Kendali Miniatur Kereta Api Protokol Digital Command Control Dengan Raspberry Pi
NAUFAL YANU KUSDIANTO, Prof. Dr. Ir. Risanuri Hidayat, M.Sc., IPM, Ir. Addin Suwastono, S.T., M.Eng., IPM
2024 | Skripsi | TEKNIK ELEKTRO
Kereta api merupakan jenis transportasi favorit untuk mendukung proses mobilisasi. Peningkatan tren pada penggunaan kereta memunculkan sebuah hobi terhadap miniatur kereta api. Ketersediaan perangkat yang digunakan untuk mengendalikan miniatur kereta api tidak dapat mencukupi permintaan yang ada, sehingga tidak semua masyarakat dapat mengaksesnya. Disisi lain, peningkatan kemampuan single-board computer khususnya Raspberry Pi dapat menjadi solusi terciptanya perangkat pengendali yang canggih, presisi, dan terjangkau. Penelitian ini bertujuan untuk membuat controller dengan mengembangkan firmware menggunakan Raspberry Pi sebagai kendali miniatur kereta api.
Controller sistem kendali miniatur kereta dirancang menggunakan Raspberry Pi model 4B sebagai kontroler dan L298P sebagai motor driver dengan fokus pada peng gunaan protokol DCC. DCC (Digital Command Control) adalah standar yang digunakan dalam model kereta api miniatur untuk mengendalikan pergerakan dan fungsi lainnya dengan mengirimkan bit-bit sinyal. Metode yang digunakan dalam penelitian ini meli batkan pemberian sinyal untuk berbagai fungsi seperti maju, mundur, mengganti alamat kereta, menyalakan lonceng, bel, lampu, dan mesin. Sinyal DCC dikendalikan menggunakan controller dan secara IoT. Sistem IoT yang dikembangkan menggunakan protokol MQTT untuk mengendalikan kereta api miniatur melalui jaringan internet. Node-RED digunakan sebagai penghubung antara Raspberry Pi dan MQTT broker. Node-RED di deploy ke dalam jaringan cloud agar dapat diakses oleh jaringan yang berbeda.
Hasil
penelitian menunjukkan bahwa penggunaan Raspberry Pi sebagai kontroler dan
L298P sebagai driver motor mampu menggerakkan kereta api miniatur dengan baik
menggunakan protokol DCC, baik menggunakan controller atau secara IoT. Fungsi fungsi tambahan seperti lonceng,
bel, dan lampu juga dapat diaktifkan secara efektif. Pengaturan nilai bit
sinyal pada Raspberry Pi dapat dilakukan dengan mengatur nilai delay dari
kontroler. Bit 1 merupakan sinyal dengan delay 58µs, sedangkan bit 0
merupakan sinyal dengan delay 100µs.
Trains are
a favorite type of transportation to support the mobilization process. The
increasing trend in train usage has led to a hobby for miniature trains. The
availability of devices used to control miniature trains cannot meet the
existing demand, so not all people can access them. On the other hand, the
increasing capabilities of single-board computers, especially the Raspberry Pi,
can be a solution to creating sophisticated, precise, and affordable control
devices. This research aims to create a controller by developing firmware using
Raspberry Pi as a miniature train control.
The
miniature train control system controller designed using Raspberry Pi model 4B
as a microcontroller and L298P as a motor driver with a focus on the use of the
DCC protocol. DCC (Digital Command Control) is a standard used in miniature
train models to control movement and other functions by sending signal bits.
The method used in this study involves providing signals for various functions
such as forward, reverse, changing the train address, turning on bells, bells,
lights, and engines. DCC signals are controlled using a controller and IoT. The
IoT system developed uses the MQTT protocol to control miniature trains over
the internet. Node-RED is used as a connector between Raspberry Pi and the MQTT
broker. Node-RED is deployed into the cloud network so that it can be accessed
by different networks.
The results
showed that the use of Raspberry Pi as a microcontroller and L298P as a motor
driver was able to move the miniature train well using the DCC protocol, both
using a controller or IoT. Additional functions such as horn, bells, engine,
and headlight can also be activated effectively. Setting the signal bit value
on the Raspberry Pi can be done by setting the delay value of the
microcontroller. Bit 1 is a signal with a delay of 58µs, while bit 0 is a
signal with a delay of 100µs.
Kata Kunci : Bit, Controller, DCC, IoT, Raspberry Pi