8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

1/17

8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

2/17

By: Guna M.W

SENSOR WARNA

By.Guna M.W

8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

3/17

gU: cwAzi M.W

BAB I

PENDAHULUAN

Pengertian SensorSensor adalah alat untuk mendeteksi/mengukur sesuatu, yang digunakan untuk

mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan aruslistrik. Dalam lingkungan sistem pengendali dan robotika, sensor memberikan kesamaan yang

menyerupai mata, pendengaran, hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh

kontroler sebagai otaknya (Petruzella, 200!.

Sensor dalam teknik pengukuran dan pengaturan se"ara elektronik ber#ungsi

mengubah besaran #isik (misalnya $ temperatur, "ahaya, gaya, ke"epatan putaran! menjadi

besaran listrik yang proposional. Sensor dalam teknik pengukuran dan pengaturan ini harus

memenuhi persyaratan% persyaratan kualitas yakni $

1.Linieritas&onversi harus benar%benar proposional, jadi karakteristik konversi harus linier.

2.Tidak tergantung temperatur

&eluaran konverter tidak boleh tergantung pada temperatur di sekelilingnya,

ke"uali sensor suhu.

3.epekaan

&epekaan sensor harus dipilih sedemikian, sehingga pada nilai%nilai masukan yang

ada dapat diperoleh tegangan listrik keluaran yang "ukup besar.

!."aktu tanggapan

'aktu tanggapan adalah aktu yang diperlukan keluaran sensor untuk men"apai nilai

akhirnya pada nilai masukan yang berubah se"ara mendadak. Sensor harus dapat

berubah "epat bila nilai masukan pada sistem tempat sensor tersebut berubah. #.Batas$rekuensi terenda% dan tertinggi

)atas%batas tersebut adalah nilai #rekuensi masukan periodik terendah dan tertinggi

yang masih dapat dikonversi oleh sensor se"ara benar. Pada kebanyakan aplikasi

disyaratkan baha #rekuensi terendah adalah 0 *z.

&.Sta'i(itas )aktu

+ntuk nilai masukan (input! tertentu sensor harus dapat memberikan keluaran

(output! yang tetap nilainya dalam aktu yang lama.

*.Histerisis

ejala histerisis yang ada pada magnetisasi besi dapat pula dijumpai pada sensor.-isalnya, pada suatu temperatur tertentu sebuah sensor dapat memberikan

keluaran yang berlainan.

mpat si#at diantara syarat%syarat dia atas, yaitu linieritas, ketergantungan pada

temperatur, stabilitas aktu dan histerisis menentukan ketelitian sensor (ink,

1!.

8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

4/17

gU: cwAzi M.W

BAB II

+ENIS SENS,-

2. +enis Sensor "arna

)erdasarkan penggunaan / penangkapan suatu objek arna, sensor arna ini dapat di

kategorikan menjadi 2 yaitu$

a. Sensor 'arna dengan peman#aatan resistansi "ahaya.

b. Sensor 'arna dengan peman#aatan "am.

2.1 Sensor "arna dengan peman$aatan resistansi a%a/a

Pada sensor jenis ini yang umumnya di gunakan dalam suatu aplikasi biasanya

menggunakan suatu komponen jenis D. -emang pada umunya D ini di

gunakan sebagai sensor "ahaya, namun dari sini kita dapat meman#aatkan prinsipnyasebagai sensor arna.

2.1.1 Sensor 0a%a/a LD- Lig%t Dependent -esistor

adalah salah satu jenis resistor yang dapat mengalami perubahan resistansinya

apabila mengalami perubahan penerimaan "ahaya. )esarnya nilai hambatan pada

Sensor 3ahaya D (ight Dependent esistor! tergantung pada besar ke"ilnya

"ahaya yang diterima oleh D itu sendiri. D sering disebut dengan alat atausensor yang berupa resistor yang peka terhadap "ahaya. )iasanya D terbuat dari

"admium sul#ida yaitu merupakan bahan semikonduktor yang resistansnya berupah%

ubah menurut banyaknya "ahaya (sinar! yang mengenainya. esistansi D pada

tempat yang gelap biasanya men"apai sekitar 0 -4, dan ditempat terang Dmempunyai resistansi yang turun menjadi sekitar 50 4. Seperti halnya resistor

konvensional, pemasangan D dalam suatu rangkaian sama persis seperti

pemasangan resistor biasa. Simbol D dapat dilihat seperti pada gambar berikut.

Simbol Dan 6isik Sensor 3ahaya D (ight Dependent esistor

&arakteristik Sensor 3ahaya D (ight Dependent esistor!

8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

5/17

Sensor 3ahaya D (ight Dependent esistor! adalah suatu bentuk

komponen yang mempunyai perubahan resistansi yang besarnya tergantung pada

"ahaya. &arakteristik D terdiri dari dua ma"am yaitu aju e"overy dan espon

Spektral sebagai berikut $

Lau -eo4er/ Sensor 0a%a/a LD- Lig%t Dependent -esistor

)ila sebuah 7Sensor 3ahaya D (ight Dependent esistor!8 dibaa darisuatu ruangan dengan level kekuatan "ahaya tertentu ke dalam suatu ruangan

8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

6/17

gu: cwAzi M.W

yang gelap, maka bisa kita amati baha nilai resistansi dari D tidak akan

segera berubah resistansinya pada keadaan ruangan gelap tersebut. 9a%mun

D tersebut hanya akan bisa men"a%pai harga di kegelapan setelah

mengalami selang aktu tertentu. aju re"overy meru%pakan suatu ukuran

praktis dan suatu ke%naikan nilai resistansi dalam aktu tertentu. *arga iniditulis dalam &/detik, untuk D tipe arus harganya lebih besar dari

200&/detik(selama 20 menit pertama mulai dari level "ahaya 00 lu:!,

ke"epatan tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari

tempat gelap ke tempat terang yang memerlukan aktu kurang dari 0 ms

untuk men"apai resistansi yang sesuai den%gan level "ahaya ;00 lu:.

-espon Spektra( Sensor 0a%a/a LD- Lig%t Dependent -esistor

Sensor 3ahaya D (ight Dependent esistor! tidak mempunyai sensitivitas

yang sama untuk setiap panjang gelombang "ahaya yang jatuh padanya (yaitu

arna!. )ahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu

tembaga, aluminium, baja, emas dan perak. Dari kelima bahan tersebut

tembaga merupakan penghantar yang paling banyak, digunakan karenamempunyai daya hantaryang baik (rtinya resistansi bahan telah men%galami penurunan.

2.1.2 Sensor )arna T0S235

adalah sensor arna yang sering digunakan pada aplikasi mikrokontroler untuk

pendeteksian suatu obje"t benda atau arna dari objet yang di monitor. Sensor arna

8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

7/17

gU: cwAzi M.W

Pada sensor arna rus ini kemudian dikonversikan menjadisinyal kotak atau pulsa digital dengan #rekuensi sebanding dengan besarnya arus.

6rekuensi Butput ini bisa diskala dengan mengatur kaki selektor S0 dan S.

Penskalaan Butput bisa dilihat pada tabel dibaah.Ta'e( Penska(aan ,utput Sensor "arna T0S235

Dengan demikian, program yang kita perlukan untuk mendapatkan komposisi

) adalah program penghitung #rekuensi. >da dua "ara yang biasa dilakukan untuk

menghitung #rekuensi. 3ara pertama$ &ita buat sebuah timer berperiode detik, dan

selama periode itu kita hitung berapa kali terjadi gelombang kotak atau berapa jumlah

pulsa yang diterima.

8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

8/17

8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

9/17

gU: Guwa M.W

2.1.3 Sensor )arna T0S235

-odul sensor arna ) yang berkerja dengan "ara mengkonversi "ahaya ke

#rekuensi.

Spesi#ikasi

8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

10/17

gu: Guwa M.W

Spesi#ikasi $% )erbasis sensor BS -C-C-CG212 yang ber#ungsi

sebagai "onverter. 3-+"am1 dapat diaplikasikan pada berbagai ma"am

keperluan.

8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

11/17

gU: Guwa M.W

Spesi$ikasi:Modul embedded vision sensor berbasis Omnivision CMOScamera dan

mikrokontroler ARM7TM! "#$ili%s N '#C()*+,.

- #rorammable dan o%en source.

- R/B0 resolusi C!1 "23(4(55,.- Slot untuk MMC6S card denan 1AT)+ driver.- %ort servo controller.

- 8ece%atan imae %rocessin (+ 9%s "9rame6second,.- 8om%resi :#E/ so9t;are.

- 'ua li$t-;ei$t lanuae inter%reter.- Ra; imaes dum%s melalui %ort serial.

- Mam%u membuat $istoram.

- Tersedia keluaran video analo B6W "#A' or NTSC,.

- 1!1O imae bu99er untuk imae %rocessin denanresolusi tini.

- Antarmuka serial

8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

12/17

gU: cwAzi M.W

BAB III

P-INSIP E-+A

3.2 Prinsip Dasar Sensor "arna

3ahaya sebenarnya adalah sebuah gelombang elektromagnetik yang datang dengan

panjang gelombang yang berbeda H beda. Panjang gelombang ini memasuki mata anda

dan energinya diserap oleh sel sel pada bagian belakang mata anda. nergi "ahaya ini

kemudian dirubah menjadi energi kimia yang kemudian diproses oleh beberapa ratus juta

neuron khusus dan setelah satu per beberapa detik ajaib, otak kita mengatakan kepada kita

baha panjang gelombang ;50nm adalah biru dan panjang gelombang 520 adalah hijau.

Dan pada tingkat sadar kita tidak pernah benar H benar melihat panjang gelombang tersebut, namun hanya hasil dari apa yang otak kita proses

yang kita tahu. -elalui proses ini juga, banyak panjang gelombang lain yang ditolak oleh otak, seperti halnya in#ramerah dan ultraviolet. Panjang

gelombang ini juga ada namun kita tidak dapat melihatnya.

)ayangkan kita memiliki sebuah sensor yang bisa melihat banyak arna yang

berbeda, seperti photoresistor. )agaimana kita menggunakan sensor ini untuk mendeteksi

apel merah dan apel hijauI )enar dengan meninjau perbedaan keduanya

>pel merah akan memantulkan "ahaya merah tetapi menyerap "ahaya hijau.

)egitupula apel hijau akan memantulkan "ahaya hijau dan menyerap "ahaya merah.

8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

13/17

Jika kita menyinari "ahaya merah ( seperti dari D! pada kedua apel, apel merah

akan memantulkan lebih banyak "ahaya daripada apel hijau . Sehingga apel hijau akan

kelihatan lebih "erah dibandingkan dengan apel hijau. )egitupula ketika kita menyinari

"ahaya "ahaya hijau dari D hijau pada kedua apel, maka apel hijau akan kelihatan lebih

"erah

8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

14/17

gu: Guwa M.W

Penookan emiripan dan T%res%o(ding

Pada kenyataannya kita harus mengkalibrasi sebelum sensor tersebut bekerja. Ani

berarti kita harus menggunakan sensor tersebut untuk mengindera benda dan men"atat

pemba"aanya dan kemudian membuat gra#ik dari data ini. Sehingga ketika robot kita

melakukan hal ini dan mengindera benda yang sama, dapat dibandingkan kemiripan antarapemba"aan baru dengan pemba"aan yang dikalibrasi

Sebagai "ontoh bayangkan robot kita harus mengikuti garis putih pada lantai berarna

abuH abu. obot dapat menggunakan mikrokontroler untuk mengindera nilai analog darisensor. )erdasarkan pada #ase kalibrasi, robot tersebut diukur pada nilai pada nilai analog

5 untuk lantai abuH abu, 2 untuk garis putih dan kemudian menyimpan nilai ini padamemori. Sekarang ketika robot berada pada garis putih dan kemudian sensor memba"a

0=. alu apa maksudnyaI >pakah berada pada garis atau tidakI

-enggunakan metode thresholding, kita bisa menambahkan nilai terkalibrasi dan

dibagi dengan dua untuk men"ari nilai tengah. Sebagai "ontoh (5K2!/2 F threshold.

>papun yang berada diatas threshold adalah putih dan apapun dibaahnya adalah lantai

abuH abupa yang anda lakukan

untuk menentukan seberapa mirip tiap arna benda dikalibrasi nilainya. Sebagai "ontoh

ketika robot berada pada garis putih menggunakan similarity mat"hing, kita akan

menggunakan sedikit rumus matematika sebagai berikut

Persamaan $

abs(neLreadingH "alibratingLreading!/"alibratedLreading M 00 F similarity

sekarang menggunakan bilangan tersebut$

lantai abuH abu F (0=H 5!/5 M 00 F 1.CN di##erentgaris putih F (0=H 2!/2 M 00F 1.@N di##erent

perbandingan$ hite line O grey #loor

sehingga sensor melihat garis putih

kita dapat menggunakan metode ini untuk pemba"aan arna apapun dan sejumlah

arna yang ditentukan dengan pengkalibrasian terlebih dahulu. Dengan ini kita telah

meninjau kalibrasi sebagai jalan untuk mengajari robot kita membedakan diantara arna H

arna

3.2 Prinsip 09U0am

3.2.1 Pengam'i(an ;am'ar ,'ek

Pada umumnya proses pengambilan gambar, komputer melalui kamera akan

menerima dan mengolah sebuah in#ormasi visual berupa gambar. Proses penerimaan

dan pengolahan gambar atau "itra biasa disebut dengan Amage Pro"essing dan

e"ognition. Pada peran"angan robot, proses pengambilan gambar objek terjadi pada

aal ketika program dijalankan. -obile robot melalui 3-+"am1 sebagai #ungsi

penglihatan akan mengambil gambar objek beserta keadaan lingkungan di sekitar

objek. ambar keadaan sekitar objek dan objek itu sendiri yang telah diambil melalui

3-+"am1 akan melalui proses re"ognition. Dari proses re"ognition , akan diperolehdataH data yang diproses oleh > sebagai otak robot dan a"uan untuk menentukandimana posisi objek sehingga robot dapat bergerak untuk mendekati objek.

8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

15/17

gu: Guwa M.W

ambar objek yang telah diambil akan diproses melalui tahapan re"ognition

guna mendapatkan data berupa "entroid, koordinat objek, resolusi, nilai "on#iden"e.

&eadaan lingkungan dari sekitar objek digunakan sebagai a"uan bagi 3-+"am1

dalam men"ari objek. Proses pengambilan gambar pertama kali dilakukan pada tempat

dengan intensitas "ahaya yang besar, dan proses pen"arian objek dilakukan ditempatyang sama, dengan intensitas "ahaya yang sama, kerja sistem akan berjalan dengan

baik.

8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

16/17

gU: Guwa M.W

yang terlihat ol eh kamera sudah berada dekat dari kamera atau masih terletak jauh

dari kamera.

&etika prosesor didalam 3-+"am1 telah memiliki data berupa letak "entroid

dari objek, luas area yang dimiliki oleh objek, dan seberapa besar pi:el yang dimiliki

oleh objek, proses or akan melakukan identi#ikasi untuk menentukan nilai "on#iden"esebagai a"uan prosesor untuk memberikan data kepada robot. 9ilai "on#iden"e yang

dimaksud adalah perbandingan antara jumlah pi:el pada range tertentu yang sudahditentukan dan jumlah pi:el dari hasil "apture dalam batas kotak pengindraan

(boundary bo:!. 3on#iden"e bertujuan untuk memberikan a"uan pada prosesor yang

ada didalam 3-+"am1 baha objek yang dilihat melalui kamera merupakan objek

yang di"ari. 3on#eiden"e memiliki nilai antara 0 sampai 255, dalam penelitian yangdilakukan, sebagai "ontoh diberikan nilai =0 sebagai a"uan prosesor memiliki

"on#iden"e atau tidak. 9ilai dari "on#iden"e berdasarkan nilai ) yang didapat

ketika robot mendeteksi objek. &etika prosesor melakukan identi#ikasi dan

menghasilkan nilai "on#iden"e di atas =0, maka prosesor akan mengirimkan data si

gnal kepada A3 21 yang merupakan driver dari motor D3 untuk bergerak majumendekati objek. . Di dalam > terdapat "oding yang akan

mengolah data da ri 3-+"am1, sehingga melalui data tersebut, robot dapat bergerak

mendekati objek.

Proses pergerakan robot menga"u pada nilai "on#iden"e dari 3-+"am1.

&etika nilai "on#iden"e yang diterima oleh > memiliki nilai diatas =0, maka >

akan menjadikan robot bergerak maju mendekati objek.

8/13/2019 116523114-Sensor-Warna

17/17

gu: Guuva M.W

BAB I