## Simulasi Kontrol Penerangan Dan Instrumen Pada Mobil Menggunakan Multiplexer Dan Demultiplexer
Hidayat 1 , Endah Komalasari 2 , Agus Trisanto 3
[123] Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung Jl.Prof. Dr. Soemantri Brojonegoro No.1 Gedung Meneng Bandar Lampung 35145 hidayat.te06@gmail.com
Abstrak
Sistem kontrol penerangan dan instrumen pada mobil umumnya memiliki jalur kabel yang rumit. Dimana setiap  komponen  elektrik  mobil  membutuhkan  1  kabel  untuk  menghidupkannya.  Kabel  yang  dibutuhkan untuk  menghidupkan  semua  komponen  elektrik  mobil  depan  dan  belakang  adalah  15  kabel.  Banyaknya kabel dalam hal ini tentu sangat merepotkan ketika ada jalur kabel yang putus atau rusak akibat konsleting, oleh  karena  itu  diperlukan  suatu  sistem  yang  lebih  sederhana  serta  mudah  dalam  perawatan yaitu menggunakan multiplexer dan demultiplexer . Multiplexer merupakan  rangkaian penggabungan  data.  Data dari  setiap  keluaran  saklar  pada  ruang  kemudi  digabungkan  menjadi  satu  kabel  penghubung  dan disambungkan  ke  sisi  depan  dan  belakang. Pada  bagian  depan  dan  belakang  terdapat  rangkaian demultiplexer yang  merupakan  rangkaian  pemisah  data. Data dari  ruang kemudi  diterima dan dipisahkan kembali  sesuai  dalam  bentuk  aslinya  berupa deret  pararel.  Metode  yang  digunakan  pada  penelitian  ini menggunakan Time  Divison  Multiplexer (TDM)  yaitu  penggiliran  waktu  pemakaian  saluran  transmisi dengan  mengalokasikan  waktu  untuk  setiap  saluran. Waktu  yang  digunakan  pada  setiap  saluran  adalah 11,40  ms    berdasarkan  hasil  pengukuran  dengan  osiloskop  dihasilkan  suatu  sistem  yang  lebih  sederhana dalam  menghantar  data  dari  jumlah  kabel  yang  banyak  menjadi  lebih  sedikit.  15  kabel  yang  digunakan dapat  disederhanakan  menjadi  3 buah  kabel  untuk  mengontrol  mati  hidupnya  sistem  penerangan  dan instrumen  pada  mobil.  Tiga  kabel  tersebut  meliputi  satu  kabel  data  pengontrol  dan  dua  kabel  sumber tegangan.
Kata kunci : sistem, data, multiplexer,demultiplexer
Abstract
Control systems lighting and instruments on  the car generally has a complicated cable lines. Where each component  of the  electric car requires one cable to  power  it.  Cables needed  to  power all  the electrical components  of the  car front and rear are 15 wires.  The  number  of wires in this  case would be very inconvenient when no cable lines are broken or damaged by the surge, therefore we need a system that is simple and easy in maintenance is to use a multiplexer and demultiplexer.  Multiplexer is  a series of data merging.  Data from each output switch in the  wheelhouse combined  into a  single cable connecting and connected to the front side and rear. At the front and rear there is a demultiplexer circuit is a series of data separator. Data from the wheelhouse is received and separated again in its original form appropriate form parallel rows. The method used in this study using Time Division Multiplexer (TDM) is the rotation time of the transmission channel usage by allocating time for each channel. Time spent on each channel is 11.40 ms based on measurements with an oscilloscope produced a simpler system of sending data from a number of cables that are becoming fewer. 15 cable used can be simplified into 3 pieces of cable to control his life die and instrument lighting system on the car. The three wire controller includes a data cable and two cables voltage source.
Keywords : System, data, multiplexers, demultiplexers

## I. PENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  semakin  pesat  tiap tahunnya,  hampir  sebagian  besar  pekerjaan manusia  di  bantu  oleh  mesin  seperti  robot,  motor dan mobil. Mobil adalah salah satu alat transportasi darat  yang  penting  bagi  manusia.  Memiliki  mobil
bagi sebagian besar kalangan masyarakat pada saat ini  bagaikan  suatu  hal  yang  pokok  dimana  dapat membantu  dalam  beraktifitas  khususnya  dalam bekerja.  Mobil  dilengkapi  dengan  berbagai  sistem di  antaranya  sistem  penerangan  dan  instrumen. Sistem ini sangat membantu pengendara pada siang maupun  malam hari. Umumnya mobil mempunyai sistem  kontrol  penerangan  dan  instrumen  yang
cukup  rumit,  yaitu  menggunakan  kabel  untuk masing-masing peralatan elektriknya, seperti lampu besar  depan,  lampu  rem,  lampu  senja,  wiper (pembersih kaca depan dan belakang), dan klakson, yang membutuhkan banyak kabel untuk mengaktifkan semua komponen
tersebut.
Banyaknya  kabel  tentu  sangat  merepotkan  pada saat  perawatan  atau  perbaikan  ketika  ada  jalur kabel yang putus atau rusak akibat konsleting. Oleh karena  itu  diperlukan  suatu  sistem  yang  lebih efisien  dan  efektif  serta  mudah  dalam  perawatan yaitu  dengan  menggunakan multiplexer dan demultiplexer .
Multiplexer merupakan  suatu  teknik  elektrik  yang berfungsi untuk menyederhanakan penghantar data dari  jumlah  yang  banyak  menjadi  lebih  sedikit. Sedangkan demultiplexer merupakan kebalikan dari multiplexer yaitu  untuk  mengembalikan  jumlah penghantar data dari  jumlah yang sedikit   menjadi lebih banyak. Metode multiplexer dan demultiplexer ini digunakan pada sisi pemancar dan penerima  baik  bagian  depan  maupun  belakang mobil untuk menghasilkan jumlah penghantar data yang lebih sederhana  dan mudah dalam perawatan dan pengoperasiannya. Hal ini karena menggunakan  satu  kabel  data  untuk  mengontrol semua  sistem  eletrik  pada  mobil,  tanpa  mengubah sistem kerja dari peralatan itu sendiri.
Perakitan  sistem  instrumen  dan  penerangan konvensional  cukup  rumit  karena  menggunakan kabel  untuk  setiap  peralatan  elektriknya  sehingga kurang  efisien.  Sistem  ini  dapat  diganti  dengan sistem  yang  lebih  baik  yaitu  sistem  satu  kabel penghubung  pada  peralatan  elektriknya.  Sistem kontrol  komponen  listrik  dengan multiplexer dan demultiplexer menghasilkan  sistem  yang  lebih sederhana,  mudah  dalam  perawatan  dan  praktis dalam pengoperasiannya.

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Sistem kontrol (control system)
Sistem  kontrol  adalah  suatu  alat  yang  berfungsi untuk  mengendalikan,  memerintah  dan  mengatur keadaan  dari  suatu  sistem. Sistem  kontrol  terbagi menjadi  2 bagian yaitu :
a. Sistem kontrol lup terbuka (Open loop control system)
Sistem kontrol lup terbuka adalah suatu sistem yang  keluarannya  tidak  mempunyai  pengaruh terhadap aksi kontrol. [1] Artinya, sistem kontrol terbuka  keluarannya  tidak  dapat  digunakan sebagai  umpan  balik  dalam  masukan.  Sistem
kontrol  lup  terbuka  dapat  dilihat  pada  gambar 2.1
Gambar 2.1 Sistem kontrol lup terbuka
b. Sistem  control  lup  tertutup (Closed  loop control system)
Sistem  kontrol  lup  tertutup  adalah  sistem kontrol  yang  sinyal  keluarannya  mempunyai pengaruh  langsung  pada  aksi  pengontrolan. [1]
Sistem  kontrol  lup  tertutup  juga  merupakan sistem  kontrol  berumpan  balik  yaitu  untuk memperkecil  kesalahan  sistem.  Sistem  kontrol lup tertutup dapat dilihat pada gambar 2.2

## Gambar 2.2 Sistem kontrol lup tetutup
Prinsip  kerja  dari  sistem  kontrol lup  tertutup tidak jauh berbeda dengan lup terbuka, dimana pada lup tertutup  terdapat  penambahan  berupa  sensor  pada keluarannya.  Sensor  ini  memberikan  umpan  balik kepada  masukan  setiap  terjadinya  perubahan keluaran agar keluarannya selalu konstan.

## 2.2 Sistem Kelistrikan Mobil
Sistem  kelistrikan  mobil  merupakan  bagian  yang sangat  penting  pada  suatu  kendaraan,  karena kinerja sistem ini berhubungan dengan sistem yang lain. [2] Berikut  ini  adalah  komponen  kelistrikan mobil  :
a. Baterai Baterai  berfungsi  sebagai  sumber  arus  searah pada  sistem kelistrikan  otomotif.  Peran baterai sangat  penting,  hal  ini  digunakan  sebagai pemicu  awal  untuk  menghidupkan  mesin. Baterai yang umum digunakan sebagai sumber tenaga  pada  sistem  kelistrikan otomotif  adalah berkapasitas tegangan 12 V, 45 Ah.
b. Sekring ( fuse )
Sekring  adalah  suatu  komponen  kelistrikan yang  berfungsi  untuk  membatasi  beban  arus yang berlebihan. Selain itu, untuk menghindari kerusakan  pada  rangkaian  saat  terjadi konsleting  atau  hubungan  singkat.  Dengan adanya  sekring  rangkaian  kelistrikan,  bola
Masukan n Keluaran
Kontroler Plant Masukan Keluaran Kontroler
Plant
Sensor
lampu,  kabel-kabel, relay,  fleser, dan  yang lainnya tidak  akan rusak  bila  terjadi  kelebihan arus  atau  terjadi  hubungan  singkat  karena sekring akan putus terlebih dahulu.
c. Pengedip ( Flase )
Pengedip  digunakan  untuk  memutus  dan menghubungkan  arus  secara  otomatis  pada rangkaian  lampu  tanda  belok  sehingga  lampu akan berkedip.
d. Relay Relay  adalah  saklar  elektrik  yang  digunakan untuk  memutus  dan  menghubungkan  arus secara  elektrik.  Cara  kerjanya,  apabila  dialiri arus  listrik  maka  kumparan  di  dalam  relay berubah menjadi magnet sehingga kontak poin akan  terhubung,  dan  apabila  aliran  listrik  di putus maka kontak poin akan tertarik terbuka.

## 2.3   Sistem Penerangan dan Instrumen
Sistem  penerangan  dan  instrumen  pada  mobil digunakan  untuk  menerangi  pengendara  baik  di malam  hari  maupun  di  siang  hari. [3] Komponen sistem  penerangan  dan  instrumen  serta    pemberi isyarat antara lain :
a. Lampu sen kiri dan sen kanan Lampu  sen  kiri  dan  berfungsi  untuk  memberi tanda kepada pengemudi lain bahwa mobil akan membelok ke kiri atau ke kanan.
b. Lampu kepala Lampu kepala berfungsi untuk penerangan pada malam hari.
c. Lampu rem Lampu  rem  berfungsi  sebagai  penanda  bagi pengemudi  lain  bahwa  kendaraan  sedang mengerem
d. Lampu mundur
Lampu mundur  berfungsi  sebagai penanda  bagi pengemudi  lain  bahwa  kendaraan  sedang berjalan mundur
e. Wiper Wiper berfungsi untuk membersihkan kaca, baik bagian    depan  maupun  bagian  belakang  dari debu dan kotoran.
f. Motor air wiper Air wiper berfungsi untuk menyiram kaca, baik bagian depan maupun  belakang.
g. Klakson Klakson  berfungsi  sebagai  bel  bagi  pengemudi lain untuk minggir.
h. Spedometer Spedometer merupakan alat pengukur kecepatan kendaraan  sehingga  pengemudi    dapat mengetahui kecepatan kendaraan yang dijalankan.

## 2.4 Diagram Sistem Kelistrikan
Diagram sistem kelistrikan pada mobil yang umum digunakan adalah sebagai berikut : a. Rangkaian Lampu sen dan hazard
Gambar 2.3 Rangkaian sen dan hazard [4]
b. Rangkaian Lampu Kepala
Gambar 2.4 Rangkaian lampu kepala [4]

## c. Rangkaian lampu rem
Gambar 2.5 Rangkaian lampu rem [4]

## 2.5 Sistem Kontrol  Kelistrikan Konvensional
Sistem kontrol  berfungsi untuk mengontrol semua kelistrikan  pada  mobil  dari  sistem  penerangan sampai  instrumen.    Semua  komponen  kelistrikan dan  instrumen  umumnya  dirangkai  secara konvensional  yaitu  dengan  menggunakan  kabel pada setiap komponen elektriknya, sehingga hal ini membutuhkan  banyak  rangkaian  kabel  dari  ruang kemudi  menuju  sisi  depan  dan  belakang.
Banyaknya  kabel  tentu  sangat  merepotkan  pada saat  perakitan  maupun  perawatan  ketika  ada  jalur yang  rusak.  Oleh  karena  itu  perlu  adanya  suatu rangkaian  yang  bisa  menyederhanakan  jumlah penghantar kabel yang lebih sedikit.

## III. METODE PENELITIAN

## 3.1 Metode Penelitian
Didalam  pengiriman  data, ada  kalanya  diperlukan pengiriman  lebih  dari  satu  sumber  data  secara serentak melalui satu media transmisi. Hal ini tentu sangat  efektif  mengingat  kemampuan  kapasitas saluran  data  akan  informasi. Proses  pengiriman data  secara  serentak  dikenal  sebagai  sistem multiplexer.
Pada  penelitian  ini  digunakan multiplexer dengan menggunakan  TDM . Secara  umum  TDM menerapkan  prinsip  penggiliran  waktu  yaitu pemakaian
saluran transmisi
dengan mengalokasikan  satu  slot  waktu  ( time  slot )  bagi setiap saluran. [5] Waktu yang digunakan pada setiap saluran  adalah  11,40  ms  berdasarkan  hasil pengukuran dengan osiloskop
Hubungan  antara  sisi  pengirim  dan  penerima  data yang  menerapkan  teknik  TDM  dijelaskan  secara skematik pada gambar 3.1 berikut.
Gambar 3.1 Proses Pengiriman data
Data masukan dari multiplexer yang berupa saklar- saklar  pada  ruang  kemudi,  saklar  ini  berfungsi untuk  menyalakan  atau  mematikan  komponen elektrik mobil sisi depan dan belakang. Sedangkan demultiplexer  pada  bagian  depan  dan  belakang akan  mengikuti  pergerakan  yang  terjadi  pada multiplexer yang di atur dengan nyala atau matinya saklar pada ruang kemudi.  Prinsip kerjanya adalah pengiriman  data  secara  bergantian  dari  mulai  slot pertama  dengan berisi data 000 sampai dengan slot enam belas yang berisi data 111

## 3.2  Diagram blok
Bentuk diagram blok dapat di lihat pada gambar di bawah ini :

## Gambar 3.2 Diagram Blok
Pada  gambar  3.2  memperlihatkan  bahwa  blok diagram  terdiri  dari  3  bagian  utama  yaitu  :  Ruang kemudi,  sis  depan  dan  sisi  belakang.  Pada  ruang kemudi  terdapat  kumpulan  saklar  yang  berfungsi untuk  menghidupkan  atau  mematikan  rangkaian elektrik  sisi  depan  dan  belakang.  Sedangkan  pada sisi  depan  dan  belakang  terdapat  rangkaian  driver berupa lampu led yang diasumsikan sebagai beban nyata pada mobil.
3.3 Flow  chart  kontrol  penerangan  dan instrument
Gambar  3.3  Flow  chart  kontrol  penerangan  dan instrument
1 3 16 2 Frame Arah transmisi 1 3 ... 16 2 ... M ulai M enggabungkan data Paralel ke seri P em ecahan data dari dem ultiplexer M enghidupkan saklar yang diinginkan Pengirim an data dari K em udi m elalui m uttiplexer D river Penerim aan data dari rangkaian depan dan belakang Lam pu nyala sesuai Saklar yang dihidupkan C lock sinkronisasi data Driver Demultiplexer depan
Komponen elektrik depan Demultiplexer belakang Driver Komponen elektrik belakang Osilator Osilator Saklar pusat kontrol Osilator Multiplexer

## 3.4  Perhitungan
Di  dalam  penelitian  ini  dilakukan  perhitungan untuk mengetahui nilai frekwensi, dan periode pada rangkaianMencari nilai frekwensi pada IC Clok
F = 1,44 /  ( Ra + 2Rb ) x C = 1,44  / ( 900 + 2 x 800 ) x 10 x 10 -9 = 1,44 / ( 2.500 ) x 10x10 -9 = 1,44 / ( 25.000 ) x 10 -9
= 85 Hz
Pengaturan frekwensi  ini  sangat  penting dilakukan agar data yang di kirim dari ruang kemudi dapat di terima  tepat  pada  rangkaian  sisi  depan  dan belakang.
Mencari Nilai Periode
T = 1 / F = 1 / 85 s
= 0,01174 S = 11,74 ms

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Gambar rangkaian keseluruhan

## Gambar 4.1 Rangkaian secara keseluruhan
Keterangan:
1. Rangkaian kemudi
Rangkaian  kemudi  merupakan  rangkaian  yang didalamnya terdapat susunan saklar dan lampu led. Susunan saklar berfungsi untuk menghidupkan  atau  mematikan  lampu  pada bagian  depan  dan  belakang  mobil.  Sedangkan
lampu  led  berfungsi  sebagai  lampu  indikator untuk  mengetahui  saklar  mana  yang  sedang aktif.  Berikut  ini  adalah  tabel  4.1  susunan saklar pada kemudi
Saklar Led Keterangan 1 1 Lampu sen kiri 2 2 Lampu sen kanan 3 3 Lampu Senja 4 4 Lampu Atert 5 5 Lampu Rem 6 6 Wiper Belakang 7 7 Air Wiper Belakang 8 8 Wiper Depan 1 9 9 Wiper Depan 2 10 10 Air Wiper Depan
11 11 Klakson
12 12 Lampu besar pendek
13 13 Lampu besar panjang 14 14 Lampu Hazard
Tabel  4.1  merupakan  susunan  saklar  yang berfungsi  untuk  mempermudah  lampu  mana yang ingin dihidupkan yang di beri saklar pada setiap komponen elektriknya.
2. Rangkaian depan Rangkaian  depan merupakan  rangkaian  driver dengan  10  rangkaian  kontrol  yang  terdiri  dari resistor,  transistor  dan  relay  yang  di  rangkai secara seri.
3. Rangkaian belakang Rangkaian  belakang merupakan  rangkaian driver dengan 7 rangkaian kontrol  yang terdiri dari  resistor,  transistor  dan  relay  yang  di rangkai secara seri.

## 4.2 Uji Respon Fungsional
Uji  respon  fungsional berisi  sebuah  pernyataan yang  akan  mengeluarkan  perintah  dari  ruang kemudi  ke  bagian  sisi  depan  dan  belakang  mobil untuk  menghidupkan  atau  mematikan  rangkaian elektrik.
Hasil  uji  respon  fungsional  yaitu  dengan menggunakan 14 saklar pada ruang kemudi. Ketika saklar  pada  posisi  off  maka semua  komponen elektrik mati  karena  tidak  ada  pengiriman  data sedangkan  pada  saat  saklar  on,  semua  komponen elektrik hidup  karena  terjadi  pengiriman  data  dari rangkaian kemudi ke sisi depan dan belakang.

## 4.3 Gelombang keluaran dari multiplexer
Tampilan  gelombang  dari  keluaran  IC Multiplexer sebagai berikut :
Gambar 4.2 Gelombang data penyinkron
Gambar 4.2 merupakan gelombang data penyinkron yang selalu aktif  yang berfungsi untuk menyinkronkan  semua  data  dari  saklar  1  sampai saklar 14
Gambar 4.3 Gelombang data penyinkron dan saklar 1 hidup
Gambar 4.3 merupakan gelombang ketika saklar 1, berupa  lampu  sen  hidup,  terlihat bahwa  terjadi penambahan panjang  gelombang yang  sebelumnya dengan periode11.30 ms menjadi 22.60 ms, hal ini terjadi karena adanya pengiriman data.
Gambar 4.4 Gelombang data penyinkron, saklar 3 dan 6 hidup
Gambar 4.5 Gelombang data penyinkron, saklar  5 dan 7 hidup
Gambar  4.4  merupakan  gelombang  penyilangan antara  saklar  3  dan  6,  sedangkan  gambar  4.5 merupakan  penyilangan  antara  saklar  5  dan  7. Setiap saklar memiliki gelombang, sehingga ketika semua saklar dihidupkan maka gelombang tersebut akan menempati pada alamatnya masing-masing.
Berdasarkan  perhitungan diperoleh  gelombang dengan  periode 11,74  ms sedangkan  hasil pengukuran  osiloskop  11,40  ms terdapat  selisih 0,34  ms  antara  perhitungan  dan  hasil  pengukuran. hal ini disebabkan karena :
a. Rugi-rugi  dan  toleransi  pada  tiap  komponen pembentuk  rangkaian IC  Clock, yaitu  resistor variabel pada pin 2 dan kapasitor pada pin 1 b. Nilai tegangan catu daya yang tidak pas 5 V.

## 4.4 Kondisi perubahan saklar
Ketika  semua  saklar  pada  kondisi  off  data  yang keluar  berurutan  100000000000000,  data  angka  1 merupakan  data  penyinkron  yang  selalu  aktif, berfungsi  untuk  menyinkronkan  semua  data  dari data  lampu  sen  sampai  data  lampu  hazard. Sedangkan  ketika  saklar  pada  posisi  on  data  yang keluar  berurutan  111111111111111,  hal  ini menandakan  semua  komponen  elektrik dalam keadaan  hidup  secara  bersamaan.  Seiring  dengan adanya  penambahan  data  dengan  menghidupkan saklar  pada  ruang  kemudi,  hal  ini  juga  akan menyebabkan gambar gelombang semakin panjang. Semakin  banyak  saklar  yang  dihidupkan    makin banyak  pula  data  yang  keluar  sehingga  gambar gelombang akan semakin panjang.

## V. Kesimpulan dan Saran

## 5.1 Keimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Peralatan  kontrol    penerangan  dan  instrumen yang  lebih  praktis  karena  hanya  menggunakan satu kabel data pengontrol.
2. Dihasikan  suatu  alat  kontrol  penerangan  dan instrumen  pada  mobil  yang  lebih  sederhana dengan menggunakan
multiplexer dan
demultiplexer menggunakan metode TDM yaitu pembagian  waktu  pada  setiap  saluran, dengan waktu 11.40 ms
5.2 Saran
1. Untuk penelitian lebih lanjut agar menambahkan beban  berupa  lampu  yang  digunakan  untuk mengontrol  penerangan  dan  audio  di  dalam mobil.
2. Ditambahkan suatu pendeteksi rangkaian  ketika terjadi  kesalahan/kerusakan  baik  di  depan maupun  dibelakang  yang  berfungsi  untuk memberikan umpan balik pada ruang kemudi.

## Daftar Pustaka
[1] Sri  Ratna  Sulistianty,  Fx.  Arinto  Setyawan. Dasar  Sistem  Kendali. Bandar  Lampung  : Universitas Lampung, 2006
[2] http://www.nazardark.com/2013/02/sistem- kelistrikan-body-pada-mobil.html
[3] http://indralasmana16.com/2012/02/sistem- penerangan-pada-mobil.html
[4] http://dida14.com/2012/05/rangkainsistem- kelistrikan-bodi.ml
[5] Zuhal,  Dasar  Teknik  Tenaga  Listrik  dan Elektronika  Daya,  Gramedia  Pustaka  Utama, Jakarta, 1995, p.131.