Perancangan dan Pembuatan Data Acquisition Device Sebagai Sistem Akuisisi Data untuk Kendali Mobil Formula Student

LEONARD FIDELCRISTO SUPIT, Tri Wahyu Supardi, S.Si., M.Cs.; Triyogatama Wahyu Widodo, S.Kom., M.Kom.

2023 | Skripsi | S1 ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

Data Acquisition Device (DAQ) merupakan komponen elektronik yang umum digunakan pada mobil formula student. Untuk mengoptimalisasi performa dari mobil formula student dan pengendaranya, diperlukan analisis dan pemonitoran sistem akuisisi data pada mobil. Sistem akuisisi berfungsi untuk mengumpulkan data, lalu memprosesnya untuk menghasilkan data yang dikehendaki. Parameter yang diakuisisi pada mobil meliputi perubahan posisi pedal rem/throttole, dan kecepatan roda mobil. DAQ dibuat dengan 5 kanal input yaitu 3 pin analog dan 2 pin digital, serta 3 kanal output yaitu pin controller, pin fault, dan pin brake light. Sistem DAQ dirancang dan dibuat menggunakan Teensy 3.6 serta rangkaian pengkondisi sinyal yang terdiri dari low pass RC filter, voltage follower, non-inverting amplifier, dan logic level shifter. Data hasil akuisisi sistem DAQ dikumpulkan, diproses, dan disimpan dalam SD Card dengan format .txt. Sistem DAQ akan mengirimkan data hasil pembacaan dan pengolahan dari masing-masing sensor melalui protokol komunikasi CANBUS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem DAQ dapat mengakuisisi data perubahan posisi pedal rem melalui sensor KTC Linier Motion Position PZ-12-A-50P dengan akurasi 99,91%; data perubahan posisi pedal throttle melalui sensor Hall-effect Rotary Position RTY120LVNAX dengan akurasi 99,94% untuk kedua sensor; serta data kecepatan roda mobil melalui sensor Proximity LJ12A3-4-Z/BX dengan akurasi 99,58% (sensor pertama) dan 99,46% (sensor kedua). Pada pengujian output, DAQ mampu menjalankan pemrosesan sinyal controller, mendeteksi fault berupa short/open circuit, dan mengaktifkan sinyal brake light sesuai dengan aturan FSAE. Kesimpulan pada penelitian ini, DAQ yang dirancang dapat membaca dan mengolah data hasil akuisisi dari sensor-sensor pada mobil formula student dengan frekuensi sampling 1,96 Hz.

Data Acquisition Device (DAQ) is an electronic component used in formula student vehicles. Analyzing and monitoring the data acquisition system is necessary to optimize the performance of the formula student vehicle and its driver. Data acquisition systems collect and prepare data to produce desired data. Parameters acquired include the position of the brake pedal/throttole and wheel speed. The DAQ made has 5 input channels, which is 3 analog pins and 2 digital pins, and 3 output channels, which is the controller pin, fault pin, and brake light pin. The DAQ system in this research is designed and made using Teensy 3.6, a signal conditioning circuit consisting of an low pass RC filter, voltage follower, non-inverting amplifier, and logic level shifter. DAQ system collects, processes, and stores data on SD card in .txt. The DAQ system sends data from each sensors through the CANBUS protocol. The DAQ can acquire brake pedal position data through the KTC Linear Motion Position PZ-12-A-50P sensor with an accuracy of 99.91%; throttle pedal position change data through the Hall-effect Rotary Position RTY120LVNAX sensor with an accuracy of 99.94% for both sensors; and car wheel speed data through the LJ12A3-4-Z/BX Proximity sensor with an accuracy of 99.58% (first sensor) and 99.46% (second sensor). DAQ is able to perform controller signal processing, detect faults, and activate brake light signals based on FSAE rules. The DAQ designed can read and process data from the sensors on the formula student car with a frequency sampling of 1,96 Hz.

Kata Kunci : DAQ, Akuisisi Data, Sensor, Mobil Formula Student