Articles
Implementasi Analog Front End pada Sensor Kapasitif Untuk Pengaturan Kelembaban Menggunakan Mikrokontroller STM32
Rendy Setiawan;
Muhammad Rivai;
Suwito Suwito
Jurnal Teknik ITS Vol 6, No 1 (2017)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (319.489 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v6i1.22153
Sensor kapasitif merupakan jenis sensor yang mengubah stimulus fisik menjadi perubahan kapasitansi. Pada sensor kapasitif, adanya stray capacitance atau kapasitansi parasitik pada sensor dapat menyebabkan kesalahan dalam pengukuran. Dalam aplikasi pengaturan kelembaban, dibutuhkan sistem pengukuran kelembaban dengan kesalahan minimum untuk mendapatkan nilai setting point dengan galat minimum. Maka diperlukan implementasi analog front end yang dapat meminimalisir kesalahan akibat stray capacitance pada sensor kapasitif untuk pengukuran kelembaban relatif. Pada sistem pengukuran sensor kapasitif ini, sensor dieksitasi dengan sinyal AC yang dihasilkan oleh generator sinyal pada frekuensi 10 KHz, kemudian diimplementasikan analog front end untuk mengondisikan sinyal dari sensor. Keluaran dari analog front end dikonversi menjadi sinyal DC menggunakan demodulator sinkron dan filter low pass lalu dikonversi menjadi data digital menggunakan ADC di mikrokontroller STM32. Hasil pengukuran yang didapatkan dengan implementasi analog front end kemudian kemudian gunakan untuk mengatur kelembaban pada sebuah plant growth chamber. Berdasarkan hasil dari pengujian, rangkaian analog front end dapat mengompensasi stray capacitance dengan kesalahan pembacaan nilai kapasitansi maksimal sebesar 4.2% pada kondisi stray capacitance sebesar 236,6pF, 174,3pF dan 115,7pF. Implementasi analog front end pada pengaturan kelembaban menghasilkan galat pada setting point maksimal sebesar 8.8% untuk nilai RH 75% dan 33%.
Rancang Bangun Tomografi Kapasitansi Listrik dengan Sensor Tersegmentasi dan Berperisai untuk Deteksi Benda Dalam Pipa
Ardian Wardhana;
Muhammad Rivai;
Fajar Budiman;
Saikhul Imam
Jurnal Teknik ITS Vol 6, No 1 (2017)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (373.006 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v6i1.22752
Tomografi merupakan teknik pengamatan struktur penampang benda tanpa melakukan tindakan yang bersifat merusak atau mengubah benda yang dibutuhkan dalam penerapan industri, kesehatan maupun keamanan. Pengamatan dilakukan dengan memanfaatkan interaksi bahan dalam benda terhadap sinyal eksitasi eksternal. Hasil pengukuran digunakan untuk merekonstruksi struktur penampang internal benda. Pada penelitian ini dilakukan perancangan sistem tomografi kapasitansi listrik dengan menggunakan sensor tersegmentasi dan berperisai. Tomografi kapasitansi listrik memanfaatkan informasi perbedaan nilai kapasitansi pada beberapa garis potong yang disebabkan oleh persebaran permittivitas bahan untuk merekonstruksi struktur bagian dalam benda. Konfigurasi sensor diatur dengan menggunakan multiplekser analog yang terdiri dari array switch CMOS HEF4066B. Pengukuran kapasitansi sensor dilakukan dengan metode pengukuran muatan. Sinyal hasil pengukuran dikondisikan dengan menggunakan filter high-pass, penguat, penyearah presisi dan perata-rata, yang kemudian didigitalkan menggunakan ADC pada mikrokontroller ATmega8A. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan komputer. Rekonstruksi citra dilakukan dengan algoritma proyeksi balik linier. Berdasarkan hasil pengujian, sistem tomografi kapasitansi listrik dapat mendeteksi letak dan membedakan bahan benda uji. Penggunaan sensor tersegmentasi mampu meningkatkan sensitivitas pengukuran kapasitansi sebesar 2,76 kali lipat dari penggunaan sensor tunggal dengan nilai sensitivitas 0,515 V/pF. Penggunaan sensor berperisai mampu mengurangi efek gangguan lingkungan terhadap pengukuran sensor. Hasil dari penelitian ini dapat diimplementasikan sebagai alat pemonitor isi pipa pada industri dengan kebutuhan regulasi yang rendah.
Sistem Otomatisasi Pelacakan Objek Astronomi Menggunakan Teleskop Berdasarkan Stellarium
Afif Aulia Rahmnan;
Muhammad Rivai;
Tasripan Tasripan
Jurnal Teknik ITS Vol 6, No 2 (2017)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (584.352 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v6i2.24121
Stellarium merupakan software simulasi gambar 3D yang dapat menampilkan benda-benda angkasa secara detail, sehingga pengamat astronomi dapat mengetahui koordinat suatu objek angkasa melalui data yang disajikan oleh stellarium. Akan tetapi pencarian objek berdasarkan koordinatnya jika dilakukan pengamatan secara manual menggunakan teleskop akan membutuhkan waktu yang cukup lama. Oleh karena itu diperlukan suatu sistem yang secara otomatis dapat menggerakkan teleskop berdasarkan data-data yang diperoleh melalui stellarium.Sistem tersebut dapat dibangun dengan mengintegrasikan arduino, kamera, sensor potensiometer, motor servo dan motor dc. Stellarium mengirimkan data ke komputer berupa koordinat objek. Kemudian di komputer koordinat tersebut dikonversi dalam bentuk derajat dan dikirim ke arduino. Dengan metode fuzzy logic arduino akan menggerakkan motor dc menuju objek berdasarkan data derajat dan sensor potensiometer. Kamera akan menangkap gambar real-time melalui teleskop dan ditampilkan ke layar monitor komputer. Kemudian komputer melakukan image processing yaitu autofocus dengan motor servo untuk memperjelas gambar dan tracking dengan menentukan titik tengah objek. Saat benda bergerak, kamera akan meng-update koordinat objek dan menggerakkan teleskop menuju koordinat baru objek tersebut. Berdasarkan pengujian, kesalahan hasil konversi sensor derajat azimuth rata-rata sebesar 0.6 derajat, sedangkan untuk altitude rata-rata sebesar 0.6 derajat.
Rancang Bangun Wireless Electronic Nose Berbasis Teknologi Internet of Things
Dwita Mido Gumelar;
Muhammad Rivai;
Tasripan Tasripan
Jurnal Teknik ITS Vol 6, No 2 (2017)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (568.324 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v6i2.26039
Identifikasi kandungan gas atau uap diperlukan pada banyak bidang aplikasi terutama pada industri pengolahan minyak dan gas. Sistim identifikasi diperlukan karena adanya beberapa cairan berbahaya yang mudah menguap dengan bau yang khas seperti minyak bahan bakar dan alkohol. Pada umumnya proses identifikasi gas membutuhkan proses yang lama, kompleks serta mahal karena diperlukan sampel dari lapangan dan analisa di laboratorium. Oleh karena itu dibutuhkan alat pengidentifikasian gas yang dapat dipantau dimana saja secara real time. Pada penelitian ini telah dirancang dan dibuat sebuah pengembangan dari sistem electronic nose yang ditempatkan di lingkungan industri. Sistem ini menggunakan deret sensor semikonduktor yang berbeda yaitu MQ-2, MQ-9 dan MQ-135. Peralatan ini dilengkapi teknologi yang berbasis internet of things dengan menggunakan single board computer Raspberry Pi 3. Hasil pengujian menunjukan bahwa sistem ini dapat mengidenifikasi alkohol, minyak tanah dan bensin dengan tingkat kesalahan 10%. Sistem ini diharapakan dapat mengurangi resiko kebaran, ledakan, gangguan kesehatan dan pencemaran lingkungan.
Penentuan Arah Sumber Suara dengan Metode Interaural Time Difference menggunakan Mikrokontroler STM32F4
Mohamad Asfari;
Muhammad Rivai;
Tasripan Tasripan
Jurnal Teknik ITS Vol 6, No 2 (2017)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (947.731 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v6i2.26063
Sistem pendengaran manusia dapat mengestimasi lokasi sumber suara dari pengamatan sinyal suara binaural dengan akurasi yang cukup tinggi. Manusia dapat mengenali lokasi suara secara 3 dimensi dan bahkan dapat mengenali keberadaan sumber suara pada posisi belakang dimana tidak terdapat informasi visual. Sudah banyak dilakukan penelitian mengenai pengenalan lokasi sumber suara menggunakan beberapa deret mikrofon yang memakai lebih dari 3 buah mikrofon, akan tetapi penelitian sistem pengenalan lokasi sumber suara yang menggunakan 2 buah mikrofon seperti pendengaran manusia masih jarang dilakukan. Pada penelitian ini merancang suatu sistem pendeteksi sumber suara dengan menggunakan 2 buah mikrofon dan mikrokontroler STM32F4 sebagai prosesor utama. Metode Interaural Time Difference digunakan untuk menentukan arah dengan cara membandingkan perbedaan waktu sampai sebuah suara yang dipancarkan oleh sumber suara. Berdasarkan hasil pengujian, sistem ini dapat menentukan arah sumber suara sebesar 180°. Semakin besar jarak antar mikropon dapat menghasilkan kesalahan sudut yang semakin kecil. Diharapkan alat ini dapat diaplikasikan dalam sistem pengusir hama burung untuk menentukan arah suara pengusirnya.
Rancang Bangun Mesin Pemotong Styrofoam 3 Axis Menggunakan Hot Cutting Pen dengan Kontrol PID
Putut Dwi Wijaya;
Muhammad Rivai;
Tasripan Tasripan
Jurnal Teknik ITS Vol 6, No 2 (2017)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (746.936 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v6i2.26252
Perkembangan industri kreatif styrofoam semakin pesat. Pemotongan styrofoam secara manual sulit dan tidak konsisten. Dibutuhkan mesin pemotong styrofoam yang bisa memotong secara otomatis. Pada penelitian ini penulis membuat mesin pemotong styrofoam 3 axis menggunakan hot cutting pen yang dapat memotong dari starting point manapun sesuai dengan kehendak operator, sehingga bisa memotong lebih efektif. Pada aktuator terdapat sistem kontrol suhu dengan metode PID agar selama proses pemotongan suhu tetap stabil sehingga hasil potongan rapi dan konsisten. Untuk mengontrol keseluruhan kerja mesin, digunakan mikrokontroler arduino. Pemotongan dilakukan dengan mengirimkan file g-code kepada mikrokontroler melalui software Universal G-code Sender, kemudian mikrokontroler mengirimkan sinyal untuk menggerakkan driver motor dan driver motor menggerakkan motor stepper sehingga dihasilkan gerakan aktuator sesuai dengan gambar pada file g-code. Setelah dilakukan pengujian, didapatkan hasil bahwa kontrol suhu hot cutting pen menggunakan PID menghasilkan lebar osilasi sebesar 11º Celcius. Pada pemotongan styrofoam 1 cm diperlukan suhu 290º Celcius dan feed rate 300 mm/min, styrofoam 1,5 cm diperlukan suhu 300º Celcius dan feed rate 300 mm/min, styrofoam 2 cm diperlukan suhu 310º Celcius dan feed rate 300 mm/min, styrofoam 3 cm diperlukan suhu 330º Celcius dan feed rate 300 mm/min. Diharapkan mesin ini bisa menyokong industri kreatif styrofoam di Indonesia.
Aplikasi Wireless Sensor Network Untuk Pembacaan Meteran Air
Nugra Arsyistawa;
Muhammad Rivai;
Suwito Suwito
Jurnal Teknik ITS Vol 6, No 2 (2017)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (552.732 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v6i2.26648
Pada era modern, manusia cenderung lebih menyukai hal yang praktis yang dapat mempermudah pekerjaan manusia. Untuk mewujudkan efisiensi yang diinginkan, manusia memanfaatkan teknologi untuk memudahkan pekerjaanya. Salah satu peluang pemanfaatan teknologi untuk memudahkan pekerjaan manusia adalah sistem monitoring penggunaan meteran air yang dapat diakses secara online. Pada penelitian ini merancang jenis perangkat meteran baru yang memanfaatkan teknologi nirkabel untuk mengirim sinyal listrik yang terbaca oleh sensor aliran air FS300A G3/4 yang bekerja dengan prinsip hall-effect. Sensor dikalibrasi dengan mengambil data berupa pulsa untuk menghitung aliran air. Mikrokontoler Arduino Uno akan memproses sinyal yang terbaca oleh sensor dan menampilkanya pada LCD. Perangkat terhubung dengan dalam jaringan wireless sensor network menggunakan modul Xbee S1 dengan tipe topologi jaringan digimesh yang memungkinkan proses data forwarding, yaitu proses pengiriman data dari node ke webserver melalui beberapa node sebagai jembatan. Dalam sistem ini Raspberry Pi model B digunakan sebagai webserver untuk mengumpulkan data dan mengirimnya pada server thingspeak.com tiap 30 detik. Berdasarkan hasil pengujian diketahui hubungan jumlah pulsa terhadap besar debit air, dan diketahui jangkauan maksimal dari node adalah 34 meter. Dalam uji coba jaringan, Node dengan jarak 20 m memiliki tingkat kesuksesan pengiriman data 99%.
Autonomous Surface Vehicle sebagai Alat Pemantau Lingkungan Menggunakan Metode Navigasi Waypoint
Fadlila Rizki Saputra;
Muhammad Rivai
Jurnal Teknik ITS Vol 7, No 1 (2018)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (717.501 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v7i1.28493
Polusi lingkungan seperti gas dan cairan limbah banyak terdapat pada sungai, danau, serta pantai di sekitar area industri. Polusi tersebut dapat membahayakan kesehatan, sehingga diperlukan sebuah alat untuk pemantau kondisi udara dan air di sekitar perairan tersebut. Autonomous Surface Vehicle merupakan robot kapal yang dapat bergerak secara otomatis dari suatu titik ke titik lain dengan menggunakan metode waypoint. ASV dilengkapi dengan Global Positioning System, sensor gas MQ-7 untuk karbon monoksida, dan keasaman. ASV tersebut mampu menyusuri perairan dengan medan yang sulit dijangkau manusia. Ketika lokasi telah ditentukan, kapal akan bergerak secara otomatis dan mengukur kadar gas CO dalam satuan ppm serta tingkat keasaman air dalam satuan pH yang ada di sekitar lokasi kapal secara real-time. Hasil pengukuran data tersebut langsung dikirimkan ke pengguna melalui telemetri radio. Hasil pengujian sistem yang dilakukan di danau menunjukkan bahwa ASV mampu bergerak secara otomatis maupun manual untuk pengambilan data sensor. Pada pengukuran data sensor gas CO memiliki rerata kesalahan sebesar 5%, sedangkan pada pengukuran data sensor keasaman memiliki rerata kesalahan 13%. Sistem navigasi waypoint GPS memiliki rerata kesalahan jarak sebesar 2 meter. Berdasarkan perancangan dan pengujian sistem, ASV ini mampu memantau lingkungan secara otomatis sehingga dapat menginformasikan tingkat bahaya bagi kesehatan manusia.
Sistem Pendeteksi Kepatahan Mata Bor pada Mesin Cetak PCB Berdasarkan Analisa Getaran Spindle Menggunakan Teensy Board
Putra Trimardian Asri;
Muhammad Rivai;
Tasripan Tasripan
Jurnal Teknik ITS Vol 7, No 1 (2018)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (1260.527 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v7i1.28496
Pemanfaatan Computer Numerical Control (CNC) adalah salah satu bentuk penerapan teknologi industri yang membuat hasil produksi lebih presisi dan akurat. CNC juga dapat diterapkan pada proses pencetakan Printed Circuit Board (PCB) menggantikan proses pelarutan secara kimiawi yang tidak ramah lingkungan. Akan tetapi penggunaan pencetak PCB berbasis CNC memiliki risiko yakni patahnya mata bor. Pada penelitian ini telah dibuat suatu sistem pendeteksian kepatahan mata bor berdasarkan analisa getaran. Sensor yang digunakan untuk dapat mendeteksi getaran adalah MEMS accelerometer yang mempunyai kemampuan pengukuran sampai 3,6g. Untuk dapat mengenali kepatahan mata bor, perlu dilakukan pengolahan sinyal dengan menggunakan Fast Fourier Transform. Lebar spektrum frekuensi yang digunakan adalah 0-1000Hz. Pola spektrum frekuensi tersebut digunakan sebagai input Artificial Neural Network untuk dapat mengenali kepatahan mata bor. Pemrosesan Fast Fourier Transform dan Artificial Neural Network dilakukan pada Teensy 3.2 development board. Hasil eksperimen dengan kecepatan putaran spindle 30000 RPM menunjukkan bahwa Artificial Neural Network dapat mendeteksi kepatahan mata bor dengan tingkat keberhasilan 80%. Penggunaan jenis PCB yang lebih keras dapat meningkatkan keberhasilan menjadi 91.67%. Sistim ini diharapkan dapat diterapkan pada CNC sebagai pencetak PCB sehingga dapat lebih efisien pada konsumsi daya dan waktu.
Sistem Kontrol Tingkat Kekeruhan pada Aquarium Menggunakan Arduino Uno
Muhammad Syaif Ramadhan;
Muhammad Rivai
Jurnal Teknik ITS Vol 7, No 1 (2018)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (597.03 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v7i1.28499
Ikan berisiko terkena dampak buruk apabila menetap pada air keruh yang terekspos partikel halus. Peningkatan kekeruhan dapat berdampak pada penurunan tingkat harapan hidup embrio telur ikan. Pada penelitian ini telah dibuat suatu sistem yang dapat mengatur kekeruhan aquarium dengan memanfaatkan Turbidity Sensor. Sensor ini mempunyai ukuran kecil, dan praktis, serta kompatibel dengan mikrokontroler Arduino Uno. Output data analog dari sensor dikonversi oleh Analog to Digital Converter pada Arduino Uno menjadi data digital yang merepresentasikan tingkat kekeruhan. Kekeruhan akan dikendalikan oleh sistem dengan metode kontrol proporsional. Ketika kekeruhan diatas nilai yang dikehendaki, maka motor pompa akan mendapatkan perubahan Pulse Width Modulation (PWM) untuk mempercepat proses penyaringan. Pada pengujian yang dilakukan di aquarium menunjukkan bahwa pompa memiliki rentang debit antara 96,48 dan 120,96 mL/sec saat sensor menerima tingkat kekeruhan antara 0 dan 25 %. Hasil pengujian sistem keseluruhan menunjukkan bahwa adanya penurunan kekeruhan dari 5,76 % menjadi 2,14 % dalam waktu 15 jam.