Perancangan Koveyor Dengan Sistem Sensor Warna

download Perancangan Koveyor Dengan Sistem Sensor Warna

of 12

description

code will uploaded soon

Transcript of Perancangan Koveyor Dengan Sistem Sensor Warna

BAB IPENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG MASALAHProduksi kue kering pada industri kecil maupun rumahan sudah banyak kita jumpai. Pada sebuah industri tingkat kualitas produk merupakan inti dari sebuah produksi. pada zaman yang sudah modern ini permintaan konsumen atas produk dengan kualitas terbaik adalah syarat lolosnya hasil produksi ke pasaran. Pada industri kue, hasil kue yang tidak matang atau terlalu matang akan invalid untuk diperjual belikan. Pada era yang sudah modern ini, banyak sekali pihak yang merancang dan membuat alat untuk menseleksi hasil produk yang layak jual dan tidak. Namun, kebanyakan masih belum bisa untuk dipergunakan dalam industri kue. Karena variable dari kue tersebut tidak bergantung pada berat atau ukuran kue.Oleh karena itu perlu adanya pengembangan inovasi teknologi khususnya dengan memanfaatkan sensor warna untuk membantu industry kue kering dalam menyeleksi hasil kue yang akan dipasarkan. Sensor warna mampu mendeteksi tingkat kematangan dari kue dengan melihat gelap terangnya kue. Penelitian ini akan diaplikasikan pada software dan hardware pada indutri kue, untuk membantu pengguna atau user dalam menseleksi kue yang layak jual maupun tidak. Maka dari itu kami tertarik untuk membuat alat tersebut dengan memanfaatkan sensor warna yaitu, Implementasi Sensor Warna Pada Industri Kue Nastar Berbasis MikrokontrollerSeluruh system, baik hardware maupun software sebagai penyeleksi kue layak jual ini dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Sudah dapat menggantikan alat-alat yang sudah ada dengan lebih aplikatif. 1.2 RUMUSAN MASALAHDari latar belakang yang telah diuraikan di atas, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut :1. c 2. V3. V

1.3 TUJUANTujuan dari pelaksanaan ini adalah :Saat ini perkembangan teknologi didunia industri besar atau rumahan sudah sangat kompeten. Setiap perusahaan berlomba-lomba untuk meningkatkan kualitas produksinya.Untuk menyeleksi kue yang layak dijual maupun tidak, maka perlu dirancanglah suatu perangkat yang lebih baik dari perangkat sebelumnya. Dengan adanya alat penyeleksi kue layak jual ini dapat meningkatkan kualitas penjualan di industri kue kering.

1.4 MANFAATDesign Project ini diharapkan dapat bermanfaat sebagai berikut :1. Dapat diaplikasikan dalam dunia industri kecil maupun besar2. Menambah pengetahuan bahwa alat

1.5 BATASAN MASALAHBatasan masalah yang terdapat pada penyusunan design project ini adalah sebagai berikut :1. Alat yang akan dibuat hanya dapat menyeleksi kue layak jual maupun tidak2. Belum banyak di terapkan lingkungan industri

BAB IILANDASAN TEORI

2.1 MikrokontrolerMikrokontroler adalah sebuah sistem komputer lengkap dalam satu serpih (chip). Mikrokontroler lebih dari sekedar sebuah mikroprosesor karena sudah terdapat atau berisikan ROM (Read-Only Memory), RAM (Read-Write Memory), beberapa bandar masukan maupun keluaran, dan beberapa peripheral seperti pencacah/pewaktu, ADC (Analog to Digital converter), DAC (Digital to Analog converter) dan serial komunikasi. Salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan saat ini yaitu mikrokontroler AVR. AVR adalah mikrokontroler RISC (Reduce Instuction Set Compute) 8 bit berdasarkan arsitektur Harvard. Secara umum mikrokontroler AVR dapat dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu keluarga AT90Sxx, ATMega dan ATtiny. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fiturnya Seperti mikroprosesor pada umumnya, secara internal mikrokontroler ATMega16 terdiri atas unit-unit fungsionalnya Arithmetic and Logical Unit (ALU), himpunan register kerja, register dan dekoder instruksi, dan pewaktu beserta komponen kendali lainnya. Berbeda dengan mikroprosesor, mikrokontroler menyediakan memori dalam serpih yang sama dengen prosesornya (in chip).Mikrokontroler ini menggunakan arsitektur Harvard yang memisahkan memori program dari memori data, baik bus alamat maupun bus data, sehingga pengaksesan program dan data dapat dilakukan secara bersamaan (concurrent). Secara garis besar mikrokontroler ATMega16 terdiri dari : 1. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16Mhz. 1. Memiliki kapasitas Flash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM 1Kbyte 2. Saluran I/O 32 buah, yaitu Bandar A, Bandar B, Bandar C, dan Bandar D. 3. CPU yang terdiri dari 32 buah register. 2. User interupsi internal dan eksternal 3. Bandar antarmuka SPI dan Bandar USART sebagai komunikasi serial 4. Fitur Peripheral Dua buah 8-bit timer/counter dengan prescaler terpisah dan mode compare Satu buah 16-bit timer/counter dengan prescaler terpisah, mode compare, dan mode capture Real time counter dengan osilator tersendiri Empat kanal PWM dan Antarmuka komparator analog 8 kanal, 10 bit ADC Byte-oriented Two-wire Serial Interface Watchdog timer dengan osilator internal

Gambar 2.1 Blok Diagram ATmega16

5. Konfigurasi pena (pin) mikrokontroler Atmega16 dengan kemasan 40- pena dapat dilihat pada Gambar 2.2. Dari gambar tersebut dapat terlihat ATMega16 memiliki 8 pena untuk masing-masing bandar A (Port A), bandar B (Port B), bandar C (Port C), dan bandar D (Port D).

Gambar 2.2 Konfigurasi PIN pada ATmega 16

6. Deskripsi Mikrokontroler Atmega16 VCC (Power Supply) dan GND(Ground) PORT A (PA7..PA0) PORT A berfungsi sebagai input analog pada konverter A/D. PORT A juga sebagai suatu port I/O 8-bit dua arah, jika A/D konverter tidak digunakan. Pena - pena port dapat menyediakan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk masing-masing bit). Port A output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Ketika pena PA0 ke PA7 digunakan sebagai input dan secara eksternal ditarik rendah, penapena akan memungkinkan arus sumber jika resistor internal pull-up diaktifkan. Pena Port A adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis. PORT B (PB7..PB0) Port B adalah suatu bandar I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Port B output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pena. Port B yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pena Port B adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis. PORT C (PC7..PC0) Port C adalah suatu port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Port C output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pena port C yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pena port C adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis. PORT D (PD7..PD0) Port D adalah suatu port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Port D output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pena port D yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pena port D adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis. RESET (Reset input) XTAL1 (Input Oscillator) XTAL2 (Output Oscillator) AVCC adalah pena penyedia tegangan untuk bandar A dan Konverter A/D. AREF adalah pena referensi analog untuk konverter A/D.

2.2 DC TT MotorMerupakan motor DC 3-6V berukuran kecil namun memiliki torsi menegah sampai 9Kg pada tegangan input 6V DC.

Gambar 2.3 DC TT Motor

2.3 Motor Driver L293D

Gambar 2.4 Top View Motor Driver L293D

IC L293D adlah IC yang didesain khusus sebagai driver motor DC dan dapat dikendalikan dengan rangkaian TTL maupun mikrokontroler. Motor DC yang dikontrol dengan driver IC L293D dapat dihubungkan ke ground maupun ke sumber tegangan positif karena di dalam driver L293D sistem driver yang digunakan adalah totem pool. Dalam 1 unit chip IC L293D terdiri dari 4 buah driver motor DC yang berdiri sendiri sendiri dengan kemampuan mengalirkan arus 1 Ampere tiap drivernya.Sehingga dapat digunakan untuk membuat driver H-bridge untuk 2 buah motor DC.

Gambar 2.5 Motor Driver L293D Block Diagram

2.4 LED RGB

Gambar 2.6 Tampilan LED RGB

LED RGB merupakan LED yang mampu menghasilkan warna-warna dari hasil kombinasi warna Red (merah), Green (hijau), dan Blue ( biru). Yang mana warna keluaran warna dari led ini dapat kita atur dengan memberikan nilai input pada masing-masing kaki-kaki led untuk warna R-G-B. Adapun pada pembahasan kali ini akan Kita gunakan LED RGB Clear Common Cathode. LED ini memiliki 4 pin yang terdiri 3 pin untuk mengontrol warna R-G-B dan 1 pin sebagai common cathode, sehingga katoda dari masing-masing kaki R-G-B dibuat menjadi satu pada kaki ini.

2.5 LDR

LDR (Light Dependent Resistor), ialah jenis resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil.LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor yang biasa digunakan sebagai detector cahaya atau pengukur besaran konversi cahaya. Light Dependent Resistor, terdiri dari sebuah cakram semikonduktor yang mempunyai dua buah elekrtroda pada permukaannya.Resistansi LDR berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10 M dan dalam keadaan terang sebesar 1 k atau kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti cadmium sulfide. Dengan bahan ini energy dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan.LDR digunakan untuk mengubah energy cahaya menjadi energy listrik. Saklar cahaya otomatis dan alarm pencuri adalah beberapa contoh alat yang menggunakan LDR. Akan tetapi karena responnya terhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak digunakan pada situasi di mana intensitas cahaya berubah secara drastis. Sensor ini akan berubah nilai hambatannya apabila ada perubahan tingkat kecerahan cahaya.Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram tersebut menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relative kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya redup, LDR menjadi konduktor yang buruk, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup.Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari atom bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya terang, LDR menjadi konduktor yang baik, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi kecil pada saat cahaya terang. Penerapan laindari sensor LDR ini ialah alarm Pencuri.Misalnya untuk rangkaian system alarm cahaya (menggunakan LDR) yang aktif ketika terdapat cahaya. Ketika kita akan mengatur kepekaan LDR (Light Dependent Resistor) dalam suatu rangkaian maka kita perlu menggunakan potensiometer. Kita atur letaknya agar ketika mendapat cahaya maka buzzer atau bell akan berbunyi dan ketika tidak mendapat cahaya maka buzzer atau bell tidak akan berbunyi.

Gambar 2.7 Tampilan LDR

2.6 SolenoidSolenoid adalah salah satu jenis kumparan terbuat dari kabel panjang yang dililitkan secara rapat dan dapat diasumsikan bahwa panjangnya jauh lebih besar daripada diameternya. Dalam kasus solenoid ideal, panjang kumparan adalah tak hingga dan dibangun dengan kabel yang saling berhimpit dalam lilitannya, dan medan magnet di dalamnya adalah seragam dan paralel terhadap sumbu solenoid. Kuat medan magnet untuk solenoid ideal adalah:

di mana: adalah kuat medan magnet, adalah permeabilitas ruang kosong, adalah kuat arus yang mengalir, dan adalah jumlah lilitan. Jika terdapat batang besi dan ditempatkan sebagian panjangnya di dalam solenoid, batang tersebut akan bergerak masuk ke dalam solenoid saat arus dialirkan. Hal ini dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan tuas, membuka pintu, atau mengoperasikan relai.

Gambar 2.8 Kumparan solenoid

BAB IIIMETODE PERANCANGAN3.1 Cara Kerja Sistem PerancanganSensor warna bekerja sebagai sensor pendekteksi kue yang hangus disbanding yang lain, sensor warna akan diletakan menggantung diatas konveyor dan disampingnya diletakan selonoid untuk mendorong kue yang tidak layak. Warna umum dari nastar adalah kuning cerah, jika ada warna yang lebih gelap (gosong), maka sensor warna akan mendektesinya dengan nilai PWM terntentu, jika terlalu gelap maka sinyal akan cenderung gelap, data akan dikirim sensor warna kepada MCU untuk meng-react solenoid dan segera mer-retract selonoid kembali.

3.2 Perancangan dan Pembuatan SoftwareTombol On Motor konveyor berjalan, system Microcontroller dan sensor aktif kue diletakan diatas konveyorSensor warna mendeteksi jika ada yang gosong jika ada yang gosong logika 1 dari sensor masuk ke Micro Micro memberikan logika 1 ke selonoid. 3.3 Spesifikasi PerancanganSetiap alat pasti mempunyai spesifikasi yang berbeda-beda, spesifikasi ada 2 jenis yaitu spesifikasi elektronik dan spesifikasi mekanik. Berikut spesifikasinya :

3.3.1 Spesifikasi Elektronik Menggunakan daya 12V/5A AVR Studio 4 Mikrokontroller ATmega16 Driver Motor L293D LDR LED RGB Motor DC TT 5V

3.3.2 Spesifikasi Mekanik Selonoid USB Downloader (alat yang digunakan untuk memasukkan program ke mikrokontroller

BAB IVBIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

4.1 Daftar komponen dan Anggaran BiayaNONAMAJUMLAHSATUANHARGA(Rp)TOTAL (Rp)

1ATMEGA 161Buah4600046000

2PCB POLOS1Buah40004000

3Timah5Meter200010000

4Capasitor2Buah200400

5LDR1Buah30003000

6RGB LED1Buah30003000

7DC TT Motor2Buah1500030000

TOTAL :

4.2 Jadwal KegiatanNoKegiatanBulan 1Bulan 2Bulan 3Bulan 4Bulan 5

1Studi Literatur

2Perencanaan System

Percobaan system elektronik

Percobaan system mekanik

Perakitan system mekanik

Perakitan Komponen elektronik

Perakitan komponen mekanik

3Tahap pembuatan dan pengumpulan alat

Laporan akhir percobaan

DAFTAR RUJUKAN

11