Alat Pendeteksi Warna Berdasarkan Warna Dasar Penyusun RGB ...

4
ISBN : 978 979 96964 6 5 Yogyakarta, 14 November 2009 D- 47 Alat Pendeteksi Warna Berdasarkan Warna Dasar Penyusun RGB Dengan Sensor TCS230 Colour Detector Device Based of Basic Composer RGB by TCS230 Censor Muhammad Andang Novianta 1) Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Institut Sains & Teknologi AKPRIND 1) Jl. Kalisahak No.28, Kompleks Balapan Yogyakarta Telepon (0274) 563029 ekst 214 E-mail : [email protected] 1) Abstrak Pada umumnya pengukuran variabel warna dilakukan menggunakan LDR ataupun fototransistor. Warna disusun dari warna dasar, salah satunya untuk cahaya dengan warna dasar penyusunnya adalah warna merah, hijau dan biru (RGB), adapun parameter warna tersebut memiliki gelombang cahaya yang berbeda. Dengan perkembangan teknologi elektronika saat ini memungkinkan pendeteksian atau pengukuran warna dilakukan berdasarkan warna dasar penyusun salah satunya menggunakan sensor TCS230. Penelitian ini adalah untuk merancang suatu prototipe berbasis sensor TCS230 yang memanfaatkan perubahan arus yang besarnya sebanding dengan parameter warna dasar cahaya yang menimpanya dan kemudian arus tersebut dikonversikan menjadi sinyal kotak dengan frekuensi sebanding dengan besarnya arus. Hasil pengujian menunjukkan bahwa keakurasian alat berfungsi dengan baik, hal ini berdasarkan dari sensitivitas sensor warna TCS230 terhadap pengkonversian warna cahaya ke frekuensi baik untuk warna putih, warna hitam, warna primer serta warna-warna sekunder. Kata Kunci : sensor, warna, TCS230, RGB, gelombang cahaya Pendahuluan Pesatnya perkembangan teknologi elektronika memberi dampak peningkatan yang sangat signifikan terhadap usaha meringankan beban kerja manusia selaku subjek pelaksana. Sejalan dengan kemajuan teknologi tersebut, metode teknik pengukuran modern juga berkembang. Setiap warna bisa diukur atau pun dideteksi. Jika melihat dengan mata telanjang, warna yang sejenis dapat susah membedakannya, misalnya antara biru kehijau-hijauan dengan hijau paling muda, dan sebagainya. Dalam ilmu fisika, warna disusun dari warna dasar. Untuk cahaya, warna dasar penyusunnya adalah warna merah, hijau dan biru, atau lebih dikenal dengan istilah RGB (Red-Green-Blue). Adapun parameter warna tersebut memiliki gelombang cahaya yang berbeda. Untuk pendeteksian warna dasar menggunakan fototransistor dan LDR, tidak mendapatkan hasil yang diinginkan. Untuk mendapatkan hasil yang diinginkan, membutuhkan sensor yang peka terhadap perubahan warna pada warna dasar. Dalam pembuatan artikel makalah ini, penulis ingin memaparkan suatu perancangan suatu instrumen ukur dengan memanfaatkan warna dasar RGB dalam pendeteksian warna yang dapat mengukur warna dalam bentuk satuan relativitas. Pengukuran variabel warna umumnya dilakukan dengan menggunakan LDR atau pun fototransistor. Dengan perkembangan teknologi elektronika, dimungkinkan untuk melakukan pendeteksian atau pengukuran warna berdasarkan warna dasar penyusun dengan menggunakan sensor TCS230. Photodiode pada IC TCS230 disusun secara array 8x8 dengan konfigurasi: 16 photodiode untuk menapis warna merah, 16 photodiode untuk menapis warna hijau, 16 photodiode untuk menapis warna biru, dan 16 photodiode tanpa penapisan. Perumusan masalah pada artikel makalah ini adalah bagaimana merancang rangkaian pendeteksi warna berdasarkan warna dasar penyusun RGB, cara kerja alat, dan pengukuran warna mengunakan variabel warna dasar penyusun. Tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan artikel ini adalah untuk pembuktian pengukuran dan pendeteksian warna berdasarkan gelombang yang dihasilkan dari warna dasar penyusun dengan aplikasi yang nyata. Bahwa warna dapat dideteksi dengan memanfaatkan pancaran gelombang yang dihasilkan oleh warna dasar penyusun. Budi Setiawan Santosa (2007) pada penelitian yang telah dilakukannya berkaitan dengan pembuatan robot

Transcript of Alat Pendeteksi Warna Berdasarkan Warna Dasar Penyusun RGB ...

Page 1: Alat Pendeteksi Warna Berdasarkan Warna Dasar Penyusun RGB ...

ISBN : 978 – 979 – 96964 – 6 – 5

Yogyakarta, 14 November 2009

D- 47

Alat Pendeteksi Warna Berdasarkan Warna Dasar Penyusun RGB Dengan Sensor TCS230

Colour Detector Device Based of Basic Composer RGB by TCS230 Censor

Muhammad Andang Novianta 1)

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Institut Sains & Teknologi AKPRIND1)

Jl. Kalisahak No.28, Kompleks Balapan Yogyakarta

Telepon (0274) 563029 ekst 214

E-mail : [email protected])

Abstrak

Pada umumnya pengukuran variabel warna dilakukan menggunakan LDR ataupun

fototransistor. Warna disusun dari warna dasar, salah satunya untuk cahaya dengan warna

dasar penyusunnya adalah warna merah, hijau dan biru (RGB), adapun parameter warna

tersebut memiliki gelombang cahaya yang berbeda. Dengan perkembangan teknologi

elektronika saat ini memungkinkan pendeteksian atau pengukuran warna dilakukan

berdasarkan warna dasar penyusun salah satunya menggunakan sensor TCS230. Penelitian ini

adalah untuk merancang suatu prototipe berbasis sensor TCS230 yang memanfaatkan

perubahan arus yang besarnya sebanding dengan parameter warna dasar cahaya yang

menimpanya dan kemudian arus tersebut dikonversikan menjadi sinyal kotak dengan frekuensi

sebanding dengan besarnya arus. Hasil pengujian menunjukkan bahwa keakurasian alat

berfungsi dengan baik, hal ini berdasarkan dari sensitivitas sensor warna TCS230 terhadap

pengkonversian warna cahaya ke frekuensi baik untuk warna putih, warna hitam, warna primer

serta warna-warna sekunder.

Kata Kunci : sensor, warna, TCS230, RGB, gelombang cahaya

Pendahuluan

Pesatnya perkembangan teknologi elektronika memberi

dampak peningkatan yang sangat signifikan terhadap

usaha meringankan beban kerja manusia selaku subjek

pelaksana. Sejalan dengan kemajuan teknologi

tersebut, metode teknik pengukuran modern juga

berkembang.

Setiap warna bisa diukur atau pun dideteksi. Jika

melihat dengan mata telanjang, warna yang sejenis

dapat susah membedakannya, misalnya antara biru

kehijau-hijauan dengan hijau paling muda, dan

sebagainya. Dalam ilmu fisika, warna disusun dari

warna dasar. Untuk cahaya, warna dasar penyusunnya

adalah warna merah, hijau dan biru, atau lebih dikenal

dengan istilah RGB (Red-Green-Blue). Adapun

parameter warna tersebut memiliki gelombang cahaya

yang berbeda.

Untuk pendeteksian warna dasar menggunakan

fototransistor dan LDR, tidak mendapatkan hasil yang

diinginkan. Untuk mendapatkan hasil yang diinginkan,

membutuhkan sensor yang peka terhadap perubahan

warna pada warna dasar.

Dalam pembuatan artikel makalah ini, penulis ingin

memaparkan suatu perancangan suatu instrumen ukur

dengan memanfaatkan warna dasar RGB dalam

pendeteksian warna yang dapat mengukur warna dalam

bentuk satuan relativitas.

Pengukuran variabel warna umumnya dilakukan

dengan menggunakan LDR atau pun fototransistor.

Dengan perkembangan teknologi elektronika,

dimungkinkan untuk melakukan pendeteksian atau

pengukuran warna berdasarkan warna dasar penyusun

dengan menggunakan sensor TCS230. Photodiode

pada IC TCS230 disusun secara array 8x8 dengan

konfigurasi: 16 photodiode untuk menapis warna

merah, 16 photodiode untuk menapis warna hijau, 16

photodiode untuk menapis warna biru, dan 16

photodiode tanpa penapisan.

Perumusan masalah pada artikel makalah ini adalah

bagaimana merancang rangkaian pendeteksi warna

berdasarkan warna dasar penyusun RGB, cara kerja

alat, dan pengukuran warna mengunakan variabel

warna dasar penyusun.

Tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan artikel ini

adalah untuk pembuktian pengukuran dan pendeteksian

warna berdasarkan gelombang yang dihasilkan dari

warna dasar penyusun dengan aplikasi yang nyata.

Bahwa warna dapat dideteksi dengan memanfaatkan

pancaran gelombang yang dihasilkan oleh warna dasar

penyusun.

Budi Setiawan Santosa (2007) pada penelitian yang

telah dilakukannya berkaitan dengan pembuatan robot

Page 2: Alat Pendeteksi Warna Berdasarkan Warna Dasar Penyusun RGB ...

Prosiding Seminar Nasional Teknoin 2009

Bidang Teknik Elektro

D-48

mesin sortir dengan embedded system. Hasil yang

diperoleh penulis dari pembuatan embedded system ini

berupa alat scanning warna dan mekanisme sortir

benda setelah di-scan. Robot ini digunakan sebagai alat

bantu dalam menyeleksi warna suatu benda. Sehingga

warna dari setiap benda yang disensor akan terlihat

nilai RGBnya. Nilai yang didapat akan dicocokan

dengan tabel data yang ada dengan batasan nilai untuk

masing-masing nilai R, G, dan B. Dari hasil sensor

dapat diketahui nilai warnanya yang kemudian benda

hasil sensor akan diletakkan pada tabung yang

ditentukan. Tabung-tabung tersebut akan segera

menyesuaikan dengan nilai warna dengan bergerak

menggunakan motor servo sebagai penggeraknya

sesuai dengan posisi yang ditentukan. Penentuan gerak

motor servo ini diperoleh dengan mengatur jarak pulsa

sesuai dengan tabung yang dibuat. Antara tabung yang

satu dengan lainnya akan mempunyai jarak pulsa yang

berbeda pula.

Ronald Indrajaya (2002) pada penelitian yang telah

dilakukannya berupa prototipe alat pencampur cat

otomatis. Prototipe ini terdiri atas sebuah konveyor

untuk menggerakkan kontainer, solenoida untuk

membuka dan menutup valve pada tangki, sensor

infrared LED sebagai proximity switch, dan motor DC

untuk mengangkat dan menurunkan timbangan A dan

timbangan B, menggerakkan lengan Z, dan mengaduk

cat. Sistem kerja dari prototipe ini adalah mengisi

kontainer dengan cat yang terdapat pada tangki A dan

tangki B. Metode yang dipakai untuk mendapatkan

perbandingan warna cat tertentu itu, yaitu dengan

menimbang berat masing-masing warna cat dengan

suatu transduser LVDT, sesuai dengan setting point

yang di-input-kan. Hasil pengujian yang telah

dilakukan, sistem dapat mencampurkan dua warna cat

sesuai dengan setting point yang di-input-kan

meskipun warna cat hasil pencampuran kurang bagus,

hal ini disebabkan karena error berat rata-rata sebesar

7.42 %.

Albert Gunadhi (2002) tentang perancangan sistem

sensor yang dapat mengenali suatu warna serta dapat

mengetahui perbandingan persentase warna dasar dari

suatu warna yang dikenali tersebut. Untuk mengambil

data dari suatu objek gambar digunakan suatu kamera

video analog. Kamera video ini merupakan jenis CCD

(Charge Coupled Devices) berwarna dengan ukuran

¼”. Untuk mengubah sinyal video analog menjadi citra

digital diperlukan sebuah frame grabber. Implementasi

rancangan dilakukan ke dalam bahasa pemrograman

dengan data 24 bit. Bahasa program yang digunakan

adalah bahasa Pascal. Ada 10 macam warna yang

digunakan dalam verifikasi, yaitu: hitam, coklat,

merah, oranye, kuning, hijau, biru, ungu, abu-abu dan

putih. Dalam pengujian sistem, sistem dapat mengenali

warna dengan benar jika citra yang diujikan merupakan

citra yang mempunyai warna yang homogen atau

berupa tekstur yang tidak dominan. Bila citra berupa

tekstur yang dominan, sistem tidak dapat mengenali

warna secara benar. Berhasil atau tidak dalam

mengenal warna juga bergantung pada intensitas dari

warna tersebut.

Metodologi Penelitian

Pada perancangan ini, alat pendeteksian warna

berdasarkan warna dasar penyusun RGB dengan sensor

TCS230. Secara keseluruhan diagram blok

pendeteksian warna dasar RGB ditunjukkan pada

Gambar 1.

Gambar 1. Blok diagram rangkaian pendeteksi

warna dasar RGB

Dalam perancangan dan pembuatan alat pendeteksi

warna dasar penyusun RGB ini perlu dilakukan

langkah-langkah untuk mewujudkannya, dari tahap

awal sampai akhir seperti yang ditunjukkan pada

diagram alir Gambar 2.

Gambar 2. Blok diagram perancangan alat

Catu daya

Sensor pendeteksi

warna

Mikrokontroler AT89S52

Display

Perumusan Masalah

Studi Pustaka

Perancangan Alat

Integrasi Sistem

Perancangan Hardware Perancangan Software

Implementasi Hardware Implementasi Software

Pengujian Hardware Pengujian Software

Mulai

Pengujian alat

Proses

pengujian

Akhir

Page 3: Alat Pendeteksi Warna Berdasarkan Warna Dasar Penyusun RGB ...

ISBN : 978 – 979 – 96964 – 6 – 5

Yogyakarta, 14 November 2009

D- 49

Hasil dan Perancangan

Untuk mengetahui hasil unjuk kerja dari alat ukur ini

dilakukan beberapa pengujian yang nantinya dapat

diambil suatu kesimpulan dari hasil penelitian ini.

Pengamatan pada warna putih dan hitam

Pada pengamatan ini dilakukan pendeteksian warna

putih dan hitam. untuk mengetahui persentase RGB

yang terkandung dalam warna yang akan diukur. Hasil

pengamatan nampak pada Tabel 1.

Tabel 1. Pengamatan pada warna putih dan hitam

No Warna

Output

R

(%)

Output

G

(%)

Output

B

(%)

1

88 91 95

2

35 30 38

Pada pengamatan warna putih, output RGB tinggi

karena warna putih kaya spektrum warna yang

merupakan gabungan dari spektrum cahaya. Pada

pengamatan warna hitam, output RGB rendah karena

hitam termasuk warna gelap dan kurang menyerap

cahaya.

Pengamatan pada warna primer

Pada pengamatan ini dilakukan pendeteksian warna-

warna primer yaitu merah, hijau dan biru untuk

mengetahui persentase RGB yang terkandung dalam

warna yang akan diukur. Hasil pengamatan nampak

pada Tabel 2.

Tabel 2. Pengamatan pada warna primer

No Warna

Output

R

(%)

Output

G

(%)

Output

B

(%)

1

59 19 24

2

26 41 34

3

18 28 55

Pada pengamatan warna primer, nampak bahwa pada

warna merah persentase tertinggi pada output R, warna

hijau persentase tertinggi pada output G, warna biru

persentase tertinggi pada output B.

Pengamatan pada warna sekunder

Pada pengamatan ini dilakukan pendeteksian warna-

warna sekunder yaitu merah, hijau dan biru untuk

mengetahui persentase RGB yang terkandung dalam

warna yang akan diukur. Hasil pengamatan nampak

pada Tabel 3.

Tabel 3. Pengamatan pada warna sekunder

No Warna

Output

R

(%)

Output

G

(%)

Output

B

(%)

1

40 28 34

2

49 32 21

3

46 39 17

4

43 29 30

5

39 24 39

6

15 40 46

7

26 32 43

8

19 35 48

9

35 36 31

10

28 35 38

Gambar 3. Bagian rangkaian alat

HITAM

PUTIH

Merah

Hijau

Biru

Page 4: Alat Pendeteksi Warna Berdasarkan Warna Dasar Penyusun RGB ...

Prosiding Seminar Nasional Teknoin 2009

Bidang Teknik Elektro

D-50

Gambar 4. Bagian sensor alat

Kesimpulan

Dari hasil perancangan dan pengujian alat didapat

kesimpulan bahwa sistem pendeteksi warna

menggunakan sensor TCS230 yang dibangun dapat

bekerja dengan baik dan hasil implementasi

menunjukkan bahwa tingkat akurasi alat sangat

tergantung beberapa hal seperti pencahayaan, jenis

benda berwarna yang akan dideteksi, jarak antara

sensor dengan obyek warna. Pada pengamatan warna

putih, output RGB tinggi karena warna putih kaya

spektrum warna yang merupakan gabungan dari

spektrum cahaya. Pada pengamatan warna hitam,

output RGB rendah karena hitam termasuk warna

gelap dan kurang menyerap cahaya. Pada pengamatan

warna primer, dapat kita lihat bahwa pada warna merah

persentase tertinggi pada output R, warna hijau

persentase tertinggi pada output G, warna biru

persentase tertinggi pada output B. Pada pengamatan

warna-warna sekunder, tinggi output R, output G, dan

output B tergantung dari dominan warna penyusunnya.

Warna sekunder yang telah diukur tidak hanya

terbentuk dari 2 warna primer saja tetapi juga dari

perpaduan 3 warna atau lebih.

Daftar Pustaka

[1] Blocher, Richard (2003). Dasar Elektronika.

Penerbit Andi Offset, Yogyakarta.

[2] Gunadhi, Albert (2002). Sensor Warna Dengan

Menggunakan kamera Video Berbasis Komputer

Pribadi, Jakarta.

[3] Indrajaya, Ronald (2002). Pembuatan prototipe

alat pencampur cat berbasis MCS-51, Surabaya.

[4] Nalwan, Paulus Andi (2003). Mikrokontroler

AT89C51. Penerbit PT Elex Media Komputindo,

Jakarta.

[5] Putra, Agfianto Eko (2002). Belajar

Mikrokontroler AT89C51/52/55. Penerbit Gava

Media, Yogyakarta.

[6] Santosa, Budi Setiawan (2007). Scanning Warna

Dengan TCS230 Color Sensor Pada Mesin Sortir,

Yogyakarta.