  yang  ditunjukkan  alat muller  bem  yang  terkalibrasi. Tahapan  dilakukan  dengan  memvariasikan  variabel  diameter  pada  bahasa pemrograman.

## Gambar 11. Setting Variabel Diameter Pada Bahasa Pemrograman

## Pengujian  Validasi  hasil  Pengukuran  Kecepatan  kendaraan  terhadap keluaran hasil Speedometer Tester Portable
Pengujian  validasi  hasil  pengukuran  kecepatan  kendaraan  terhadap  tampilan indikator speedometer tester, dimulai dengan menentukan kendaraan yang digunakan sebagai perangkat uji. Di dalam penelitian ini menggunakan 2 sampel kendaraan uji dengan tampilan indikator kecepatan berbasis digital dan non digital (jarum). Hal ini dilakukan, untuk mendapatkan pengukuran ideal dalam merepresentasikan hasil pada alat uji speedometer tester portable yang dibuat. Adapun jenis kendaraan yang di uji sampel mobil barang Suzuki New Carry Pick Up dengan type penggerak roda belakang dan mobil penumpang Wuling Cortez CT dengan type penggerak roda depan.
Tabel 1. Spesifikasi Mobil Uji No Merk Kendaraan Spesifikasi Keterangan Sistem Penggerak Roda Jenis Speedometer Jenis Kendaraan 1 Suzuki New Carry Pick Up Belakang Non Digital (Jarum) Mobil Barang Mobil Uji 1 2 Wuling Cortez CT Depan Digital Mobil Penumpang (MPV) Mobil Uji 2
Dari  hasil  pengujian  yang  dilakukan,  diperoleh  hasil  pengukuran  yang ditampilkan pada Tabel 2 dan Tabel 3 berikut.
Tabel 2. Pengukuran Mobil Uji 1 1 No Hasil Pengukuran (km/jam) Durasi (sekon) Sampel Mobil Uji 1 Alat Muller Bem Alat Uji Portable 1 10 11 11 5 2 20 21 21 5 3 30 31 30 5 4 40 40 42 5
Tabel 3. Pengukuran Mobil Uji 2 2 No Hasil Pengukuran (km/jam) Durasi (sekon) Sampel Mobil Uji 2 Alat Muller Bem Alat Uji Portable 1 10 10 10 5 2 20 20 20 5 3 30 30 30 5 4 40 40 41 5
Berdasarkan  tahapan  pengujian  purwarupa  yang  telah  dilaksanakan,  seluruh rangkaian  sistem  pengujian  telah  bekerja  dengan  baik.  Pada  pengujian  ditemukan sedikit  perbedaan  antara  hasil  pengukuran  dengan  teori  yang  tercantum  pada datasheet  komponen.  Sebagai  contoh  saat  pengujian  dengan  mobil  uji  2,  hasil pengukuran  yang  diperoleh  lebih  mendekati  ideal.  Hal  ini  karena  mobil  dilengkapi dengan indikator speedometer digital, sehingga deviasi kesalahan pengukuran lebih kecil  dibandingkan  saat  menggunakan  kendaraan  dengan  tampilan  indikator speedometer berbasis non digital (jarum). Dalam hal ini kecepatan yang ditunjukkan purwarupa masih dalam batas toleransi yang diizinkan yaitu -10% hingga +15% dari alat Muller Bem sesuai dengan KM 63 tahun 1993 tentang ambang batas laik jalan kendaraan bermotor.
Berdasarkan hasil pengamatan bahwa pada saat kecepatan di atas 40 km per jam, getaran pada alat uji mulai meningkat sehingga berpengaruh pada perubahan jarak antara sensor dengan magnet pada plat esser. Hal ini berdampak seolah-olah jarak  titik lokasi magnet yang dijadikan sebagai indikator berubah-ubah. Disamping itu,  timbul  suara  dengung  yang  disebabkan  oleh  pilot bearing  pada  roller  saat kecepatan tinggi. Hal ini disebabkan pilot bearing yang digunakan memiliki batas kerja untuk medium speed.

## SIMPULAN
Purwarupa speedometer portable dapat bekerja dengan baik dan sesuai dengan fungsi dari masing-masing komponen. Perbedaan hasil pengukuran dipengaruhi oleh faktor- faktor  seperti  alat  ukur,  toleransi  nilai  komponen,  kualitas  komponen  dan ketidaktelitian  dalam  pengukuran.  Tampilan  hasil  pengukuran  pada  alat bluetooth smartphone cukup baik, hal ini didukung oleh koneksi yang lancar.  Namun luaran hasil pengukuran  masih  dalam  bentuk screenshot  layar  pada  smartphone,  belum  dalam bentuk cetakan.

## DAFTAR PUSTAKA
Barakbah, A. R. (2006). Clustering.
Baraldi, A., & Blonda, P. (1999). A survey of fuzzy clustering algorithms for pattern recognition - Part I. In IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part B: Cybernetics (Vol. 29, Issue 6). https://doi.org/10.1109/3477.809032
Berry,  M.  A.  (2000).  Mastering  Data  Mining:  The  Art  and  Science  of  Customer Relationship  Management. Industrial  Management  &  Data  Systems,  100(5). https://doi.org/10.1108/imds.2000.100.5.245.2
François, M., Crave, P., Osiurak, F., Fort, A., & Navarro, J. (2017). Digital, analogue, or  redundant  speedometers  for  truck  driving:  Impact  on  visual  distraction, efficiency and usability.
Applied
Ergonomics, 65.
https://doi.org/10.1016/j.apergo.2017.05.013
Globisch, J., Plötz, P., Dütschke, E., & Wietschel, M. (2019). Consumer preferences for public  charging  infrastructure  for  electric  vehicles. Transport  Policy,  81. https://doi.org/10.1016/j.tranpol.2019.05.017
Kshitij Kolhe. (2020). Digital Speedometer using Arduino Board for Formula Student Cars. International  Journal  of  Engineering  Research  And,  V9(05),  805 – 811. https://doi.org/10.17577/ijertv9is050580
Nykvist,  B.,  &  Nilsson,  M.  (2015).  Rapidly  falling  costs  of  battery  packs  for  electric vehicles. Nature Climate Change, 5(4). https://doi.org/10.1038/nclimate2564 Ondruš,  J.,  Gogola,  M.,  Čulík,  K.,  Kampf,  R.,  &  Bartuška,  L.  (2021).  Speedometer reliability  in  regard  to  road  traffic  sustainability. Open  Engineering,  11(1). https://doi.org/10.1515/eng-2021-0101
Rani, S., Hutagalung, J. E., & Dermawan, A. (2021). Implementasi Speedometer Digital pada Mobil Listrik Menggunakan Arduino Uno. J-Com (Journal of Computer), 1(3). https://doi.org/10.33330/j-com.v1i3.1412
Sierzchula, W., Bakker, S., Maat, K., & Van Wee, B. (2014). The influence of financial incentives and other socio-economic factors on electric vehicle adoption. Energy Policy, 68. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2014.01.043