Vol.2, No.2, Agustus  2018, hal. 111-116 ISSN: 2549-3698 (printed)/ 2549-3701 (online)

## Miniatur Rel Kereta Api Cerdas Indonesia Berbasis Arduino
Imam Ahmad 1 , Ade Surahman 2 , Ferico Octaviansyah Pasaribu 3 , Arif Febriansyah 4 , 1,2,3,4 Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer (FTIK), Universitas Teknokrat Indonesia Jl. H.ZA Pagaralam, No 9-11, Labuhanratu,Bandarlampung Email : imamahmad@teknokrat.ac.id 1 ,adesurahman@teknokrat.ac.id 2 , fericooctavian@teknokrat.ac.id 3 , ariffebriansyah@gmail.com 4 ,

## Abstrak
Dalam merancang sebuah sistem dalam memudahkan pekerjaan dalam mengoprasikan palang pintu dan lampu lorong rel kerta api yang terkadang memerlukan pegawai yang lumayan banyak  karena  masalah  seperti  ini  sering  terjadi karena  kelalaian  dalam  mengoprasikanya banyak sekali kecelakaan yang terjadi di jalur perlintasan kereta api. Untuk itu peneliti melakukan perancangan  terhadap  sistem  miniatur  rel  kereta  api  cerdas  yang  diharapkan  bisa  membantu mengefisienkan dalam mengoprasikan palang pintu dan menghidup matikan lampu lorong secara otomatis.  Cara  kerja  alat  ini  yaitu  Dengan  memanfaatkan  mikrokontroler  arduino,  sensor  Infra Red dan sensor Ultrasonic sebagai pemberi inputan data dan cara kerja prototipe ini sensor Infra Red 1  akan  memberi  inputan  saat  kereta  api  melintas  dan  palang  pintu  perlintasan  akan menutup,  sensor  Infra  Red    2  akan  membuka  palang  pintu  perlintasan  saat  kereta  api  sudah melewati palang pintu perlintasan dan memberi pesan selamat datang di lcd, ketika kereta api memasuki lorong sensor Ultrasonic akan menghidupkan, mengontrol led menyesuaikan jalanya kereta api yang melintas  dengan proses kerja berulang-ulang.
Kata kunci: Arduino, Raindrop, LDR, LM35, Servo, Atap Otomatis.

## Abstract
In designing a system in facilitating the work in operating the door bar and the lights of the railroad tracks that  sometimes  require  quite  a  lot  of  employees  because  this  kind  of  problem  often  occurs  because  of negligence in operating a lot of accidents that occur in the railroad crossing. For this reason, the researchers designed  a  miniature  intelligent  railroad  system  that  is  expected  to  help  streamline  the  operation  of  the doorstop and turn on the lights off the hallway automatically. The way this tool works is by utilizing the arduino microcontroller, the Infra Red sensor and the Ultrasonic sensor as the data input provider and the prototype's working method. The Infra Red 1 sensor will provide input when the train passes and the crossing bar will close, the Infra Red 2 sensor will open the crossbar the crossing door when the train has passed the crossing of  the  crossing  door  and  gives  a  welcome  message  on  the  LCD,  when  the  train  enters  the  hallway  the Ultrasonic sensor will turn on, control the led to adjust the net of the train that goes through the work process over and over.
keywords: Arduino, Raindrop, LDR, LM35, Servo, Automatic roof

## 1. Pendahuluan
Perkembangan teknologi elektronika mengalami perkembangan yang sangat pesat dan bukan hal asing lagi, manusia membutuhkan bantuan dari sesuatu yang bekerja cepat, tepat, teliti dan tidak mengenal lelah. Kemajuan teknologi dalam bidang elektronika mampu menjawab masalah- masalah dengan ketelitian, kecepatan dan ketepatan yang sangat tinggi. Kereta api sebagai alat transportasi  masal  yang  mempunyai  daya  angkut  besar  dalam  sekali  jalan,  dengan menggunakan jalur khusus namun tidak jarang kita mendengar kecelakaan kereta api di pintu
penyebrangan  perlintasan  kereta  api  Yang  menyebabkan  korban  jiwa  Berbagai  faktor  yang menyebabkan  hal  ini,  salah  satunya  adalah  tidak  adanya  palang  pintu  perlintasan  atau kegagalan  palang  pintu  saat  dibutuhkan,  karena  kegagalan  operator  untuk  menutup  pintu perlintasan ( human error ).
Listrik merupakan salah satu kebutuhan yang vital dalam kehidupan manusia sehingga pemakain  sember  energi  listrik  harus  bisa  di  gunakan  semaksimal  mungkin  dengan  adanya energi listrik banyak sekali peralatan yang bisa kita gunakan misalnya penggunaan energi listrik untuk  penerangan  saat  gelap  atau  malam  hari  Walaupun  energi  listrik  merupakan  kekayaan alam  yang  akan  terus  ada  namun  tidak  menutup  kemungkinan  energi  itu  akan  habis  jika  di gunakan secara berlebihan. Akan tetapi banyak sekali manusia yang tidak menyadari akan hal tersebut  sehingga  seringkali  menggunakan  sumber  daya  listrik  yang  berlebihan  tanpa mengatahui  kapan  waktunya  diperlukan  dan  kapan  waktunya  tidak  diperlukan.  Kecerobohan dalam  penggunaan energi  listrik,  misalnya  lupa  mematikan  lampu  ketika  tidak  diperlukan merupakan salah satu penyebab pemborosan energi listrik yang harus diatasi. Dampak kerugian yang akan terjadi dari sisi pengguna akibat kecerobohan tersebut salah satunya biaya yang akan terus  bertambah  seiring  banyaknya  energi  yang  terpakai  atau  lebih  tepatnya  terbuang.  Oleh sebab  itu  diperlukan  sebuah  sistem  yang  mampu  mengendalikan  lampu-lampu  tersebut  agar dapat digunakan sesuai dengan kebutuhan.
Belakangan  ini  zaman  sudah  semakin berkembang  semua  serba  otomatis  dan  instant maka  dari  itu  manusia  berlomba-lomba  untuk  menciptakan  teknologi  baru  yang  diharapkan dapat  membantu  pekerjaan  manusia  Dengan  adanya  teknologi  yang  canggih  dan  serba otomatis  manusia  dapat  lebih  menghemat  waktu  maupun  biaya. Kesibukan  manusia  dalam pekerjaan membuat terkadang operator seringkali lupa hanya untuk sekedar mematikan saklar lampu  lorong  kereta  api.  Mereka  sudah  sibuk  dengan  perkerjaan  dan  urusan  yang  lain. Terkadang karena terlalu sibuk operator lupa mematikan lampu lorong perlintasan kereta api, walaupun hari telah siang lampu lorong rel kereta api masih menyala yang lebih parahnya lagi lampu lorong tersebut tidak pernah dimatikan sehingga terjadi pemborosan energi listrik yang tidak  hanya  merugikan  konsumen  tapi  juga  merugikan  Negara.  Dari  sebab  itu, peneliti akan memecahkan masalah tersebut dengan membuat pengendalian lampu lorong dan palang pintu kereta api otomatis. Pengendalian yang saya maksud disini adalah menyalakan dan mematikan lampu lorong secara otomatis dan membuka, menutup palang pintu perlintasan kereta api yang diapang dipinggir jalur perlintasan kereta api. Dalam artikel ini, peneliti akan membahas suatu masalah  yang  ada  di  atas  dengan  judul  Miniatur  Rel  Kereta  Api  Cerdas  Indonesia  Berbasis Microcontroller Arduino.

## 2. Metodologi Penelitian
Pada gambar diagram blok di bawah ini menjelaskan tentang cara kerja alat secara keseluruhan mulai dari input, proses, hingga output dalam diagram blok ini hanya terdapat hubungan jalur antara blok-blok saja, tetapi tiap masing-masing blok terdapat komponen utama dan komponen pendukung.
e-ISSN  2549-3701
Pada Gambar 1. Diagram blok dari mikrokontroller alat ini.
Dari blok diagram di atas dapat dijelaskan fungsi masing-masing blok sebagai berikut:
1. Listrik AC 220V dari PLN sebagai sumber tegangan yang mensuplay tegangan pada alat ini.
2. Sensor IR 1, IR 2 dan Ultrasonik sebagai sensor pendeteksi adanya kereta yang melalui lintasan tersebut yang nantinya akan memberikan input perintah yang selanjutnya untuk dikelola mikrokontroller agar sistem dapat berjalan.
3. Led 1 sampai dengan LED 9 berguna sebagai LED yang menerangi terowongan sebagai output dari sistem.
4. Servo digunakan sebagai simulasi palang pintu kereta api.
5. LCD 16x2 digunakan sebagai media pesan selamat datang yang menunjukan bahwa kereta telah memasuki area tertentu.
6. Button digunakan untuk menghidupkan ataupun mematikan lampu lorong dan membuka dan metutup servo ketika terjadi sebuah kesalahan sistem.
7. Sersor ultrasonic digunakan sebagai pendeteksi keberadaan kereta dan manusia ketika melintasi lorong rel.

## 3. Hasil Dan Pembahasan
Perancangan  Alat  adalah  suatu  metode  awal  dalam  pembuatan  sebuah  alat  yang  sangat penting  karena  tanpa  sebuah  perancangan  alat  yang  dibuat  tidak  dapat  berjalan dengan maksimal.  Untuk  memperoleh  hasil  yang  maksimal  diperlukan  rancangan  yang  baik  dengan memperhatikan sifat dan karakteristik dari tiap-tiap komponen yang digunakan agar kerusakan komponen  dapat  dihindari.  Dalam  tahap  perancangan  terdiri  dari  beberapa tahapan  yaitu perancangan  blok diagram,  diagram  alir  atau  flow  chart,  alat  dan  bahan,  hingga  pada perancangan keseluruhan alat.

## 4. Analisis dan Pengujian Alat
Gambar 1. Posisi Pemasangan Sensor IR 1
Pengujian  alat  dilakukan  untuk  mengetahui apakah  fungsi-fungsi  yang  telah  direncanakan bekerja  dengan  baik  atau  tidak.  Pengujian  alat  juga  berguna  untuk  mengetahui  tingkat  kinerja dari fungsi tersebut. Pengujian dilakukan pada tiap blok rangkaian sehingga apabila terjadi suatu kesalahan akan dapat diketahui secara pasti.

## 1. Pengujian Alat
Pengujian sistem dilakukan untuk menjamin kualitas dan juga mengetahui kelemahan dari sistem (Arnova & Amad, 2015). Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui apakah fungsi-fungsi yang telahdirencanakan bekerja dengan baik atau tidak (Prasetyawan et al., 2018). Dalam pengujian komponen akan dibahas tentang pengujian bedasarkan perencanaan dari mikrokontroller yang dibuat  dan  pengujian  yang  dilakukan  sesuai  dengan  perencanaan  yang  dibahas.  Mula-mula pengujian dilakukan  dengan  terpisah,  mulai  dari  komponen-komponen  yang  digunakan  dalam perancangan  alat  ini  sehingga  mendapatkan  hasil  yang  diinginkan.  Setelah  itu  pengujian dilanjutkan dengan pengujian dari keseluruhan rangkaian komponen mikrokontroller yang telah terpasang. Pengujian yang akan dilakukan adalah:
1. Pengujian Sensor tcrt5000.
2. Pengujian Power Supply.
3. Pengujian LCD 20x4.
4. Pengujian Sensor Ultrasonic Hc-sr04
5. Pengujian Servo
6. Pengujian Keseluruhan Alat.

## 2. Pengujian Sensor TCRT5000
Penggunaan Sensor IR pada alat ini berguna sebagai pendeteksi adanya pergerakan kereta api yang berguna untuk menggerakan komponen lainnya pada alat ini. Berikut adalah hasil pengujian rangkaian sensor tcrt 5000 pada alat ini.
e-ISSN  2549-3701

## Tabel 1. Tabel Pengujian Sensor IR TCRT5000
No Sensor IR 1 Sensor IR 2 AKSI SISTEM 1 HIGH LOW = SERVO 900/Posisi Tutup = Lampu Led Terowongan All Off = LCD Pemberitahuan OFF 2 LOW HIGH = SERVO 00/Posisi Buka = Lampu Led Open / On = LCD Pemberitahuan ON
Table 2. Tabel Penggunaan Sumber Tegangan
Input Penurun Tegangan Ic Regulator Keterangan Kegunaan PLN 220V AC Trafo 2 Ampere LM7805 Power LCD 20x4 Power Servo LM7809 Power Arduino

## 3. Pengujian Keseluruhan Rangkaian Alat
Sistem pada prototipe alat ini dirancang dengan sebuah mikrokontroller arduino mega 2560 R3 sebagai pusat pengontrol semua komponen lain yang ada pada alat ini. Input pada alat ini dengan menggunakan 3 buah sensor yaitu 2 sensor infrared dan 1 sensor ultrasonik dimana tiap sensor mempunyai perannya sendiri-sendiri agar sistem dalam alat ini dapat berkerja, lalu pada bagian outputnya berupa lcd sebagai penampil pesan LED dan servo sebagai palang pintu kereta api. Sistem  kerja  dari  keseluruhan  alat  adalah  bermula  setelah  seluruh  rangkaian  dihubungkan dengan sumber tegangan atau catu daya untuk mensupply daya ke seluruh komponen ketika ada kereta  yang  lewat  pada  rel  kereta  dan  mengenai  sensor IR 1  maka  semua    komponen  mati termasuk LED, LCD tetapi palang pintu kereta atau servo akan menutup atau posisi 900, ketika kereta mengenai sensor IR 2 maka palang pintu kereta kembali membuka atau kembali ke posisi 00 dan LCD akan menampilkan pesan Selamat datang, lalu ketika sensor ultrasonik mendeteksi kereta ada kereta di terowongan  yang melintas lampu led akan hidup secara berurutan sesuai majunya kereta lewat.
Gambar 2. Gambar Keseluruhan Alat

## 4. Kesimpulan
Setelah dilakukan berbagai pengujian dan analisa terhadap rancang alat Miniatur Rel Kereta Api Cerdas  Indonesia  Berbasis  Arduino,  baik  perangkat  keras  maupun  lunak, diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1.  Pembuatan  prototipe  atau  simulasi  pada  alat  yang  dibuat  oleh  peneliti  sudah  bisa diterapkan di kehidupan nyata jika ada dukungan yang kuat dari pemerintah karena sistem tersebut sangat efisien dan tidak memerlukan banyak pegawai untuk melakukan pekerjaan tersebut.
2. Dengan memanfaatkan mikrokontroler arduino, sensor Infra Red  dan sensor  Ultrasonic sebagai pemberi inputan data dan cara kerja prototipe ini sensor Infra Red  1 akan memberi inputan saat kereta api melintas dan palang pintu perlintasan akan menutup, sensor Infra Red    2  akan  membuka  palang  pintu  perlintasan  saat  kereta  api  sudah  melewati  palang pintu perlintasan dan memberi pesan selamat datang di lcd, ketika kereta api  memasuki lorong  sensor  Ultrasonic  akan menghidupkan,  mengontrol  led  menyesuaikan  jalanya kereta api yang melintas  dengan proses kerja berulang-ulang.

## Referensi
Andrianto, & Darmawan. (2016). Arduino Belajar Cepat Dan Pemrograman. Bandung: Informatika. Arnova, T. & Ahmad, I., 2015. Sistem Informasi E-Document Korespodensi Pada Korem 043/Gatam. Jurnal Rekayasa dan Manajemen Sistem Informasi, 1(2). Dickson,  K.  (2015). Teknik  Elektronika .  Dipetik  September  11,  2016,  Dari  Teknik elektronika.Com: http://teknikelektronika.com
Kadir, A. (2015). From Zero To A Pro Arduino . Yogyakarta: Andi. Paul, A., & Malvino. (2003). Prinsip-Prinsip Elektonika . Jakarta: Selemba Teknika.
Prasetyawan,  P.,  Ferdiyanto,  Y.,  Ahdan,  S.  &  Trisnawati,  F.,  2018.  Pengendali  Lengan  Robot  Dengan Mikrokontroler Arduino Berbasis Smartphone. Jurnal Teknik Elektro ITP , 7(2).
Hizriah Alief Jainudin, D. (2013). http://pecintasatwa.com/. retrieved september 11,  2016,  From  Tips Grooming Kucing Yang Mudah:
http://pecintasatwa.com/tips-grooming-kucing-yang- mudah/september 11,2016.
Sejati,  P.  (2011). Mengenal  Komunikasi  I2c (Inter  Integrated  Circuit). Dipetik  September  11,  2016,  Dari Purnomosejati's  Weblog:  https://purnomosejati.wordpress.com/2011/08/25/mengenal-komunikasi- i2cinter-integrated-circuit/20 Januari 2014.
Shankara, U. D. (2009). 8051 Microcontroller: Hardware, Software &
Applications.  New  Delhi:  Tata
Mcgraw-Hill Companies 27 Agustus 2009.
Wibowo,  A.  (16  April  2010). Sistem  Monitoring  Kelembaban  Dan  Suhu  Ruang  Berbasis  Mikrokontroller At89s51 Dengan Antar Muka Port Serial . Surakarta:
Universitas Sebelas Maret.
Zulfikar  Akbar., (2012), Penentuan  Rangking  Berdasarkan  Waktu  Lomba  Renang  pada  Rangkaian  Push Button  Berbasiskan  Mikrokontroler  AT89S51. Tesis.  Jurusan  Sistem  Komputer  Fakultas  Ilmu Komputer dan Teknologi  Informasi,  Universitas  Gunadarma.  Depok.Sabang,  M.  S.  (02  Mei  2013). Smart Parking Sistem. Smart Parking Sistem/15.00 WIB.