teknokra.co : Kecelakaan kereta api setiap tahun meningkat bersamaan dengan meningkatnya penggunaan transportasi murah meriah ini. Hingga kini di Indonesia belum ada kereta api
yang bisa berhenti secara otomatis jika ada kendaraan atau manusia didekatnya. Berbeda dengan negara tetangga, contohnya saja India yang telah menciptakan kereta api otomatis sehingga dua buah kereta api yang berada dilintasan yang sama tidak mengalami tabrakan.
Melihat perkembangan teknologi transportasi di luar negeri yang sudah canggih dan maraknya kasus kecelakaan kereta api di Indonesia lah yang menginspirasi Martinus S.T.,M.Sc., Dosen Teknik Mesin Unila untuk membuat sebuah sistem otomasi yang bisa menjalankan mesin kereta api secara otomatis.
Bersama bimbingannya Ari Beni Santoso, mahasiswa Teknik Mesin 2005 meneliti mengenai pengaturan kereta api secara otomatis. Mulai dari pengereman hingga palang pintu yang bergerak secara otomatis. Sistem tersebut berbasis mikrokontrol dengan menggunakan alat peraga berupa kereta api mainan. Namun bukan kereta api mainan biasa telah dimodifikasi sehingga mesinnya hampir menyerupai kereta api sebenarnya.
Selain kereta api untuk penelitian yang dimulai sejak bulan Februari tahun lalu ini dibutuhkan juga gerbang dan palang pintu buatan. Tak membutuhkan banyak modal untuk kedua alat ini karena hanya dibuat dari papan setebal tiga cm dan palang pintu menggunakan piphet air minum.
Setelah membuat kedua alat tersebut selanjutnya kereta api mainan atau miniatur kereta api dimodifikasi dengan dua buah sensor. Sensor pertama untuk mendeteksi jarak dan yang kedua yaitu sensor posisi untuk mengontrol pengereman. Sehingga jika ada benda asing yang tingginya lebih dari 10 cm akan kereta akan mengerem secara mendadak.
Sensor posisi menggunakan Mikrokontroler Attiny 2313-20PU dan Arduino Duemilanove 328 sehingga dapat diprogram ulang agar dapat digunakan kembali sebagai pengontrol
sistem otomatis pada gerbang dan palang pintu kereta api mainan selanjutnya. Pada sensor ini diperlukan batu baterai sebagai energi catu daya yang bertegangan 5 Volt sehingga dapat menggerakan kereta api mainan yang bertegangan 9 Volt.
Selain itu dibutuhkan juga Broad Band sebagai tempat pemasangan rangkaian sebelum dipindahkan ke PCB (Printed Circuit Board) yang berfungsi untuk meletakkan komponen- rangkaian permanen. Kemudian untuk mengubah voltase pada sensor menggunakan AN7805, dan untuk menguatkan sensor menggunakan LM324. Ada juga LM339 sebagai komparator atau rangkaian untuk masukan (perintah) ke mikrokontroler.
Pembuatan kereta api mainan ini dibagi menjadi dua tahap yaitu hardware dan software. Pada perangkat keras atau hardware tahapan dimulai dengan membuat rangkaian berupa adaptor untuk menurunkan tegangan agar tidak terjadi korsleting listrik.
Kemudian merangkai micro switch yang berfungsi sebagai tombol on off, saklar dan motor dinamo. Ketiga komponen ini dihubungkan dengan kabel dari diode ke relay, dan berujung pada motor dinamo. Jika motor dinamo ini diaktifkan maka akan ada arus yang mengalir yang kemudian akan dikendalikan oleh relay lalu disesuaikan dengan mesin oleh dioda.
Berikutnya adalah merangkai Microkontroller yang telah diisi dengan sensor serta perangkat-perangkat lainnya termasuk rangkaian switch. Pada rangkaian inilah dibuat pengaturan rangkaian otomasi yang terdiri dari pengaturan kereta api, pengereman, dan palang pintu pada rel kereta api mainan berbasis microkontroller.
Proses kerja ini dimulai dari input pada sensor. Input ini merupakan data yang didapat sensor jika ada benda asing yang berada diatas rel maka input diteruskan ke LM339 untuk memproses perintah yang kemudian akan dihadapkan dengan beban (resistor) dan diteruskan ke microcontroller Attiny yang telah diprogram untuk mengendalikan sistem otomasi.
Setelah melewati microcontroller attiny, perintah untuk mengerem kereta api kemudian diteruskan ke dioda. Dalam diode ini, arus yang mengalir diubah dari DC (arus bolal-balik) menjadi arus searah atau AC. Perintah ini kemudian diteruskan relay sebagai power. Pada saat relay dalam kondisi hidup maka akan mengalirkan tegangan sebesar 1,5V AC yang akan menyebabkan motor dinamo berputar dan menghasilkan output berupa perintah pengereman.
Selain adanya proses otomasi pada kereta api, ada juga proses otomasi pada palang pintu yang telah dipasang sensor posisi (micro servo) yang akan memerintahkan palang pintu untuk menutup dan membuka secara otomatis. Mekanisme membuka dan menutupnya palang pintu ini diatur sinyal yang terpasang pada kereta api mainan, dan phototransistor pada gerbang.
Ketika kereta api mainan ini dijalankan, kereta akan melewati gerbang, dan actuator akan mengirimkan sinyal pada phototransistor lalu diteruskan pada sensor posisi atau microservo yang ada pada palang pintu agar membuka. Dan ketika kereta api sudah melewati depan palang pintu maka palang pintu tersebut akan membuka kembali secara otomatis.
Di antara proses membuka dan menutupnya palang pintu ini, terdapat jeda selama 9000 detik waktu untuk kereta melewati palang pintu. Lama waktu jeda ini dapat disesuaikan berdasarkan lama waktu kereta api bergerak di depan palang pintu, melalui program yang sebelumnya sudah ditambahkan pada sensor.
Setelah tahap pembuatan hardware selesai, dilanjutkan dengan pembuatan perangkat lunak atau software. Pembuatan software ini meliputi pemograman yang diinput ke dalam sensor. Termasuk di dalamnya kecepatan kereta api mainan, jarak aman pengereman kereta api dan waktu delay palang pintu.
Proses pengujian untuk kereta api mainan ini sudah selesai dan dinyatakan berhasil oleh Martinus, dosen pembimbing Ari Beni Santoso. Menurutnya, jika sistem otomasi ini diterapkan pada kereta api sebenarnya akan sangat membantu kerja pada operator kereta api. Selain itu, tingkat kecelakaan juga dapat diminimalisir karena semua otomatis. Meskipun begitu kereta api tetap membutuhkan seorang masinis untuk melakukan operasi awal. Namun tak sebanyak biasanyanya sehingga alokasi dana bisa dialihkan untuk proses produksi.
Selain beberapa macam kelebihan di atas, kereta mainan ini juga akan menemui beberapa kelemahan seandainya diterapkan pada kereta api sebenarnya misalnya saja pada sensor. Jika sensor tidak akurat maka akan berpengaruh pada proses kerja kereta. Juga lemah dalam hal perawatan karena kereta ini menggunakan sistem otomatis maka perawatannya harus hati-hati dalam menjaga suku cadang.
Dan ada lagi yang dikhawatirkan oleh Martinus, yaitu masyarakat Indonesia masih sulit menerima hal baru. Meskipun begitu Martinus tetap berharap bahwa Unila dapat menempatkan diri dalam perkembangan teknologi sehingga bisa berkontribusi secara maksmimal di masyarakat sebagai contoh penemuan miniatur kereta api yang bisa berkerja secara otomatis yang bisa diterapkan pada kereta api sesungguhnya. Sehingga dapat mengurangi tingkat kecelakaan di Indonesia.
Laporan : Fitri Wahyuningsih
Editor : Vina O.
