## Rancang Bangun Alat Pengukur Tingkat Keolengan Benda Secara Digital

## Herny Februariyanti
Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Stikubank Semarang email : herny@unisbank.ac.id
Abstrak  : Pemanfaatkan  komputer  sebagai  pendukung  alat  ukur,  akan  memberikan  kemudahan  dalam penggunaanya, dan nantinya akan diperoleh alat ukur yang lebih akurat, lebih mudah penggunaannya. Hasil pengukuran. Hasil dapat ditampilkan secara digital oleh komputer di layar monitor. Dengan tampilan yang berbentuk  digital  akan  memudahkan  dan  mempercepat  dalam  mengamati  hasil  pengukuran.  Masalah penelitian  ini  adalah  bagaimana  cara  merancang  peralatan  ukur  keolengan  suatu  benda  secara  digital menggunakan  komputer dengan memakai parallel port sebagai media transfer data antara komputer dengan peralatan  ukur.  Masalah  penelitian  ini  adalah  bagaimana  cara  merancang  peralatan  ukur keolengan  suatu benda  secara  digital menggunakan    komputer  dengan memakai parallel  port sebagai  media transfer  data antara  komputer  dengan  peralatan  ukur.  Metode  pengembangan  sistem  yang  digunakan  adalah  metode prototype . Prototype merupakan  proses  pembuatan  model  dari  alat  yang  akan  dibuat,  sehingga  pemakai dapat mengetahui hasil yang didapat. Dihasilkan alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tingkat keolengan  suatu  benda,  tidak  dapat  digunakan  untuk  memperbaikinya  Hasil  pengukuran  ini  juga dipengaruhi oleh pergeseran alat pengukur dan benda kerja.  Untuk mendapatkan hasil ukur  yang optimal alat pengukur  dan benda kerja harus diusahakan tidak geser.
Kata kunci : keolengan benda

## PENDAHULUAN
Peralatan untuk  mengukur keolengan atau kelurusan  benda  sangat  diperlukan  dalam mengukur  beberapa  komponen  yang  bersifat mekanika.  Karena  keolengan  atau  kelurusan komponen sangat mempengaruhi kinerja komponen  itu  sendiri.  Dapat  diambil  contoh, untuk  mengukur  keolengan  pelek  roda  saat  ini masih  menggunakan  alat  yang  sederhana  atau menggunakan  perasaan  maupun  peralatan  yang lebih  maju,  tapi  masih  bersifat analog dan kurang  terjamin  hasil  pengukurannya.  Padahal hasil  pengukuran  yang  akurat  sangat  diperlukan di dunia teknik.
Pemanfaatkan komputer sebagai
pendukung alat ukur, akan memberikan kemudahan  dalam  penggunaanya,  dan  nantinya akan diperoleh alat ukur yang lebih akurat, lebih mudah  penggunaannya.hasil  pengukuran.  Hasil dapat  ditampilkan  secara  digital  oleh  komputer di  layar  monitor.  Dengan  tampilan  yang berbentuk  digital  akan  memudahkan  dan mempercepat dalam mengamati hasil pengukuran.
Masalah  penelitian  ini  adalah  bagaimana cara  merancang  peralatan  ukur  keolengan  suatu benda  secara  digital  menggunakan    komputer dengan  memakai parallel  port sebagai  media transfer  data  antara  komputer  dengan  peralatan ukur
Salah  satu  contoh  pengukuran  keolengan benda  dapat  kita  jumpai  pada  penyetelan  atau perbaikan  pelek  roda  sepeda  motor.  Dalam pengukurannya, para tukang masih menggunakan  peralatan  yang  sederhana,  atau mengandalkan  perasaan  saja.  Terjadi    suatu masalah  dari  cara  pengukuran  seperti  ini,  yaitu berkaitan dengan hasil pengukurannya. Keakuratan  hasil  pengukuran  kurang  dapat dipertanggungjawabkan.
Di  beberapa  tempat  perbaikan  yang  lebih maju,  sudah  menggunakan  peralatan  yang  lebih modern, yaitu peralatan yang sudah menampilkan hasil secara analog. Hasil pengukuran  dari  peralatan  ini  adalah  lebih  baik dibandingkan  dengan cara  yang sederhana. Tapi juga  terjadi  permasalahan  dalam  peralatan  ini. Pemakai  harus  dengan  teliti  membaca  hasil pengukurannya  dan  harus  dilakukan  berulang­
ulang  2  sampai  3  kali,  karena  alat  ini  masih menampilkan penunjuk jarum.
Untuk  meningkatkan  keakuratan  dan kemudahan dalam melakukan  pengukuran keolengan  benda,  diperlukan  suatu  alat  yang dapat menampilkan kemudahan dalam pengamatan  hasil  pengukurannya.    Salah satunya adalah dengan cara menampilkan angka atau bilangan pada penyajian hasil pengukurannya.  Atau  dapat  disebut  dengan sistem digital. Cara seperti ini akan memberikan hasil  yang  jauh  lebih  akurat.  Di  samping  itu, pembacaan  hasil  pengukuran  juga  lebih  mudah dan  menarik.  Alat  ukur  keolengan  benda  yang dibuat  nanti,  akan  digunakan  bersama  dengan komputer  untuk  menampilkan  hasil  ukur  secara digital.  Alat  ukur  keolengan  benda  dalam  dunia teknik biasa disebut dengan Dial Gauge.

## Gambar 1. Contoh Pengukuran Pelek Sederhana

## CARA KERJA RANGKAIAN
Gambar 2. Skema Rangkaian
Pada  pembuatan    alat  ini  terdapat  tiga blok modul atau rangkaian, yaitu modul : Sensor Tekanan  ,Rangkaian  ADC,  Rangkaian Power Supply .
Untuk mendapatkan data­data atau sinyal­ sinyal  masukan  dari  benda  yang  akan  diukur diperlukan  sebuah  alat  peraba  atau  sensor. Sensor  ini  dibuat  dari  rangkaian  komponen elektronika.  Komponen  utama  yang  digunakan dalam  pembuatan  sensor  ini  adalah potensio meter tipe  geser.  Selanjutnya  sensor  ini  dapat disebut  sebagai  sensor  tekanan  secara  mekanik. Sensor mempunyai bagian mekanik, yaitu ujung sensor yang bisa  maju­mundur ketika  mengenai permukaan  benda  yang  diukur  karena  adanya pegas.  Maju  atau  mundur  dari  ujung  sensor inilah  yang  akan  digunakan  sebagai  pencipta data  atau  sinyal  analog  yang  bertegangan sebesar  0.5  volt  yang  sesuai  dengan  keadaan dari permukaan benda yang ditekan. Output dari sensor  ini  masih  berupa  tegangan  analog  yang tentunya  tidak    bisa  diolah  oleh  program komputer.  Maka  agar  output  tegangan  dari sensor  ini  dapat  diolah  oleh  komputer
SENSOR TEKANAN
A POWER
digunakanlah  rangkaian analog  to  digital converter (ADC).
Analog  to  digital  converter (  ADC  ) berfungsi  untuk  mengubah  tegangan  analog  ke data  digital  8  Bit  yang  besarnya  sesuai  dengan tegangan  analog  tersebut.  Data  digital  8  Bit  ini kemudian  dibaca  oleh  program  komputer melalui  port  pararel  pada  pin  2  sampai  dengan 9. Kemudian pada satu satuan waktu ditampilkan  ke  layar  monitor,  sehingga  akan terbentuk permukaan benda yang sedang diukur. Di  samping  ditampilkan  secara  grafik  data  dari benda  yang  diukur  ditampilkan  dalam  bentuk numerik atau angka.
Power  supply atau  catu  daya  adalah rangkaian  yang  sangat  penting  dalam  semua rangkaian elektronik karena tanpa power supply maka  rangkaian  elektronik  tidak  bisa  bekerja atau  mati. Power  supply berfungsi  untuk memberikan  daya  berupa  tegangan  dan  arus pada  semua  rangkaian  elektronik  yang  sesuai dengan spesifikasi rangkaian, sehingga rangkaian  bisa  bekerja  dengan  baik. Power supply juga digunakan sebagai sumber tegangan untuk  rangkaian  ADC  dan  sensor  tekanan  di atas.
Rangkaian power  supply terdiri  dari sebuah transformator stepdown yang menurunkan  tegangan  220Vac  menjadi  12Vac, tegangan  12Vac  ini  untuk  menjadi  tegangan  dc maka  digunakan  dioda  tipe  jembatan  untuk menyearahkan tegangan ac menjadi tegangan dc tapi  tegangan  dc  masih  kurang  bagus  masih banyak  tegangan  riaknya.  Untuk  menghaluskan atau  menghilangkan  tegangan  riak  ini  maka dipasang  kapasitor  sebesar  2200uF.  Keperluan tegangan  rangkaian  adalah  5Vdc,  sedang  output dari  kapasitor  adalah  sebesar  12Vdc.  Maka untuk  menurunkan  tegangan  ini  menjadi tegangan 5Vdc  dan  lebih stabil  maka digunakan IC  regulator  7805  yang  akan  menurunkan tegangan 12Vc menjadi 5Vdc dan menstabilkannya.  Dua  digit  terakhir  dari  nama atau  jenis  IC  merupakan  nilai  tegangan  yang distabilkan oleh IC tersebut.

## PERANCANGAN SISTEM
Untuk  mendukung  pembuatan  peralatan ukur keolengan benda secara digital menggunakan komputer ini diperlukan perancangan  sistem.  Perancangan  sistem  ini meliputi;  perancangan  perangkat  keras  atau hardware dan perangkat lunak atau software.

## Perancangan Hardware

## Gambar 4. Rangkaian Alat Lengkap

## a.  Sensor Tekanan
Sensor  tekanan  berfungsi  untuk  mengubah besar  tekanan  yang  mengenainya  menjadi besaran  listrik,  sehingga  tekanan  mekanik ini  kemudian  dapat  diproses  oleh  rangkaian elektronik  dan  besarnya  tekanan  ini  bisa ditampilkan.
SENSOR TEKANAN POWER SUPPLY ADC sensor ADC Paralel Port komputer
Gambar 3. Bagan komunikasi antar perangkat
Pada prinsipnya sensor tekanan hanya terdiri dari  sebuah  pegas  yang  akan  maju  dan mundur apabila terkena tekanan pada batang penunjuknya,  dan  sebuah potensiometer geser yang akan bergeser menurut gerak dari pegas  yang  bergeser  tersebut  sehingga pergeseran  gerak  pada  potensiometer  ini akan  mengubah  besarnya  nilai  resistansi potensiometer .  Perubahan  nilai  resistansi pada potensiometer inilah  yang  akan digunakan  untuk  menciptakan  data  atau sinyal analog.

## b.  Perancangan ADC

## Gambar 6. Rangkaian ADC
Output  data  8  bit  dibaca  oleh  program komputer  lewat port data  printer.  Output data  digital  ini  kemudian  akan  ditampilkan ke  layar  monitor  oleh  komputer.  Rangkaian ADC  ini  menggunakan  ADC  type  ADC 0804  dengan  resolusi  8  bit,  karena  type ADC  ini  sudah  cukup  untuk  melakukan pembacaan  dan  pengubahan  data  tegangan analog output sensor tekanan yang memiliki range  output  dari  0V  ­  5V  sesuai  dengan range  input  dari  ADC  ini.  ADC  ini  diset sehingga  ketelitian  sampai  19mV/bit,  yaitu dengan  mengatur  tegangan  referensi  ADC, dengan  mengatur  VR  sampai  didapatkan
besar  tegangan  referensinya  sebesar  2.5Vdc pada pin 9 ADC.

## c.  Perancangan Power Supply
Power  supply atau  catu  daya  adalah rangkaian yang sangat penting dalam semua rangkaian  elektronik  karena  tanpa power supply maka rangkaian  elektronik tidak bisa bekerja  atau  mati. Power  supply berfungsi untuk  mengubah  tegangan  bolak­balik  /  AC menjadi  tegangan  searah  /  DC,  kemudian memberikan  daya berupa tegangan  dan arus pada  semua  rangkaian  elektronik  yang sesuai dengan spesifikasi rangkaian, sehingga  rangkaian  bisa  bekerja  dengan baik.  Komponen  elektronik  yang  digunakan dalam  pembuatan  power  supply  ini  adalah; transformator 220 volt, dioda (2A), kondensator 25V/2200μf, kondensator 16V/1000μf, transistor MC78M05CT. Berikut  adalah  gambar  rangkaian  power supply dari alat ini :

## Gambar 7. Rangkaian Power Supply

## d.  Kabel Data
Kabel  data  adalah  perangkat  penghubung dari komputer  ke perangkat eksternal lain di luar  komputer.  Pada  pembuatan  alat  ukur keolengan benda secara digital menggunakan komputer, kabel data berfungsi  sebagai  penghubung  transfer  data dari  perangkat  komputer  ke  perangkat rangkaian  elektronika.  Kabel  data  tersebut disebut  juga port  LPT atau  DB  25  yang memiliki  transfer  data  secara  bersama­sama dan terdiri dari 25 pin.
Gambar 5. Rancangan untuk sensor  tekanan.

## Gambar 8 Kabel Data DB­25

## Gambar 9. Konektor pin kabel data DB­25

## PERANCANGAN SOFTWARE
a.  Flowchart Program
Gambar 10. Flowchart
b.  Form Program

## Gambar 11. Form Program

## IMPLEMENTASI
Implementasi  adalah  merupakan  bagian yang  akan  menerangkan  tentang  penerapan sistem  yang  dibuat,  sekaligus  melakukan pengujian  terhadap  sistem  dan  peralatan  yang dibuat.  Pengujian  dan  penerapan  sistem  ini meliputi  :  pengujian  ADC,  pengujian Power Supply , prosedur inisialisasi Port , prosedur akses Port , dan penerapan cara kerja alat.

## Pengujian ADC
Gambar 12. Pengujian ADC
Dengan  memberikan  masukkan  tegangan analog dari multitester ke dalam ADC sebesar 1
volt  DC,  2  volt  DC.  Dan  4  volt  DC.  Sehingga didapatkan hasil seperti di bawah ini.
Vin D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Des VhsHitung 1 0 0 1 1 0 0 1 0 50 0.98 2 0 1 1 0 0 1 1 1 103 2.01 4 1 1 0 0 1 1 1 0 206 4.03
Cara mencari VhslHitung:
VhslHitung=Data Desimal dari ADC * Bit/volt
Bit/volt= (Vref*2)/(2ⁿ8­1)
Bit/Volt =(2.5v*2)/(256­1) Bit/Volt=0.0196
Pengujian Power Supply
Gambar 13. Pengujian Power Supply
Untuk  mengetahui  tegangan  output pada  power  supply  digunakan multitester . Dengan  cara probe  negative  multitester yang berwarna  hitam  dihubungkan  dengan ground dan  pada probe  positif yang  berwarna  merah dihubungkan  pada  kaki  ke  tiga  pada  IC MC78M05CT. Tegangan yang dihasilkan adalah 0,5 volt DC.

## Penerapan Cara Kerja
Gambar 14. Contoh Cara Pengukuran
Cara  pengukuran  benda  kerja  dengan menggunakan  alat  pengukur  keolengan  adalah sebagai berikut :
1.  Hidupkan power pada  alat  pengukur  dan komputer.
2.  Ujung  sensor  tekanan  dari  alat  pengukur ditempelkan  pada  permukaan  benda  yang akan  diukur.  Sampai  form  program  pada monitor  menunjukkan  angka  nol.  Hal  ini dilakukan  sebagai  setting  awal  sebelum dilakukan  pengukuran.  Sebenarnya  dapat dimulai  dari  selain  angka  nol,  tetapi  untuk memudahkan  hasil  pengamatan  pengukuran sebaiknya dimulai dari angka nol.
3.  Putar benda kerja minimal satu kali putaran, dan  lihat  hasil  pengukuran  pada  form program di monitor.
4.  Catat  hasil  pengukuran,  penunjukkan  angka yang  besar  adalah  merupakan  bagian  yang paling oleng.
5.  Matikan  semua  perangkat  apabila  sudah selesai pengukuran.

## Gambar 15. Contoh Tampilan Form Program
Sebelum Pengukuran

## Gambar 16. Contoh Tampilan Form Program Setelah Pengukuran

## Kebutuhan  Perangkat  Keras  dan  Perangkat Lunak
Pembuatan pengukur keolengan benda secara  digital  menggunakan  komputer  ini membutuhkan  sebuah  perangkat  komputer  yang dapat  digunakan  untuk  menghasilkan  tujuan, sehingga  alat  tersebut  dapat  dioperasikan. Adapun spesifikasi perangkat komputer tersebut terdiri dari:
1.  Hardware
Hardware  adalah  perangkat  keras  yang terdiri  dari  monitor,  keyboard,  mouse,  dan sebuah  perangkat  perangkat  CPU  yang memiliki  spesifikasi  minimum  sebagai berikut:  Processsor  Pentium  I,  Ram  64  Mb, Harddisk 2 G, floppy  drive  dan sebuah CD­ Rom
2.  Software
Software  adalah  perangkat  lunak.  Adapun kebutuhan perangkat lunak dalam kebutuhan perancangan sistem adalah sebagai berikut :
· Operating system minimal menggunakan Win 98 · Program Borland Delphi 6

## KESIMPULAN
Dari hasil penelitian dan pengematan yang telah  dilakukan  di  atas  maka  dapat  diambil beberapa kesimpulan, diantaranya adalah sebagai berikut:
1.  Alat  yang  dibangun  hanya  dapat  digunakan untuk  mengukur  tingkat  keolengan  suatu benda, tidak dapat digunakan untuk memperbaikinya 2.  Alat  ini  dapat  digunakan  untuk  mengetahui permukaan benda­benda lain yang bergelombang atau tidak.
3.  Hasil  pengukuran  ini  juga  dipengaruhi  oleh pergeseran  alat  pengukur  dan  benda  kerja. Untuk mendapatkan hasil ukur yang optimal alat  pengukur    dan  benda  kerja  harus diusahakan tidak geser.

## DAFTAR PUSTAKA
1.  Hartono,  Jogiyanto  MBA,  Ph,  D,  (1999), Pengenalan Komputer Dasa, Ilmu Komputer,  pemrograman,  Sistem  Informasi dan Kecerdasan Buatan, Andi Yogyakarta. 2.  Loveday, George, (1992),
Intisari Elektronika  penjelasan  alfabetik  dar  A sampai Z, Elexmedia Komputindo gramedia,
Jakarta.
3.  Millman,  Jacob  Ph.D,  (1995), Mikro Elektronika  Sistem  Digital  &  Rangkaian Analog, Erlangga, Jakarta.
4.  Paul  Malvino,  Albert,  Ph.  D  (1996), Elektronika  Komputer  Digital  pengantar mikro computer , Erlangga\, Jakarta.
5.  Pranata,  Antony,  (2003), Pemrograman Borland Delphi 6, Andi, Yogyakarta.
6.  S,  Pressman,  Roger,  Ph,  D,  (2002), Rekayasa  Perangkat  Lunak  Pendekatan Praktisi, Andi, Yogyakarta.
7.  Tosin,  Rijanto,  (1997), Flowchart  Untuk Siswa dan Mahsiswa,Dinastindo , Jakarta.