## RANCANG BANGUN ESKALATOR OTOMATIS BERBASIS ARDUINO PRO MICRO
Yudhi Gunardi 1 ,Muhamad Muhya 2 1,2 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Mercubuana, Jakarta, Indonesia
Telepon: 021-585722 (hunting), 5840816 ext. 2600 Fax: 021-585733 Email: yudhi.gunardi@mercubuana.ac.id
Abstrak –  Pada penelitian  ini  akan dibuat  sebuah  eskalator otomatis, menggunakan  mikrokontroler Arduino  Pro Micro  dengan  sensor bawah  dan  atas,  sensor ultrasonic berfungsi  sebagai pendeteksi jarak antara  akrilik  dengan  eskalator    itu sendiri.  Eskalator otomatis  akan mengikuti  sesuai  yang dirancang. Dengan  mengatur kecepatan  motor dari  mikrokontroler  maka  eskalator akan berjalan mengikuti dengan baik. Telah dibuat simulasi eskalator otomatis berbasis mikrokontroler Arduino  Pro Micro.  Simulasi ini dibuat untuk memodifikasi  eskalator yang sudah  ada.  Simulasi  ini  terdiri dari  sensor Ultrasonik, mikrokontroler Arduino  Pro  Micro, dan  motor  DC  untuk penggeraknya. Alat  ini  menggunakan  dua buah sensor Ultrasonik.  Alat  ini  akan bekerja  apabila sensor  Ultrasonik  1 yang terletak di atas eskalator kurang dari  3  cm  maka    konveyer  1  akan
turun.  Jika sensor Ultrasonik  2  yang terletak   dibawah   eskalator   kurang dari  3  cm  maka    konveyer  2  akan naik.
Kata kunci : Ultrasonik, mikrokontroler Arduino  Pro Micro dan motor Dc

## PENDAHULUAN
Perkembangan Ilmu pengetahuan  dan  teknologi  dewasa inisangat  pesat,  terutama di  bidang teknologi  elektronika mengakibatkan beberapa  efek   yang  mempengaruhi kehidupan masyarakat untuk melangkah lebih maju, berfikiran praktis dan simple. Hal  semacam ini memerlukan  sarana pendukung  yang sederhana,   praktis    dan   teknologi tinggi hal ini dapat di lihat bahwa pembuatan peralatan-peralatanyang serbaotomatis  yang mengesampingkan  peran manusia sebagai    subjek  pekerjaan  telah banyak  ditemukan  untuk  memenuhi
11
kebutuhan otomatisasi ini diperlukan peralatan control yang biasa memenuhi kebutuhan  tersebut.Alat- alat  control ini di  antaranya  alat control berbasis mikrokontroler, saklar-saklar otomatis  dan  progam able logic kontrol (PLC).
Dahulu sebelum adanya Elevator  (lift),  Eskalator  (tangga berjalan),  dan  Travelator  (Moving walk) untuk mencapai lantai atas dari lantai   dasar   atau   sebaliknya,   kita harus   naik   tangga   lantai    secara manual  yaitu dengan  jalan kaki. Mungkin hal ini tidak  akan menjadi masalah/kerepotan,    jika  lantai gedung  berjumlah  sedikit  dan  hanya kita saja yang naik ke atas atau turun gedung,    namun    akan  menjadi masalah  besar  dan  sangat  kerepotan, jika  lantai  gedung berjumlah  banyak, sedangkan  kita  akan  memindahkan barang   yang   berbobot   berat   dari lantai   dasar   ke   lantai   atas.   Hal tersebut  dirasa kurang  efektif dan efisien, karena terlalu banyak memakan  waktu dan  tenaga. Apalagi bila hal  tersebut  terjadi  disebuah perkantoran  atau instansi penting lainnya,  maka bisa dibayangkan banyak kerugian yang akan dirasakan
instansi          perusahaan/perkantoran tersebut.
Namun seiring kemajuan teknologi hal tersebut bukanlah menjadi penghalang lagi untuk berbagai    alasan  dalam  sebuah instansi  perkantoran.  Karena kini kebanyakan  gedung-gedung tinggi khususnya daerah  kota dipermudah dengan  adanya teknologi  Eskalator (tangga  berjalan),    Travelator (moving   walk)    maupun    Elevator (lift).  Sehingga hal  tersebut  membuat pekerjaan jadi lebih mudah, efektif,ndan  efisien  bagi  manusia. Karena kita dapat  naik/turun  lantai sebuah    gedung  tinggi    dalam beberapa detik  maupun  menit  saja. Kini  kita tak  perlu  kerepotan  untuk memindahkan  barang  berat  hingga mencapai  lantai  ke dua puluh sekalipun  pada suatu  gedung,  hanya dibutuhkan beberapa detik saja menggunakan  elevator.  Inilah  salah satu dari sekian banyak teknologi yang bermanfaat  dan  membantu pekerjaan manusia.
Sistem simulasi  yang  akan dibuat adalah single eskalator sehingga  dapat  mencakup  efektifitas dan   efisiensi.   Sebenarnya   banyak jenis     mikrokontroler     yang     bisa
12
digunakan untuk memprogram simulasi ini. Namun penyusun membuat  simulasi  single  eskalator yang  akan  diprogram  menggunakan mikrokontroler berbasis  arduino  pro micro.

## Rumusan Masalah Penelitian
Sebagaimana                      pengendali mikrokontroler          yang          dapat diterapkan  dalam  beberapa  struktur pengendalian, maka dalam penelitian ini,   struktur-struktur   tersebut   akan diterapkan         pada         pengendali mikrokontroler         untuk         kasus pengendalian       sistem       eskalator, dengan      cara      merancang      dan mensimulasikan pengendali eskalator menggunakan     instrumentasi     alat dalam  beberapa  macam  konfigurasi serta mengkaji kinerjanya.

## Batasan Masalah
Untuk memfokuskan  permasalahan, maka  dalam    hal    ini    peneliti membatasi    perancangan  alat    ini dilihat dari segi :
1. Simulator  eskalator  dirancang hanya untuk dua tangga.
2. Instrumentasi     yang     dibuat mengabaikan mekanisme safety system yang kompleks.
3. Pengontrol                 eskalator menggunakan mikrokontroler jenis arduino pro micro.

## LANDASAN TEORI
Pada bab  ini  akan  dibahas mengenai teori-teori  dasar yang digunakan untuk menunjang terciptanya sebuah  alat  eskalator otomatis berbasis Arduino pro micro.

## Mekanik
Bagian mekanik ini merupakan bagian-bagian  yang  bergerak  secara langsung,  untuk melakukan pekerjaan- pekerjaan tersebut diperlukan  perintah  yang sesuai  dan tepat penggunaannya.

## Motor DC
Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah  energi listrik menjadi energi  mekanik. Energi  mekanik ini digunakan untuk, misalnya  memutar impeller pompa, fan atau blower , menggerakan  kompresor, mengangkat  bahan,dll.  Motor listrik digunakan  juga di  rumah  ( mixer ,  bor listrik, fan angin)  dan  di industri. Motor listrik  kadangkala disebut “kuda kerja”  nya industri  sebab diperkirakan     bahwa     motor-motor
Gambar 2.1  Motor DC sederhana
menggunakan    sekitar    70%    beban listrik total di industri.
Motor DC  memerlukan  suplai tegangan  yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi  energi mekanik. Kumparan  medan pada motor dc disebut  stator  (bagian  yang tidak    berputar)  dan    kumparan jangkar disebut  rotor  (bagian  yang berputar).  Jika terjadi  putaran  pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet,  maka  akan  timbul  tegangan (GGL)  yang berubah-ubah  arah  pada setiap setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak-balik.
Prinsip  kerja dari  arus  searah  adalah membalik phasa tegangan dari gelombang  yang mempunyai  nilai positif dengan menggunakan komutator, dengan demikian  arus yang  berbalik  arah  dengan  kumparan jangkar  yang berputar  dalam  medan magnet. Bentuk motor paling sederhana memiliki  kumparan  satu lilitan  yang bisa  berputar  bebas  di antara  kutub-kutub
magnet
permanen.
Catu tegangan dc dari baterai menuju ke     lilitan     melalui     sikat     yang menyentuh   komutator,   dua  segmen yang   terhubung   dengan   dua   ujung lilitan.   Kumparan   satu   lilitan   pada gambar    di    atas    disebut    angker dinamo.    Angker    dinamo    adalah sebutan     untuk     komponen     yang berputar di antara medan magnet.

## Pengendali Motor DC
Pembuatan  robot  berbasis Arduino agar  dapat    bergerak    digunakan sebuah  aktuator  yaitu  berupa motor DC. Untuk dapat  mengaplikasikan motor  DC  ini  pada  robot  yang  akan dibuat  maka diperlukan pengendalian motor DC.  Terdapat  dua jenis pengendalian  yang  harus  dilakukan untuk dapat  mengaplikasikan motor DC, yaitu :
A.   Pengendalian      arah      putar motor DC
Untuk   mendapatkan    arah   putaran searah dengan jarum jam ( clockwise, c) maka  motor  DC  harus  diberikan
14
tegangan   dengan   polaritas   bagian atas motor positif dan bawah negatif.
Gambar 2.2  Polarisasi  Tegangan Untuk  Putaran Motor Searah  Jarum Jam
Sedangkan untuk mendapatkan  arah putaran berlawanan  arah dengan jarum jam  ( counter  clockwise,  ccw) maka motor DC  harus  diberikan tegangan   dengan   polaritas   bagian atas motor negatif dan bawah positif.

## Gambar 2.3 Polarisasi Tegangan
Untuk Putaran Motor  Berlawanan

## Dengan Arah Jarum Jam
B.    Pengendalian            Kecepatan

## Motor DC
Pengendalian kecepatan  putar motor DC    dapat    dilakukan  dengan mengatur besar  tegangan  terminal motor.  Metode  lain  yang biasa digunakan untuk mengendalikan kecepatan  motor DC  adalah  dengan teknik   modulasi   lebar   pulsa   atau
Pulse    Width    Modulation    (PWM) yang ada pada driver motor .

## PERANCANGAN ALAT

## Alat dan Bahan
Alat  dan  bahan  yang  digunakan pada     penelitian     ini     adalah sebagai berikut:

## Alat
Alat   yang   dipergunakan   pada penelitian ini antara lain : a.       Personal Computer b.       Kabel Printer
c.       Solder
d.       Timah dan penyedot timah
e.       Loffet (Balsem solder)
f.       Multitester
g.       Tang jepit
h.       Tang potong
i.       Obeng
Bahan
Bahan  yang  dipergunakan  pada penelitian                      rangkaian Mikrokontroler ini terdiri dari :
1.       Modul ARDUINO
2.       Kapasitor 1000 µF
3.       Regulator 7805
4.       Motor DC
5.       Driver Motor DC L293
6.       Sensor     Ultrasonik     HC
SR04
Perancangan Blok Diagram
Pada perancangan  Sistem  Eskalator Otomais berbasis Arduino pro micro,
Sensor  Ultrasonik untuk mengirimkan informasi berbentuk pentulan suara. Lalu Sensor
Ultrasonik menyampaikannya ke Arduino . Dalam  perancangan ini terdapat dua  buah sensor,  yakni  naik dan  turun.  Setelah  sensor terkena objek  pantulan  maka motor akan bergerak.
Gambar 3.1. Diagram Blok sistem Eskalator Otomatis berbasis Arduino.

## PENGUJIAN DAN ANALISA

## Pengujian Perangkat
Tujuan  pengujian  berguna untuk menghindari kesalahan- kesalahan  yang terjadi,  langkah  ini untuk mengetahui kondisi peralatan yang direncanakan sudah dapat berjalan dengan baik  dan sesuai dengan  yang dikehendaki  atau  tidak. Pengujian meliputi :
1.
Pengujian   rangkaian   power supply.
2.         Pengujian rangkaian jumper.
3.         Pengujian motor driver.
4.         Pengujian sensor ultrasonik.
5.         Pengujian sistem keseluruhan

## Pengujian Power Supply
Pengujian  pada power  supply dilakukan  pada  rangkaian  regulator LM7805,  pengujian di  titik beratkan pada  pengujian  tegangan  output  pada masing-masing rangkaian untuk
memastikan tegangan  output tidak mengalami  over  voltage  atau  down voltage.  Sehingga  dapat  menghindari resiko kerusakan pada  rangkaian , moto
Tabel   4.1   Pengujian   Rangkaian Regulator LM7805
Pengujian Sensor Ultrasonik
Pengujian sensor ultrasonik menggunakan  fasilitas serial monitor pada  software    Arduino    yang membuat  kita  dapat  memantau  data-
data  ultrasonik  pada  tiap-tiap  sensor secara real-time.
#define echoPin1 9 // Echo Pin #define trigPin1 8 // Trigger Pin #define echoPin2 3 // Echo Pin #define trigPin2 2 // Trigger Pin long duration1, distance1; long duration2, distance2; void setup() { Serial.begin (9600); pinMode(trigPin1, OUTPUT); pinMode(echoPin1, INPUT); pinMode(trigPin2, OUTPUT); pinMode(echoPin2, INPUT); } void ping() { digitalWrite(trigPin1, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(trigPin1, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(trigPin1, LOW); duration1 = pulseIn(echoPin1, HIGH); distance1 = duration1/58;
Serial.print("distance1= ");
Serial.print(distance1);
delay(100); digitalWrite(trigPin2, LOW); delayMicroseconds(2);
digitalWrite(trigPin2, HIGH); delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin2, LOW);
duration2 = pulseIn(echoPin2, HIGH);
distance2 = duration2/58;
Serial.print("      distance2= ");
Serial.println(distance2); delay(100); } void loop() { ping();
}
Gambar 4.1 Serial monitor Arduino

## KESIMPULAN
Kesimpulan  yang dapat  diambil  dari hasil pengujian  adalah  sebagai berikut :
1. Eskalator     otomatis     berbasis Arduino pro micro ini dapat berjalan dengan baik dan bergerak naik, dan turun.
2. Penggunaan  mesin  laser  untuk mencetak  rangka    robot memiliki akurasi yang tinggi.
3. Sensor   jarak   ultrasonic   HC-
SR04 memiliki akurasi pengukuran jarak  yang baik.

## SARAN
1. Penggunaan       aki       sebagai sumber energy eskalator karena Vol.6 No.1 Januari 2015 17
dapat  digunakan  dalam  jangka waktu lama
2. Perlunya    keseragaman    untuk
menentukan pin positif dan pin negatif untuk memperkecil resiko kerusakan  alat  akibat
“human  errorlebih sempurna dan berguna lagi
pengaplikasiannya.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Banzi,  Massimo.  2009.  Getting Started with Arduino.  Edisi 1.
California : O’Reilly.
2.       Bishop,          Owen.          2002. Electronics  –  A  First  Course.
Kidlington : Newnes Elsevier.
3.       Margolis,      Michael.      2011. Arduino   Cookbook.   Edisi   1.
California : O’Reilly.
4.       McRoberts,     Michael.     2010. Beginning Arduino. New York
: Technology In Action.
5.       Noble,          Joshua.          2009. Programming Interactivity.
Edisi 1. California : O’Reilly.
6. Using       Multiple       PING))) Ultrasonic sensors. http://forum.arduino.cc/index.p hp?topic=17898.0.      17      Juli 2014.
7.       W.      Evans,      Brian.      2008.
Arduino Programming
Notebook. Edisi 2. San
Francisco.
8.       Wikipedia.
http://Wikipedia.org.    10    Juli
2014