## PROPOTIPE ALAT PEMBERI INFORMASI JARAK ANTAR KENDARAAN
Slamet Handoko, Idhawati Hestiningsih, Rian Prasetio, Wildan Arief Arrosyidi Program Studi Teknik Informatika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang

## Abstrak
Keselamatan  berkendara  merupakan  bagian  terpenting  bagi  pengemudi  kendaraan  agar terhindar dari kecelakaan lalu lintas. Sebagian besar kecelakaan yang terjadi di dalam dunia lalu  lintas  disebabkan  oleh  pengemudi  kendaraan  yang  tidak  memperhatikan  keselamatan berkendara. Pada penelitian ini dibuat suatu alat pemberi informasi jarak antar kendaraan sebagai pemantau jarak terhadap kendaraan di depannya. Tujuan dari penelitian ini adalah memberi  informasi  jarak  bagi  pengemudi  kendaraan  dengan  kendaraan  di  depannya.  Alat pemberi  informasi  jarak  antar  kendaraan  menggunakan  pengindera  ultrasonik  sebagai pendeteksi  adanya  objek  penghalang  berupa  kendaraan  lain  di  depannya  dengan  kendali mikrokontroler ATMega16 yang dikembangkan  dengan bahasa pemrograman C. Pada alat pemberi informasi jarak antar kendaraan terdapat keluaran berupa tampilan data jarak dan peringatan  suara  sebagai  penanda  keberadaan  objek  penghalang  berupa  kendaraan  di depannya. Diharapkan dengan adanya alat ini dapat memberi manfaat bagi pengemudi agar senantiasa menjaga jarak kendaraannya dengan kendaraan di depannya.
Kata  kunci :  Keselamatan  berkendara,  jarak,  pengemudi,  objek  penghalang,  pengindera ultrasonik, mikrokontroler.

## 1 PENDAHULUAN
Dalam dunia lalu lintas di jalan raya banyak terdapat berbagai macam kendaraan yang melintas. Keselamatan berkendara merupakan hal terpenting dalam  berkendara di jalan  raya  agar  terhindar  dari  kecelakaan.  Seperti  yang  telah  diketahui,  banyak  terjadi kecelakaan yang disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya kecelakaan yang disebabkan oleh  kelalaian  pengemudi  seperti  mengantuk,  tidak  konsentrasi  saat  mengemudi,  dan tidak menjaga jarak dengan kendaraan di depannya.
Banyak upaya telah dilakukan oleh pengemudi untuk mengurangi atau mencegah risiko terjadinya kecelakaan saat mengemudi kendaraan. Salah satunya pengemudi tidak boleh  memposisikan  kendaraannya  terlalu  dekat  dengan  kendaraan  di  depannya.  Maka untuk  membantu  pengemudi memperkirakan jarak kendaraannya dengan  kendaraan di depannya dapat dibuat suatu alat pemberi informasi jarak antar kendaraan.
Alat  ini  akan  menampilkan  jarak  antara  kendaraan  dengan  kendaraan  di depannya  melalui  tampilan seven  segment .  Selain  itu,  alat  ini  juga  akan  mengeluarkan peringatan  suara  melalui  keluaran  suara buzzer .  Alat  yang  mendeteksi  jarak  ini dikendalikan  sepenuhnya  oleh  sebuah  mikrokontroler  ATMega16  dengan  sebuah pengindera  ultrasonik  untuk  mendeteksi  jarak  beserta  komponen-komponen penunjangnya.

## 2 KAJIAN PUSTAKA

## 2.1 Alat Bantu Pemantau Jarak
Salah  satu  faktor  yang  perlu  diperhatikan  dalam  mengendarai kendaraan adalah  jarak  aman.  Karena  sering  mengabaikan  hal  ini,  banyak  terjadi  kecelakaan yang disebabkan pengemudi tidak mampu mengendalikan kendaraan. Semakin dekat jarak kendaraan dengan  kendaraan lain di  depannya, maka faktor tabrakan menjadi lebih besar. Jarak aman adalah jarak yang harus dijaga atau ruang yang harus kosong antara satu kendaraan dengan kendaraan yang ada di depannya. Pengguna kendaraan harus dalam posisi minimum jarak dengan kendaraan yang ada di depannya dengan jarak  yang  ditempuh  kendaraan  dalam  dua  detik.  Detik  pertama  merupakan  reaksi dan detik berikutnya adalah pengereman.
Penentuan jarak aman memperhatikan kondisi dan situasi jalan yang sedang dihadapi. Karena, jalan yang licin akan menghasilkan efek pengereman yang berbeda dengan  jalan  kondisi  kering.  Pedoman  sederhananya  dapat  dilihat  pada  tabel  2.1, misal  kendaraan  melaju  dengan  kecepatan  80  km/jam,  maka  jarak  aman  sekitar  80 meter. Begitu juga kalau kecepatan di  50 km/jam,  jarak aman sekitar 50 meter.  Ini adalah jarak aman idealnya.
Tabel 1. Jarak aman berkendara
Sumber : www.oto.co.id

## 2.2 Mikrokontroler
Pada  dasarnya,  mikrokontroler  merupakan  salah  satu  bagian  dasar  dari  suatu sistem  komputer.  Mikrokontroler  dibangun  dari  elemen-elemen  dasar  yang  sama dengan komputer pribadi.  Yang membedakan hanya bentuk  mikrokontroler  yang jauh lebih kecil dari komputer pribadi.
Umumnya pada suatu sistem komputer akan menghasilkan keluaran berdasarkan masukan  yang  diterima  atau  program  yang  dikerjakan.  Begitu  juga  dengan mikrokontroler  yang  akan  mengerjakan  instruksi-instruksi  yang  diberikan  melalui program  yang  diberikan.  Jadi,  bagian  terpenting  dan  utama  dari  sistem  komputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh pemrogram dimana program tersebut akan mengerjakan instruksi-instruksi untuk melakukan tugas yang lebih kompleks.
Mikrokontroler merupakan suatu chip yang dikemas dalam satu keping dimana bagian-bagiannya diperlukan untuk suatu kontroler. Di dalam mikrokontroler umumnya
terdapat  CPU  ( Central  Proccesssing  Unit ),  RAM  ( Random  Access  Memory ),  ROM
( Read Only Memory ), I/O, dan lain sebagainya. Mikrokontroler juga memiliki beberapa instruksi meliputi akses I/O secara langsung dan mudah, proses interupsi yang cepat dan efisien, dan lain sebagainya.
Pada saat sekarang, mikrokontroler banyak digunakan untuk membuat peralatan elektronik seperti AC ( Air Conditioning ), remote televisi, alat untuk mengusir serangga, dan masih banyak lagi. Selain itu, mikrokontroler juga banyak diterapkan pada berbagai aplikasi seperti aplikasi LED berjalan, aplikasi teks berjalan, aplikasi lalu lintas dengan waktu otomatis, dan lain sebagainya. Mikrokontroler sangat bermanfaat jika dilihat dari segi keuntungan, karena selain harganya yang relatif murah, mikrokontroler juga dapat diprogram berulang kali dengan kode program sesuai keinginan pemrogram.

## 2.2.1 Arsitektur Mikrokontroler ATMega16
ATMega16  menggunakan  arsitektur  Harvard  dengan  memisahkan  antara memori  dan  bus  untuk  program  dan  data  untuk  memaksimalkan  kemampuan  dan kecepatan. Instruksi dalam memori program dieksekusi dengan pipelining single level dimana  ketika  satu  instruksi  dieksekusi,  instruksi  berikutnya  diambil  dari  memori program.  Konsep  ini  mengakibatkan  instruksi  dieksekusi  setiap  siklus clock .  CPU terdiri  dari  32x8  bit general  purpose  register yang  dapat  diakses  dengan  cepat  dalam satu  siklus clock ,  yang  mengakibatkan  operasi Arithmetic  Logic  Unit (ALU)  dapat dilakukan  dalam  satu  siklus.  Pada  operasi  ALU,  dua  operan  berasal  dari  register, kemudian  operasi  dieksekusi  dan  hasilnya  disimpan  kembali  pada  register  dalam  satu siklus clock .  Operasi  aritmatika  dan  logika  pada  ALU  akan  mengubah  bit-bit  yang terdapat  pada Status  Register (SREG).  Arsitektur  mikrokontroler  ATMega16  dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Arsitektur mikrokontroler ATMega16 Sumber : www.repository.usu.ac.id

## 2.2.2 Konfigurasi Pin ATMega16
Mikrokontroler ATMega16 memiliki susunan pin yang diperlihatkan pada Gambar 2 dengan jumlah pin yang tersedia sebanyak 40 pin.
Gambar 2. Konfigurasi pin ATMega16 Sumber : www.ilmukomputer.com
Konfigurasi pin ATMega16 sebanyak 40 memiliki fungsi sendiri-sendiri dan dapat dijelaskan sebagai berikut :
a. VCC, merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya.
b. GND merupakan pin Ground.
c. Port A (PA0…7) merupakan pin input/output dua arah dan pin masukan ADC.
d. Port B (PB0…7) merupakan pin input/output dua arah dan pin dengan fungsi khusus seperti SCK, MISO, MOSI, SS, AIN1/OC0, AIN0/INT2, T1, T0/XCK.
e. Port C (PC0…7) merupakan pin input/output dua arah dan pin dengan fungsi khusus seperti TOSC2, TOSC1, TDI, TD0, TMS, TCK, SDA, SCL.
f. Port D (PD0…7) merupakan pin input/output dua arah dan pin dengan fungsi khusus seperti OC2, ICP, OC1A, OC1B, INT1, INT0, TXD, RXD.
g. RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler.
h. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.
i. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
j. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.

## 3 METODE PENELITIAN

## 3.1 Analisis Sistem dan Perancangan Sistem 3.1.1 Gambaran Umum Sistem
Alat  pemberi  informasi  jarak  antar  kendaraan  berguna  untuk  memberikan  dua informasi bagi  pengemudi  berupa tampilan data jarak melalui tampilan seven segment dan peringatan  suara  melalui  keluaran  suara buzzer .  Gambaran  umum  arsitektur  sistem ditunjukkan pada Gambar 3
Sistem  informasi  yang  didapat  yaitu  pengindera  ultrasonik  melakukan  deteksi  ada atau  tidaknya  objek  penghalang  yang  dihubungkan  dengan  pengendali  utama mikrokontroler.  Jika  ada  objek  penghalang  yang  terdeteksi,  program  mikrokontroler kemudian  menginstruksikan  tampilan seven  segment dan  keluaran  suara buzzer sehingga pengemudi dapat menjaga jarak dengan kendaraan di depannya melalui tampilan data jarak dan peringatan suara.
Catu Daya Pengindera Ultrasonik Pengendali Utama Mikrokontroler
Seven Segment
Buzzer
Gambar 3. Arsitektur system

## 3.2 Perancangan Sistem

## 3.2.1 Perancangan Perangkat Keras
Perancangan  rangkaian  secara  keseluruhan  alat  pemberi  informasi  jarak  antar kendaraan  ditunjukkan  pada  Gambar  4.  Pada  rangkaian  keseluruhan  tersebut,  terdapat pengendali utama yaitu mikrokontroler ATMega16 yang memiliki jumlah pin sebanyak 40 pin. Namun, tidak semua pin pada mikrokontroler ATMega16 digunakan melainkan hanya beberapa  pin  saja  yang  digunakan  untuk  keperluan  beberapa  komponen  yang  terhubung dengan  pengendali  utama  mikrokontroler  ATMega16  antara  lain  pengindera  ultrasonik, tampilan seven segment , keluaran suara buzzer , dan pengatur catu daya.
Gambar 4. Rangkaian Keseluruhan

## 3.2.2 Perancangan Perangkat Lunak
a. Diagram Alir Sistem
Diagram  alir sistem alat pemberi informasi jarak antar kendaraan ditunjukkan pada Gambar  5.  Proses  kerja  sistem  dimulai  dari  penekanan  sakelar on untuk  menyalakan  alat. Sistem kemudian mendeteksi adanya objek penghalang berupa kendaraan lain di depannya dalam  jarak  tertentu  menggunakan  pengindera  ultrasonik.  Jika  ada  objek  penghalang  yang terdeteksi  lebih  dari  2,5  m,  maka  program  mikrokontroler  kemudian  menginstruksikan tampilan seven segment sehingga pengendara mengetahui jarak antara kendaraannya dengan kendaraan di depannya. Ketika objek penghalang terdeteksi pada jarak antara 10 cm sampai
dengan  2,5  m  dari  pengindera  ultrasonik,  maka  ada  tambahan  informasi  yaitu  pengendali utama mikrokontroler akan menginstruksikan untuk mengeluarkan peringatan suara melalui keluaran  suara buzzer .  Alat  pemberi  informasi  jarak  antar  kendaraan  akan  mati  ketika  ada penekanan sakelar off .
Mulai Nyalakan Alat Deteksi Objek Penghalang Ada Objek Penghalang  > 2,5 m? Tampilkan Data Jarak Matikan Alat ? Selesai Tidak Tidak Ya Ya Ada Objek 10 cm<Penghalang<=2,5 m? Tampilkan Data Jarak Keluarkan Suara Peringatan Ya Tidak Gambar 5. Diagram alir sistem

## b. Diagram Alir Program
Berdasarkan  jarak  maksimal  pengindera  ultrasonik  pada  penelitian  ini  yaitu  pada modul  DT-Sense  Ultrasonic  and  Infrared  Ranger,  maka  jarak  yang  ditentukan  untuk memberikan  peringatan  kepada  pengendara  yaitu  jangkauan  maksimal  dari  pengindera ultrasonik  kurang  lebih  3  m.  Diagram  alir  program  alat  pemberi  informasi  jarak  antar kendaraan ditunjukkan pada Gambar 6.
Ya Tidak Mulai Reset Mikrokontroler Inisialisasi Port Inisialisasi Timer Baca Pulsa Ultrasonik Tampilkan Jarak ke Seven Segment 10cm<=Jarak<80cm Keluarkan suara buzzer 3 kali Waktu tunda 500 ms Range jarak berubah Ya Tidak Ya Tidak 80cm<=Jarak<=100cm Keluarkan suara buzzer 3 kali
Waktu tunda 1000 ms Range jarak berubah Ya Tidak A B Ya Tidak 100cm<Jarak<=150cm Selesai Keluarkan suara buzzer 3 kali Waktu tunda 2000 ms Range jarak berubah Ya Tidak Ya Tidak 150cm<Jarak<=250cm Keluarkan suara buzzer 1 kali Waktu tunda 5000 ms Range jarak berubah Ya Tidak A B Gambar 6. Diagram alir program 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Implementasi Sistem
4.1.1 Pemasangan setiap komponen pada masing-masing kotak rangkaian
Sebelum  dilakukan  pemasangan  pada  masing-masing  kotak  rangkaian,  setiap komponen harus diuji terlebih dahulu. Apabila sudah benar, maka setiap komponen tersebut sudah siap untuk diletakkan pada kotak rangkaian. Hal terpenting dalam pemasangan setiap komponen  yaitu  memperhatikan  tata  letak  pemasangan.  Pengkabelan  digunakan  untuk menghubungkan  pengendali  utama  mikrokontroler  pada  kotak  rangkaian  bagian  utama dengan  pengindera  ultrasonik  dan  pengatur  catu  daya.  Pemasangan  komponen  ke  dalam kotak  rangkaian  bagian  utama  ditunjukkan  pada  Gambar  7.  Pemasangan  komponen  ke dalam kotak rangkaian pengindera ultrasonik ditunjukkan pada Gambar 8.

## Gambar 7. Pemasangan komponen ke dalam kotak rangkaian bagian utama
Gambar 8. Pemasangan komponen ke dalam kotak rangkaian pengindera ultrasonik

## 4.1.2 Pemasangan masing-masing kotak rangkaian pada mobil
Setelah  semua  komponen  terpasang  pada  masing-masing  kotak  rangkaian,  maka langkah  selanjutnya  adalah  memasang  masing-masing  kotak  rangkaian  pada  mobil. Pemasangan masing-masing kotak rangkaian pada mobil ditunjukkan pada Gambar 7.
Gambar 9. Pemasangan masing-masing kotak rangkaian pada mobil

## 4.1.3 Pengoperasian Sistem
Pengoperasian sistem dilakukan untuk mengetahui langkah-langkah dan perlengkapan yang dibutuhkan untuk menjalankan alat agar dapat bekerja dengan baik bagi penggunanya sehingga  pengguna  tidak  mengalami  kesulitan  dalam  mengoperasikan  alat.  Secara  umum, langkah pengoperasian alat adalah sebagai berikut :
a. Pertama-tama  yang  dilakukan  adalah  memastikan  bahwa  alat  sudah  terhubung  dengan catu daya aki seperti yang ditunjukkan pada Gambar 10 untuk pengujian nyata dan catu daya  jala-jala  listrik  dengan  adaptor  seperti  yang  ditunjukkan  pada  Gambar  11  untuk pengujian tidak nyata.

## Gambar 10. Penghubungan alat ke aki
Gambar 11. Penghubungan alat ke jala-jala listrik dengan adaptor
b. Menyalakan alat dengan menekan sakelar on / off untuk memulai mengoperasikan sistem seperti yang ditunjukkan pada Gambar 12.
Gambar 12. Penekanan sakelar on / off
c. Maka  setelah  semua  tahapan  dilakukan,  alat  siap  digunakan  untuk  mengukur  jarak dengan suatu objek penghalang melalui pengindera ultrasonik seperti ditunjukkan pada Gambar  13.  Tampilan  data  jarak  ditunjukkan  pada  Gambar  14.  Alat  juga  akan menghasilkan peringatan suara berdasarkan jarak tertentu.
Target Ta rg e t Gambar 13. Penggunaan alat Gambar 14. Tampilan data jarak

## 5 SIMPULAN
Keseluruhan, pembuatan prototipe alat pemberi  informasi jarak  antar kendaraan ini dapat disimpulan sebagai berikut :
a. Alat pemberi informasi jarak antar kendaraan dapat bekerja dengan baik sesuai dengan fungsinya.
b. Sesuai  dengan  hasil  uji  yang  dilakukan  terhadap  pengendara  mobil,  diketahui  bahwa tingkat kepuasan pengguna adalah 77% yang menyatakan bahwa alat ini dapat diterima dan digunakan pada mobil.
c. Prosentase  kesalahan  ukur  rata-rata  yang  dihasilkan  dari  pengukuran  pengindera ultrasonik  menggunakan  alat  dan  pengukuran  pengindera  ultrasonik  secara  manual menggunakan mistar adalah 0,53 %.

## DAFTAR PUSTAKA
Barnett, Richard and friend, “Embedded C Programming and the AtmelAVR”, Delmar learning.
Kadir, Abdul, 2002, “Pemrograman Dasar Turbo C untuk IBM”, Yogyakarta: Andi.
Hadi, Mokh. Sholihul, 2008, “MENGENAL MIKROKONTROLER AVR ATMega16”, \
http://ilmukomputer.org/wp-content/uploads/2008/08/sholihul-atmega16.pdf . datasheet DT- Sense Ultra Sonic & Infra Red Ranger.
http://www.innovativeelectronics.com.