tugas akhir monitoring prototip mesin pemilah

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TUGAS AKHIR
MONITORING PROTOTIP MESIN PEMILAH BENDA
BERDASARKAN JENIS BAHAN
YOHANES BAPTISTA SUNU ADIYANTA
NIM : 125114032
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2015
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
FINAL PROJECT
PROCESS MONITORING OF SORTING PROTOTYPE
MACHINE
BASED ON TYPE OF THE MATERIAL
YOHANES BAPTISTA SUNU ADIYANTA
NIM : 125114032
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
ELETRICAL ENGINEERING DEPARTEMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2015
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
IIALAMAN PERSETUJUAII
TUGAS AKHIR
MONITORING PROTOTIP MESIN PEMILAIT
BENDA
BERDASARKAI\ JENIS BAHAN
( PROCESS MONTTORTNG OF SORTTNG PROTOTYPE
BASED ON
y m*t
It""l"-*{
Tangg"l : 19 Juni 2015
lrl
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
HALAMAN PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
MONITORING PROTOTIP MESIN PEMILAH BENDA
BERDASARKAN JENIS BAHAN
Oleh:
Ketua
Sekertaris
Anggota
Yogyakarta,
24
Juni 201 5
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma
v{
g*U
iv$+.
gsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc.
lv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
"Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini
tidak memuat karya atau bagian karya orang lain,
kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka,
sebagaimana layaknya karya ilmiah."
Yogyakarta, 24 Juni 2015
Yohanes Bdptista S.A.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :
Nama
: Yohanes Baptista Sunu Adiyanta
Nomor Mahasiswa
: 125114032
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas
Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
Monitoring Prototip Mesin Pemilah Benda Berdasarkan Jenis Bahan
beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada
Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, me-ngalihkan dalam bentuk
media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan
mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu
meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan
nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Yogyakarta
Pada tanggal :
Yang menyatakan
( Yohanes Baptista Sunu A. )
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDT]P
MOTTO
Bahwa Semua Dapat Diselesaikan Sesuai
Cara-Nya, Maka Percayalah
Dengan ini kupersembahkan karyaku ini untuk.....
Tuhonku Ye sus Kri s tus P embimb ingku yang setia,
Keluargaku tercinta,
Tem an-t emanku s ep erj uangan,
Dan semua orangyang mengasihiku
Terima Kasih untuk
semuanya.......
vl
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAI\
PUBLIKASI KARYA ILMIAH T]NTUK
KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma
Nama
:
: Yohanes Baptista Sunu Adiyanta
NomorMahasiswa :125114032
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas
Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul
:
MONITORING PROTOTIP MESIN PEMILAH BENDA
BERDASARKAN JENIS BAHAN
beserta perangkat yang diperlukan
(bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada
Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk
media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan dat4 mendistribusikan secara terbatas, dan
mempublikasikannya
di
internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu
meminta ijin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan
nama saya sebagai penulis.
Demikian pemyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
24 Juni2015
vlr
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
INTISARI
Adanya sebuah sistem yang mampu memonitoring mesin pemilah benda memudahkan
perawatan dari mesin tersebut karena dengan mudah kita mengetahui kerusakan pada mesin.
Dengan adanya sistem monitoring, pencatatan dari jumlah benda yang sudah terpilah dapat
dilakukan dengan mudah.
Sistem monitoring berbasis mikrokontroler arduino yang berguna sebagai perantara mesin
dengan layar monitoring yang dibuat dengan menggunakan program Visual Basic. Informasi
yang berasal dari mesin pemilah benda akan diproses oleh mikrokontroler lalu informasi yang
sudah diolah tersebut akan dikomunikasikan secara serial ke Visual Basic. Dalam layar
monitoring terdapat indikator-indikator. Indikator tersebut berupa, indikator posisi benda pada
mesin, indikator motor dan solenoid yang aktif, keterangan jenis benda yang dipilah dan status
mesin, serta jumlah dari masing-masing benda yang sudah dipilah. Metode yang digunakan
untuk mengirim pesan dari mesin pemilah sampah ke layar monitoring adalah komunikasi serial.
Mikrokontroler akan mengirim karakter baik karakter angka atau karakter huruf ke Visual Basic.
Jumlah masing-masing benda yang dipilah juga akan dicatat dan disimpan dalam Microsoft
Excel.
Hasil akhir dari sistem monitoring menunjukan setiap informasi yang didapat pada mesin
dapat diterima oleh Layar monitoring. Hasil pendataan jumlah benda Microsoft Excel sesuai
dengan jumlah yang ada di layar monitoring.
Kata kunci : Sistem monitoring, Arduino, Mesin pemilah benda.
viii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRACT
Monitoring system can make maintenance of sorting machine based on type of the material
much easier. This system can inform damage of sorting machine. System monitoring can save
the information from the quantity of the sorted material.
This monitoring system based on the Arduino microcontroller. Microcontroller is used to
inform the condition from the machine and the information is informed by serial communication
to the monitoring viewer using Visual Basic software. There are many indicator in the
monitoring viewer. That indicator is used to inform the condition in the sorting machine like the
position of material, and information about the machine actuator. The information such as sorted
material and the quantity of sorted material can be viewed in monitoring viewer. The method to
inform condition of the sorting machine using serial communication. Microcontroller send the
numeric and alphabetical character to Visual Basic. Quantity of sorted materials can be wrote
down in Microsoft Excel.
The final result of the system monitoring is the system can show information from sorting
machine and it can viewed in monitoring viewer. The quantity of the sorted machine in
Microsoft Excel is fit as the quantity in monitoring viewer.
Keywords : monitoring system, Arduino, sorting machine.
ix
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus karena telah
memberikan berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini dengan
baik. Laporan ini disusun untuk memenuhi syarat untuk memperoleh gelar sarjana.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada
:
1. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. Ir. ljendro, M.Kom., sebagai dosen pembimbing yang penuh semangat dan
pengertian serta ketulusan hati memberi bimbingan, saran, serta motivasi dalam
penulisan skripsi ini.
4.
Pius Yozy Merucahyo, S.T., M.T., dan Djoko Utoro Suswanto, S.Si., M.T. sebagai
dosen penguji yang telah memberikan masukan, bimbingan, saran dalam merevisi
skripsi ini.
5. Keluarga
besar yang sangat saya cintai, atas dukungan, doa, cinta, perhatian, kasih
sayang yang selalu memberikan semangat yang tiada henti.
6. Staff secretariat Teknik Elektro, atas bantuan dalam melayani mahasiswa.
7. Kawan-kawan seperjuangan transferan DIII Mekatronika angkatan 2012 yangtelah
memberikan saya saran serta motivasi dan Basilius Kristiawan Wicaksono yang
telah memperbolehkan pengerjaan tugas akhir di kontrakannya.
8.
Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas semua dukungan yang
telah diberikan dalam penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan akhir
ini
masih mengalami
kesulitan dan tidak terlepas dari kesalahan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan
masukan, kdtik, dan saran yang membangun agar skripsi ini menjadi lebih baik. Semoga
skripsi ini dapat bermanfaat sebagaimana mestinya.
Penulis
Yohanes Baptista
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ......................................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................................... iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA........................................................................... v
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP.................................................. vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJAN KARYA ILMIAH
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS.......................................................................... vii
INTISARI .......................................................................................................................... viii
ABSTRACT ........................................................................................................................ ix
KATA PENGANTAR....................................................................................................... x
DAFTAR ISI ..................................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR......................................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ............................................................................................................. xvi
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang.......................................................................................................... 1
1.2. Tujuan dan Manfaat Penelitian................................................................................. 3
1.3. Batasan Masalah ....................................................................................................... 4
1.4. Metodogi Penelitian.................................................................................................. 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Monitoring ................................................................................................................ 6
2.2. Visual Basic .............................................................................................................. 7
2.3. Arduino..................................................................................................................... 8
2.4. Perangkat Lunak Arduino......................................................................................... 10
2.5. Relay......................................................................................................................... 12
2.6. Pembagi Tegangan ................................................................................................... 13
xi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2.7. Rangkaian Komparator............................................................................................. 15
2.8. LDR .......................................................................................................................... 15
2.9. Sensor Putaran .......................................................................................................... 17
2.10. Limit Switch ............................................................................................................. 19
2.11. Selenoid Elektrik ...................................................................................................... 19
BAB III PERANCANGAN
3.1. Perancangan Hardware Elektrik ............................................................................... 21
3.1.1. Rangkaian Pengendali Utama ...................................................................... 22
3.1.2. Rangkaian Pembagi Tegangan ..................................................................... 24
3.1.3. Rangkaian Komparator ................................................................................ 26
3.1.4. Rangkaian Relay .......................................................................................... 26
3.1.5. Rangkaian Pendeteksi Posisi ........................................................................ 27
3.1.6. Rangkaian Pendeteksi Error ......................................................................... 28
a. Rangkaian Pendeteksi Error Motor ....................................................... 29
b. Rangkaian Pendeteksi Error Selenoid ................................................... 30
3.2. Perancangan Perangkat Lunak.................................................................................. 30
3.2.1. Tampilan Layar Monitor .............................................................................. 30
3.2.2. Laporan Mikrosoft Excel ............................................................................. 31
3.3. Perancangan Pemograman Sistem ........................................................................... 33
3.3.1. Diagram Alir Pengiriman Karakter .............................................................. 33
3.3.2. Diagram Alir Penghitung Jumlah Benda ..................................................... 34
3.3.3. Diagram Alir Pembacaan Data Serial VB.................................................... 35
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Hardware Sistem Monitoring Secara Keseluruhan ......................................... 37
4.1.1. Hardware Elektrik ....................................................................................... 37
4.1.2. Hardware Mekanik ...................................................................................... 38
4.2. Pengujian Sistem Monitoring .................................................................................. 39
4.2.1. Hasil Pembacaan Sensor Posisi.................................................................... 39
4.2.2. Hasil Pembacaan Sensor Putaran ................................................................ 42
xii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4.2.3. Hasil Pembacaan Limit Switch .................................................................... 44
4.2.4. Hasil Pengujian Rangkaian Pembagi Tegangan .......................................... 44
4.3. Analisa Perangkat Lunak ........................................................................................ 45
4.3.1. Insialisasi ..................................................................................................... 46
4.3.2. Program Setup ............................................................................................. 47
4.3.3. Program Utama ........................................................................................... 48
a. Sensor Posisi ........................................................................................... 48
b. Sensor Putaran ........................................................................................ 50
c. Deteksi Error Selenoid ............................................................................ 51
d. Deteksi Jenis Benda dan Status Mesin ................................................... 55
e. Program Penghitung Jumlah Benda ....................................................... 59
f. Program Start Stop Mesin Pemilah Benda ............................................. 62
g. Program Pendataan Jumlah Benda dengan Microsoft Excel .................. 63
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan............................................................................................................... 68
5.2. Saran ......................................................................................................................... 68
DAFTAR PUSTAKA........................................................................................................ 70
LAMPIRAN ...................................................................................................................... 71
xiii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Diagram Blok Perancanga .......................................................................... 5
Gambar 2.1. Tampilan Antar Muka Visual Basic............................................................ 8
Gambar 2.2. Arduino Uno R3.......................................................................................... 9
Gambar 2.3. Tampilan Arduino Ide ................................................................................. 11
Gambar 2.4. Relay 12v .................................................................................................... 12
Gambar 2.5. Prinsip Kerja Relay ..................................................................................... 13
Gambar 2.6. Interface Relay ............................................................................................ 13
Gambar 2.7. Rangkaian Pembagi Tegangan.................................................................... 13
Gambar 2.8. Aplikasi Rangkaian Pembagi Tegangan ..................................................... 15
Gambar 2.9. Bentuk Fisik Ldr ......................................................................................... 16
Gambar 2.10 Simbol Ldr .................................................................................................. 17
Gambar 2.11. Grafik Hubungan Antara Resistansi Dan Intensitas Cahaya....................... 17
Gambar 2.12. Blok Sensor Optocoupler ............................................................................ 18
Gambar 2.13. Konstruksi Sensor Putaran.......................................................................... 19
Gambar 2.14. Simbol Dan Bentuk Limit Switch............................................................... 19
Gambar 2.15. Konstruksi Dan Simbol Limit Switch......................................................... 19
Gambar 2.16. Selenoid ...................................................................................................... 20
Gambar 2.17. Lilitan Selenoid........................................................................................... 20
Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem Monitoring............................................................... 22
Gambar 3.2. Rangkaian Minimum Arduino Uno ............................................................ 23
Gambar 3.3. Diagram Blok Perancangan Rangkaian Pembagi Tegangan....................... 24
Gambar 3.4. Rangkaian Pembagi Tegangan.................................................................... 25
Gambar 3.5. Perancangan Rangkaian Pembagi Tegangan .............................................. 25
Gambar 3.6. Rangkaian Komparator ............................................................................... 26
Gambar 3.7. Rangkaian On/Offrelay Arduino Uno ......................................................... 27
Gambar 3.8. Rangkaian Sensor Posisi Benda .................................................................. 27
Gambar 3.9. Peletakan Sensor Posisi Pada Mesin Pemilah Benda.................................. 28
Gambar 3.10. Diagram Blok Perancangan Rangkaian Pendeteksi Error........................... 29
xiv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 3.11. Perancangan Elektrik Rangkaian Sensor Putaran ....................................... 29
Gambar 3.12. Perancangan Rangkaian Limit Switch ......................................................... 30
Gambar 3.13. Gambar Tampilan Layar Monitoring Mesin ............................................... 31
Gambar 3.14. Diagram Blok Sistem Pelaporan Jumlah Benda ......................................... 32
Gambar 3.15. Diagram Alir 1 ............................................................................................ 34
Gambar 3.16. Diagram Alir 2 ............................................................................................ 35
Gambar 3.17. Diagram Alir 3 ............................................................................................ 36
Gambar 4.1. Rangkaian Hardware Komparator .............................................................. 37
Gambar 4.2. Peletakan Sensor Posisi............................................................................... 38
Gambar 4.3. Peletakan Rangkain Limit Switch............................................................... 38
Gambar 4.4. Layar Monitoring ........................................................................................ 45
Gambar 4.5. Program Inisialiasi Arduino ........................................................................ 46
Gambar 4.6. Program Inisialisasi Visual Basic ............................................................... 47
Gambar 4.7. Program Void Setup Arduino ..................................................................... 47
Gambar 4.8. Program Setup Pada Visual Basic............................................................... 48
Gambar 4.9. Program Sensor Posisi ................................................................................ 48
Gambar 4.10. Pembacaan Serial Monitor Sensor Posisi 1................................................. 49
Gambar 4.11. Pembacaan Serial Monitor Sensor Posisi 2................................................. 49
Gambar 4.12. Progam Visual Basic Sensor Posisi ............................................................ 49
Gambar 4.13. Indikator Posisi Benda ................................................................................ 50
Gambar 4.14. Program Arduino Sensor Putaran ............................................................... 50
Gambar 4.15. Pembacaan Serial Monitor Sensor Putaran ................................................. 50
Gambar 4.16. Progam Visual Basic Sensor Putaran.......................................................... 51
Gambar 4.17. Hasil Pembacaan Sensor Putaran Pada Layar Monitoring.......................... 51
Gambar 4.18. Program Deteksi Error Selenoid ................................................................. 52
Gambar 4.19. Pembacaan Serial Monitor Limit Switch 1 ................................................. 52
Gambar 4.20. Pembacaan Serial Monitor Limit Switch 2 ................................................. 52
Gambar 4.21. Pembacaan Serial Monitor Limit Switch 3 ................................................. 52
Gambar 4.22. Progam Vb Mendeteksi Error Selenoid ...................................................... 53
Gambar 4.23. Tampilan Layar Monitoring Deteksi Error Selenoid .................................. 53
Gambar 4.24. Program VB untuk Peringatan Selenoid Error............................................ 54
xv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 4.25. Program Timer untuk Peringatan Selenoid Error ....................................... 54
Gambar 4.26. Tampilan Message Box............................................................................... 54
Gambar 4.27. Program Arduino Status Mesin Dan Selenoid Supply Benda..................... 55
Gambar 4.28. Serial Monitoring untuk Status Mesin ........................................................ 55
Gambar 4.29. Tampilan Serial Monitoring Selenoid Supply Benda ................................. 56
Gambar 4.30. Program Visual Basic Indikator Status Mesin ............................................ 56
Gambar 4.31. Program Visual Basic indikator Selenoid Supply Benda............................ 56
Gambar 4.32. Benda-benda yang dipilah ........................................................................ 57
Gambar 4.33. Program Arduino untuk Mendeteksi Jenis Benda....................................... 59
Gambar 4.34. Serial Monitoring untuk Jenis Benda Logam ............................................. 60
Gambar 4.35. Serial Monitoring untuk Jenis Benda Plastik.............................................. 60
Gambar 4.36. Serial Monitoring untuk Jenis Benda Kayu ................................................ 60
Gambar 4.37. Program VB untuk Deteksi Benda LOGAM .............................................. 61
Gambar 4.38. Program VB untuk Deteksi Benda PLASTIK ............................................ 61
Gambar 4.39. Program VB untuk Deteksi Benda KAYU ................................................. 61
Gambar 4.40. Program Penghitung Jumlah Benda ............................................................ 62
Gambar 4.41. Pembacaan Serial Monitor Menhitung Jumlah Benda Logam ................... 62
Gambar 4.42. Pembacaan Serial Monitor Menhitung Jumlah Benda Plastik.................... 62
Gambar 4.43. Pembacaan Serial Monitor Menhitung Jumlah Benda Kayu ...................... 63
Gambar 4.44. Program Hitung Jumlah Benda Kaca.......................................................... 63
Gambar 4.45. Program VB Penampil Jumlah Benda 1 ..................................................... 63
Gambar 4.46. Program VB Penampil Jumlah Benda 2 ..................................................... 64
Gambar 4.47. Informasi Jumlah Benda ............................................................................. 64
Gambar 4.48. Program Start Dan Stop .............................................................................. 65
Gambar 4.49. Program Arduino On Off ............................................................................ 65
Gambar 4.50. Program Tombol Untuk Perintah Ms. Excel............................................... 66
Gambar 4.51. Saved File Ms Excel .................................................................................... 66
Gambar 4.52. Program Tampilan Ms Excel ...................................................................... 67
Gambar 4.53. Tampilan Hasil Dari Ms Excel.................................................................... 67
xvi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1.
Keterangan Pin Arduino Uno R3..................................................................... 10
Tabel 2.2.
Keterangan Tombol Pada Tampilan Ide Arduino............................................ 11
Tabel 3.1.
Tabel I/O Sistem Monitoring........................................................................... 23
Tabel 3.2.
Keterangan Nomor Sensor Posisi .................................................................... 28
Tabel 3.3.
Indikator Layar Monitoring ............................................................................. 29
Tabel 4.1.
Keterangan Gambar Keseluruhan Alat........................................................... 38
Tabel 4.2.
Hasil Pengujian Saat Tidak Mendeteksi Benda............................................... 39
Tabel 4.3.
Hasil Pengujian Saat Benda Di Depan Sensor Posisi...................................... 40
Tabel 4.4.
Hasil Pengujian Saat Benda Bergerak ............................................................. 40
Tabel 4.5.
Hasil Pengujian Rangkaian Komparator ......................................................... 41
Tabel 4.6.
Hasil Pengujian Rangkaian Relay ................................................................... 42
Tabel 4.7.
Hasil Ouput Sensor Putaran............................................................................. 43
Tabel 4.8.
Hasil Ouput Limit Switch................................................................................ 44
Tabel 4.9.
Hasil Rangkaian Pembagi Tegangan ............................................................... 44
Tabel 4.10. Keterangan Tampilan Layar Monitoring ......................................................... 45
Tabel 4.11. Tabel Kebenaran Pendeteksian Sensor............................................................ 57
Tabel 4.12. Nilai Pendeteksian Sensor Optik ..................................................................... 58
Tabel 4.13. Tabel Kebenaran Pendeteksian Sensor............................................................ 59
xvii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR LAMPIRAN
L1.
Tabel hasil pengujian alat......................................................................................... L1
L3.
Listing Program Arduino ......................................................................................... L5
L12. Listing Program Visual Basic 6.0 ............................................................................ L15
L25. Rangkaian Keseluruhan ........................................................................................... L30
xvii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang
Peningkatan jumlah penduduk dan laju pertumbuhan ekonomi serta pembangunan di
suatu daerah selain mempunyai dampak positif juga menimbulkan dampak negative.
Indonesia merupakan Negara nomor empat terpadat di dunia dengan prakiraan jumlah
penduduk tahun 2004 mencapai 234 juta jiwa, menghadapi banyak permasalahan terkait
sanitasi lingkungan terutama masalah pengelolaan sampah.
Telah kita ketahui bahwa pengelolaan sampah yang tidak ditangani dengan baik
dapat mengganggu estetika lingkungan, menimbulkan bau, serta mengakibatkan
berkembangnya penyakit. Gangguan lingkungan oleh sampah dapat timbul mulai dari
sumber sampah, di mana penghasil sampah tidak melakukan penanganan dengan baik. Hal
ini dapat terjadi pada penghasil sampah yang tidak mau menyediakan tempat sampah di
rumahnya, dan lebih membuang sampah dengan seenaknya ke saluran air atau
membakarnya sehingga mencemari lingkungan sekitarnya.
Sejumlah literature mendefinisikan sampah sebagai semua jenis limbah berbentuk
padat yang berasal dari kegiatan manusia dan hewan, dan dibuang karena tidak bermanfaat
atau tidak diinginkan lagi kehadirannya (Tchobanoglous, Theisen & Vigil, 1993).
Sedangkan dalam PP No. 18/1999 jo PP No. 85/1999 tentang pengelolaan limbah
berbahaya dan beracun, secara umum limbah didefinisikan sebagai bahan sisa pada suatu
kegiatan dan/proses produksi.
Definisi sampah mulai mengalami pergeseran pada beberapa tahun terakhir ini
karena aspek pembuangan tidak disebutkan secara jelas, dimana pada masa sekarang ada
kecenderungan untuk tidak membuang sampah begitu saja, melainkan sedapat mungkin
melakukan daur ulang. Hal ini tertuang dalam UU no 18 Tahun 2008 tentang pengelolaan
sampah. Berdasarkan UU no 18 Tahun 2008 disebutkan definisi sampah adalah sisa
kegiatan sehari-hari manusia dan atau proses alam yang berbentuk padat.
Dari definisi yang sudah dikemukakan dapat dibuat kesimpulan bahwa sampah
merupakan material sisa yang tidak diinginkan setelah dipakai dalam kehidupan manusia
sehari-hari. Sampah didefinisikan menurut derajat keterpakaiannya, dalam proses-proses
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
alam sebenarnya tidak ada konsep sampah, yang ada hanya produk-produk yang dihasilkan
setelah dan selama proses itu berlangsung. Akan tetapi karena dalam kehidupan manusia
didefinisikan konsep lingkungan maka sampah dapat dibagi menurut jenis-jenisnya.
Berdasarkan sifatnya, sampah dibedakan menjadi dua yaitu sampah organik dan
sampah anorganik. Sampah organik merupakan sampah yang mudah membusuk seperti
sisa makanan, sayuran, daun-daun kering, dan sebagainya. Sampah seperti ini dapat diolah
menjadi pupuk kompos. Sampah anorganik yaitu sampah yang tidak mudah membusuk.
Sampah ini dapat dijadikan sampah komersil atau sampah yang laku dijual untuk dijadikan
produk lainnya (daur ulang sampah). Hal yang menjadi fokus penelitian ini adalah sampah
anorganik sampah yang dapat didaur ulang.
Seperti yang sudah dijelaskan pengertian dari sampah anorganik, sampah tersebut
mempunyai sebuah kemungkinan untuk didaur ulang. Sampah anorganik dapat dibedakan
berdasarkan bahannya, yakni sampah kaca, plastik, kayu, dan logam. Masing-masing
sampah tersebut dapat didaur ulang sesuai dengan kebutuhan manusia. Sampah kayu dapat
didaur ulang menjadi pupuk, sampah logam dapat didaur ulang kembali untuk menjadi
bahan baku benda berbahan logam. Sampah plastik dapat didaur ulang kembali untuk
menjadi bahan baku pembuatan botol plastik atau benda lain berbahan baku plastik.
Sampah kaca dapat didaur ulang kembali untuk benda berbahan kaca seperti botol kaca,
kaca jendela, dan lain-lain. Untuk mendaur ulang sampah, kita perlu memilah-milah
sampah terlebih dahulu. Hal ini akan menjadi mudah jika sampah masih berada di
lingkungan sekitar rumah. Jika sampah-sampah tersebut sudah berada di dalam sebuah
tempat pembuangan akhir sampah maka akan sulit untuk memilah sampah-sampah tersebut
karena timbunan sampah yang menggunung dan dapat memakan banyak tenaga dan waktu
untuk memilah-milah sampah tersebut menjadi beberapa jenis berdasarkan bahannya.
Berdasarkan permasalahan tersebut, terdapat sebuah mesin yang diciptakan yang
digunakan untuk mempermudah pekerjaan untuk memilah sampah secara lebih effisien
sehingga proses daur ulang sampah dapat berjalan lebih cepat. Dari pengamatan yang saya
lihat, mesin tersebut masih menggunakan kontrol manual sehingga hanya dapat dijalankan
pada satu tempat saja dimana mesin tersebut diletakkan. Belum adanya sistem monitoring
yang dapat memonitor setiap proses yang berjalan pada mesin tersebut sehinga mesin tidak
dapat dipantau dari jarak yang jauh.
membuat sebuah sistem -masih berupa sebuah prototip, yang digunakan untuk
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
memonitoring setiap proses yang sedang dilakukan pada mesin pemilah sampah tersebut.
Kontrol jarak jauh dari layar monitoring dapat dilakukan untuk mematikan dan
menghidupkan mesin pemilah sampah. Layar monitoring sendiri akan menggunakan
program Visual Basic 6.0 dan sistem monitoring sediri akan menggunakan mikrokontroler
Arduino UNO R3 sebagai perantara komunikasi antara mesin pemilah sampah dengan
komputer untuk monitoring.
Mesin pemilah sampah akan terus di monitoring dan layar monitor akan ditampilkan
pada sebuah komputer di ruang kontrol. Ketika benda memasuki mesin pemilah sampah,
akan terdapat sebuah indikator pada layar monitoring yang menandakan bahwa terdapat
benda pada mesin pemilah sampah. Indikator tersebut berupa posisi dimana benda berada.
Konveyor akan dibagi menjadi 4 posisi, setiap posisi akan diberi indicator untuk
menandakan posisi benda pada mesin pemilah. Posisi dari konveryor itu adalah posisi 1)
merupakan posisi di mana benda masuk ke konveyor mesin. 2) posisi konveyor di mana
sampah akan dideteksi untuk ditentukan jenis bahannya. 3) posisi ke tiga merupakan posisi
di mana benda masuk ke tempatnya masing-masing setelah dipilah terlebih dahulu. Pada
posisi ini juga digunakan untuk mendata banyaknya jumlah masing-masing benda yang
masuk ke tempatnya. 4) bagian ke empat merupakan posisi dimana benda berbahan kaca
ditempatkan.
Selain posisi benda, terdapat juga indikator untuk motor konveyor, solenoid pemilah
benda. Jika terdapat kerusakan pada aktuator, maka operator akan mengetahui kerusakan
yang ada, karena akan adanya pemberitahuan jika terdapat aktuator yang mengalami
kerusakan. Layar monitoring juga akan memberikan keterangan dari jumlah benda yang
sudah dipilah. Setiap data banyaknya sampah dari masing-masing jenis bahan akan
disimpan dan dicatat dengan menggunakan Microsoft Excel. Fungi pendataan dengan ms
Excel tersebut adalah untuk mendata jumlah total bahan yang telah dipilah di mesin
pemilah sampah.
1.2. Tujuan dan Manfaat
Tujuan pembuatan tugas akhir ini adalah untuk membuat sebuah sistem monitoring
yang dapat digunakan sebagai alat pengawas dari proses yang dilakukan oleh prototip
mesin pemilah sampah.
Manfaat penelitian ini adalah:
a.
Sebagai alat bantu untuk memonitoring proses mesin pemilah sampah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
b.
Menjadi acuan, rujukan, dan bahan pertimbangan untuk proses monitoring
mesin.
c.
Memberikan kemudahan untuk memilah sampah berdasarkan bahan supaya
proses pendaur ulangan sampah dapat dilakukan lebih cepat.
1.3. Pembatasan Masalah
Agar Tugas Akhir ini bisa mengarah pada tujuan dan untuk menghindari terlalu
kompleksnya permasalahan yang muncul, maka perlu adanya batasan-batasan masalah
yang sesuai dengan judul dari tugas akhir ini. Adapun batasan masalah adalah:
a.
Monitoring menggunakan program Visual Basic 6.0
b.
Data jumlah untuk laporan mengunakan Microsoft Excel
c.
Jenis bahan yang dimonitoring adalah kaca hitam, plastik nylon, kayu, dan
logam alumunium.
d.
Proses monitoring hanya mengaktifkan indikator pada layar monitoring di
program Visual Basic 6.0
e.
Monitoring menunjukan posisi pada saat benda ada di konveyor, pendeteksian
benda, pemilahan benda, serta peletakan benda pada tempat yang sesuai.
f.
Pendeteksi monitoring benda dilakukan dengan menggunakan LDR yang
disinari oleh pemancar cahaya.
g.
Data benda yang dihitung berdasarkan jumlah dari masing-masing benda yang
sudah dipilah.
1.4. Metodologi Penelitian
Berdasarkan tujuan yang ingin dicapai metode-metode yang digunakan dalam
penyusunan tugas akhir ini adalah:
1.
Studi literature, yaitu dengan cara mendapatkan data dengan membaca bukubuku dan jurnal-jurnal yang berkaitan dengan masalah yang dibahas pada tugas
akhir ini. Khususnya buku tentang Arduino dan Sistem SCADA.
2.
Menguji rangkaian kendali dengan mikrokontroler Arduino. Tahapan ini
dilakukan guna lebih memahami bahasa yang digunakan mikrokontroler
Arduino dan lebih memahami cara kerja dengan membuat rangkaian sederhana
yang dapat dimonitoring dengan menggunakan program Visual Basic.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
3.
Perancangan subsitem software. Tahap ini bertujuan untuk mencari bentuk
model optimal dari sistem yang dibuat dengan mempertimbangkan dari berbagai
faktor-faktor permasalahan dan kebutuhan yang ditetapkan.
4.
Perancangan subsistem hardware. Tahap ini bertujuan untuk mencari bentuk
mode yang optimal dari sistem yang akan dibuat dengan mempertimbangkan
berbagai faktor permasalahan dan kebutuhan yang akan dirancang.
Pada tahapan ini juga bertujuan untuk mencari dan menentukan komponenkomponen yang digunakan oleh sistem dengan mempertimbangkan faktor-faktor
permasalahan dan kebutuhan yang telah ditentukan.
Gambar 1.1. Diagram blok perancangan
5.
Eksperimen, yaitu dengan langsung melakukan praktek maupun pengujian
terhadap hasil pembuatan alat dalam pengerjaan tugas akhir ini.
6.
Proses pengambilan data. Pengambilan data dilakukan dengan cara mengamatia
sistem apakah sudah sesuai dengan proses monitoring yang dikerjakan oleh
mesin pemilah barang, selain itu juga mengambil data dari jumlah barang yang
sudah diletakkan pada tempat atau wadahnya masing-masing.
7.
Analisis dan penyimpulan hasil percobaan.
Analisis dapat dilakukan` dengan menyesuaikan proses yang sedang terjadi
dengan sistem monitoring di komputer pengawas, serta penghitungan jumlah
sampah yang sudah masuk ke wadahnya masing-masing.
Penyimpulan hasil percobaan dapat dilakukan dengan menghitung data error
yang terjadi ketika proses monitoring mesin dan penghitungan data dari jumlah
sampah yang telah masuk ke wadahnya masing-masing.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini akan menjelaskan mengenai teori tentang komponen pendukung, perhitungan, serta
teknik pengolahan data yang digunakan pada penelitian ini. Dasar materi yang digunakan
pada penelitian ini antara lain adalah monitoring, SCADA, Visual Basic, DFRduino mega
2650 R3, Relay, Laser Module, dan LDR, rangkaian pembagi tegangan, dan rangkaian
komparator.
2.1 Monitoring
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia:
1.
mo·ni·tor 1 n orang yg memantau; 2 n alat untuk memantau (spt alat penerima
yg digunakan untuk melihat gambar yg diambil oleh kamera televisi, alat untuk
mengamati kondisi atau fungsi biologis, alat yg memantau kerja suatu sistem,
terutama sistem komputer, dsb); 3 n alat semprot air dng tekanan 4—7 atmosfer
yg digunakan pd tambang timah aluvial untuk menambang biji timah; 4 n alat yg
dirancang untuk mengobservasi, mengawasi, mengontrol, atau memverifikasi
operasi suatu sistem; 5 n pengawasan dan tindakan memverifikasi kebenaran
operasi suatu program selama pelaksanaannya berdasarkan rutin diagnostik yg
digunakan dr waktu ke waktu untuk menjawab pertanyaan tt program
tsb; 6 v pantau; cek secara cermat;
2.
me·mo·ni·tor v 1 mengawasi, mengamati, atau mengecek dng cermat, terutama
untuk tujuan khusus; memantau; 2 mengatur atau mengontrol kerja suatu mesin
dsb; 3 mengecek atau mengatur volume bunyi atau suara dl merekam;
3.
pe·mo·ni·tor·an n proses, cara, perbuatan memonitor [1].
Menurut sebuah web:
Monitoring adalah suatu kegiatan observasi yang berlangsung terus menerus untuk
memastikan
dan
mengendalikan
keserasian
pelaksanaan
program
dengan
perencanaan yang telah ditetapkan. [2] Berdasarkan dari 2 buah pengertian yang
sudah dikemukakan, monitoring merupakan sebuah observasi atau pengawasan
6
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
kebenaran suatu proses yang berlangsung terus-menerus secara cermat selama
pelaksanaan penggunaannya.
2.2 Visual Basic
Visual Basic merupakan cara termudah dan tercepat untuk membuat aplikasi yang
dijalankan di sistem operasi Microsoft Windows®. Apakah Anda seorang profesional atau
pemula sekalipun di bidang pemrograman Windows, Visual Basic menyediakan kepada
Anda sekumpulan perangkat untuk mempermudah dan menyederhanakan pengembangan
aplikasi yang tangguh.
Kata “Visual” merujuk kepada metode yang digunakan untuk membuat antar muka
yang bersifat grafis Graphical User Interface (GUI). Daripada menulis berbaris-baris kode
untuk menjelaskan pemunculan dan lokasi dari suatu elemen di dalam antar muka, Anda
dengan mudah dapat menambahkan object yang sebelumnya sudah dibangun ke dalam
tempat dan posisi yang Anda inginkan di layar Anda. Jika Anda pernah menggunakan
program untuk menggambar seperti Paint, maka Anda sebenarnya sudah memiliki keahlian
uuntuk membuat sebuah antar muka pengguna secara efektif.
Kata “Basic” merujuk kepada bahasa BASIC (Beginners All-Purpose Symbolic
Instruction Code), sebuah bahasa yang digunakan oleh banyak programmer dibandingkan
dengan bahasa lainnya dalam sejarah komputer. Visual Basic telah berubah dari bahasa asli
BASIC dan sekarang memiliki ratusan pernyataan (statements), fungsi (functions), dan
kata kunci (keywords), dan kebanyakan di antaranya terkait dengan antar muka grafis di
Windows.
Pengguna tingkat pemula sekalipun dapat membuat aplikasi dengan mempelajari
hanya beberapa kata kunci, sementara kekuatan dari bahasanya membolehkan para
pengguna tingkat professional mencapai apapun yang dapat dihasilkan dengan
menggunakan bahasa pemrograman Windows lainnya.Bahasa pemrograman Visual Basic
tidaklah hanya identik dengan Visual Basic saja.
Sistem Pemrograman Visual Basic dalam bentuk Edisi Aplikasi, telah dimasukkan ke
dalam Microsoft Excel, Microsoft Access, dan banyak aplikasi Windows lainnya juga
menggunakan bahasa yang sama. Visual Basic Scripting Edition (VBScript) adalah sebuah
bahasa skrip yang digunakan secara lebih umum dan merupakan bagian dari bahasa Visual
Basic. Dengan mempelajari Visual Basic, maka Anda akan dibawa ke area-area yang telah
disebutkan tadi. [4]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
Gambar 2.1 Tampilan antar muka Visual Basic [5]
Program ini membutuhkan sebuah informasi ketika digunakan untuk sebuah
pemograman komputer. Informasi ini kemudian disimpan atau diolah oleh komputer.
Informasi ini yang disebut dengan DATA. Visual Basic mengenal beberapa tipe data,
antara lain:
a.
String adalah tipe data berupa teks (huruf, angka, dan tanda baca)
b.
Integer adalah tipe data untuk angka bulat
c.
Single adalah tipe data untuk angka pecahan
d.
Currency adalah tipe data untuk angka mata uang
e.
Date adalah tipe data untuk tanggal dan jam
f.
Boolean adalah tipe data yang bernilai TRUE atau FALSE
Data yang disimpan di dalam memori komputer membutuhkan sebuah wadah.
Wadah inilah yang disebut dengan variable. Setiap variable untuk menyimpan data dengan
tipe tertentu membutuhkan alokasi jumlah memori (byte) yang berbeda.[5]
2.3 Arduino
Arduino adalah platform pembuatan prototip elektronik yang bersifat open-source
hardware yang berdasarkan pada perangkat keras dan perangkat lunak yang fleksibel dan
mudah digunakan. Arduino ditunjukan bagi para seniman, desainer, dan siapapun yang
tertarik dalam menciptakan objek atau lingkungan yang interaktif. Platform arduino terdiri
dari arduino board, shield, bahasa pemograman arduino, dan arduino development
environment. Arduino board biasanya memiliki sebuah chip dasar mikrokontroler Atmel
AVR ATmega8 berikut turunannya. Shield adalah sebuah papan yang dapat dipasang di
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
atas arduino board untuk menambah kemampuan dari arduino board. Bahasa pempgraman
arduino adalah bahasa pemograman yang umum digunakan untuk membuat perangkat
lunak yang ditanamkan pada arduino board. Bahasa pemograman arduino mirip dengan
bahasa pemograman C++. Arduino Development Environment adalah perangkat lunak
yang digunakan untuk menlis dan meng-compile program untuk arduino. Arduino
Development Environment juga digunakan untuk meng-upload program yang sudah dicompile ke memori program arduino.
Berikut data teknis board Arduino UNO R3:

Mikrokontroler
: ATmega328

Tegangan Operasi : 5V

Tegangan input yang dibutuhkan : 7 – 12 V

Pin digital I/O : 14 (6 untuk PWM)

Pin input analog : 6

Arus DC per pin I/O : 40 mA

Arus DC untuk pin 3.3 V : 150 mA

Flash Memory : 32 KB dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader

SRAM : 2 KB

EEPROM : 1 KB

Kecepatan pewaktuan : 16 Mhz
7
4
2
1
3
6
Gambar 2.2 Arduino Uno R3[6]
5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
Tabel 2.1 Keterangan Pin Arduino Uno R3 [6]
No
Parameter
1
ATmega 328
2
Jack USB
Keterangan
IC mikrokontroler yang digunakan pada Arduino UNO
R3
Untuk komunikasi mikrokontroler dengan PC
Masukan power eksternal bila Arduino bekerja
3
Jack Adaptor
mandiri (tanpa komunikasi dengan PC melalui kabel
serial USB).
4
Tombol Reset
5
Pin Analog
Tombol reset internal yang digunakan untuk mereset
modul Arduino.
Menerima input dari perangkat analog lainnya.
1.
Vin = Masukan tegangan input bagi Arduino
ketika menggunakan dumber daya eksternal.
2.
5 V = Sumber tegangan yang dihasilkan
regulator internal board Arduino.
3.
6
3,3 V = Sumber tegangan yang dihasilkan
regulator internal board Arduino. Arus maksimal
Pin Power
pada pin ini adalah 50 mA.
4.
GND = Pin ground dari regulator tegangan
board Arduino.
5.
IOREF = Tegangan Referensi.
6.
AREF = Tegangan Referensi untuk input
analog.
Pin yang digunakan untuk menerima input digital dan
7
Pin Digital
memberi output berbentuk digital (0 dan 1 atau low
dan high)
2.4 Perangkat Lunak Arduino
Area pemrograman Arduino dikenal dengan Integrated Development Environment
(IDE). Area pemrograman yang digunakan untuk menulis baris program dan
mengunggahnya ke dalam board Arduino . disamping itu juga dibuat lebih mudah dan
dapat berjalan pada beberapa sistem operasi seperti Windows, Macintosh, dan Linux.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
Gambar 2.3 Tampilan IDE Arduino [8]
Tabel 2.2 Keterangan Tombol Pada Tampilan IDE Arduino [8]
No.
Tombol
Nama
Fungsi
Menguji apakah ada kesalahan pada program
atau sketch. Apabila sketch sudah benar, maka
1
Verify
sketch tersebut akan dikompilasi. Kompilasi
adalah proses mengubah kode program ke
dalam kode mesin.
Mengirimkan kode mesin hasil kompilasi ke
2
Upload
3
New
Membuat sketch yang baru
4
Open
Membuka sketch yang sudah ada
5
Save
Menyimpan sketch
Serial
Menampilkan data yang dikirim dan diterima
Monitor
melalui komunikasi serial.
6
board Arduino
IDE Arduino membutuhkan beberapa pengaturan yang digunakan untuk mendeteksi
board Arduino yang sudah dihubungkan ke komputer. Beberapa pengaturan tersebut
adalah mengatur jenis board yang digunakan sesuai dengan board yang terpasang dan
mengatur jalur komunikasi data melalui perintah Serial Port. Kedua pengaturan tersebut
dapat ditemukan pada pull down menu Tools. [8]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
2.5 Relay
Relay adalah alat yang dioperasikan dengan listrik yang secara mekanis mengontrol
perhubungan rangkaian listrik. Relay adalah bagian yang penting dari banyak system
control, bermanfaat untuk control jarak jauh dan untuk pengontrolan alat tegangan dan
arus tinggi dengan sinyal control tegangan dan arus rendah. Ketika arus mengalir melalui
electromagnet pada relay control elektro mekanis, medan magnet yang menarik lengan
besi dari jangkar pada inti terbentuk. Akibatnya, kontak pada jangkar dan kerangka relay
terhubung. Relay dapat mempunyai kontak NO (Normally Open) atau kontak NC
(Normally Closed) atau kombinasi dari keduanya [10].
Dalam pemakaiannya biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi
dengan sebuah dioda yang diparalel dengan lilitannya dan dipasang terbaik yaitu anoda
pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk mengantisipasi
sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke off agar tidak
merusak komponen di sekitarnya. Change Over (CO), relay mempunyai kontak tengah
yang normal tertutup, tetapi ketika relay dicatu kontak tengah tersebut akan membuat
hubungan dengan kontak-kontak yang lain [11].
Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta kekuatan relay
men-switch arus/tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada body relay. Misalnya relay
12VDC/4 A 220V, artinya tegangan yang diperlukan sebagai pengontrolnya adalah 12Volt
DC dan mampu men-switch arus listrik (maksimal) sebesar 4 ampere pada tegangan 220
Volt. Sebaiknya relay difungsikan 80% saja dari kemampuan maksimalnya agar aman,
lebih rendah lagi lebih aman. Relay jenis lain ada yang namanya reedswitch atau relay lidi.
Relay jenis ini berupa batang kontak terbuat dari besi pada tabung kaca kecil yang dililitin
kawat. Pada saat lilitan kawat dialiri arus, kontak besi tersebut akan menjadi magnet dan
saling menempel sehingga saklar menjadi aktif . Ketika arus pada lilitan dihentikan medan
magnet hilang dan kontak kembali terbuka (off) [11]. Gambar 2.4 merupakan relay
12VDC.
Gambar 2.4 Relay 12V [11]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
Gambar 2.5 merupakan sistem kerja relay secara sederhana dengan penjelasan
sebagai berikut: pada saat energi listrik dikenakan pada coil, maka akan timbul energi
elektromagnet yang akan menarik armature yang berpegas, sehingga menyebabkan contact
akan menutup [11].
Gambar 2.5 Prinsip Kerja Relay [11]
Pada penelitian ini pemasangan relay menggunakan mode common emitor, apabila
basis mendapat sinyal input logika 1 (sumber tegangan positif) maka transistor akan
mendapat bias maju, sehingga transistor ON dan memberikan sumber tegangan ke relay
dan relay menjadi ON. Gambar 2.6 merupakan interface relay sebagai kendali motor dc.
Gambar 2.6 Interface relay [11]
2.6 Pembagi tegangan
Gambar 2.7 Rangkaian pembagi tegangan [12]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
Berdasarkan hukum Ohm:
= .
Selanjutnya dikatakan bahwa nilai resistansi R, tidak tergantung terhadap I atau V.
Dengan demikian nilai resistansi R, adalah tergantung terhadap nilai resistansi R yang
diberikan. Jika dilihat dari rangkaian, nilai tegangan sumber, V, sudah ditetapkan. Dengan
demikian, variabel yang berubah adalah besar arus, I. Sehingga hukum Ohm dituliskan
menjadi:
=
/
Dan karena R1 dan R2 disusun secara seri, dan sistem di atas hanya terdiri atas satu
loop. Maka nilai R = R1 + R2. Sehingga:
=
/(
+
)
Dengan demikian, nilai VR1 dapat dipenuhi dengan persamaan:
VR1 = I. R1
VR1 = [V/(R1 + R2)]. R1
= [
/(
+
)].
= [
/(
+
)].
Dan dengan proses yang sama, VR2 dapat dipenuhi dengan persamaan:
Rangkaian resistor seperti di atas disebut sebagai Voltage Divider/Rangkaian
Pembagi Tegangan.
Pembuktian Terbalik:
Hukum Kirchhoff Tegangan menyatakan bahwa jumlah tegangan sumber adalah
sama dengan jumlah tegangan-jatuh pada loop tertutup:
=
+
V = [R1/(R1 + R2)]. V + [R2/(R1 + R2)]. V
V = [(R1 + R2)/(R1 + R2)]. V
=
Aplikasi Rangkaian Pembagi Tegangan:
−> TERBUKTI
Rangkaian pembagi tegangan biasa digunakan untuk mendeteksi perubahan nilai
resistansi dari sensor-sensor yang bersifat resistif, sebagai contoh pada rangkaian LDR:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
Gambar 2.8 Aplikasi rangkaian pembagi tegangan [12]
Dengan rangkaian pembagi tegangan seperti di atas, intesitas cahaya dapat diukur
dengan mengukur nilai tegangan VLDR (dalam volt). Karena intensitas cahaya akan
mempengaruhi nilai resistansi LDR yang dengan demikian akan mempengaruhi pula nilai
VLDR. [12]
2.7 Rangkaian Komparator
Sebuah rangkaian Comparator berfungsi membandingkan dua buah bilangan input.
Jika digunakan untuk membandingkan dua input dan kemudian menyatakan apakah kedua
input tersebut sama, lebih besar atau lebih kecil, maka rangkaian tersebut dinamakan
Magnitude Comparator. [13]
Komparator adalah sebuah rangkaian penguat yang memiliki dua buah input.
Tegangan output yang dihasilkan komparator sebanding dengan selisih antara dua
tegangan inputnya. Gain komparator kurang lebih adalah sebesar 200.000, sehingga selisih
input sebesar hanya 100 µV pun sudah cukup untuk menurunkan output mendekati 0V atau
menaikkannya hingga mencapai tegangan catu [14].
2.8 LDR
LDR merupakan suatu sensor yang apabila terkena cahaya maka tahanannya akan
berubah. Biasanya LDR dibuat berdasarkan kenyataan bahwa film cadmium sulfide
mempunyai tahanan yang besar kalau tidak terkena cahaya dan tahanannya akan menurun
kalau permukaan film itu terkena cahaya [15].
Fotoresistor adalah komponen elektronika yang resistansinya akan menurun jika ada
perubahan intensitas cahaya yang mengenainya. Fotoresistor dibuat semikonduktor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
beresistansi tinggi. Jika cahaya/foton dengan frekuensi yang cukup tinggi diserap oleh
semikonduktor menyebabkan elektron dengan energi yang cukup untuk meloncat oleh
semikonduktor menyebabkan elektron dengan energi yang cukup untuk meloncat kepita
konduksi.
Gambar 2.9 Bentuk fisik LDR [15]
Elektron bebas yang dihasilkan akan mengalirkan listrik, sehingga menurunkan
resistansinya. LDR dapat digunakan dalam suatu jaringan kerja pembagi potensial yang
menyebabkan terjadinya perubahan hambatan kalau sinar yang datang berubah [15].
Prinsip Kerja LDR
LDR
(Light
Dependent
Resistor)
merupakan
suatu
jenis
resistor
yang
nilai resistansinya berubah-ubah karena adanya intensitas cahaya yang diserap. LDR
dibentuk dari Cadium Sulfide (CdS) yang mana Cadium Sulfide dihasilkan dari
serbuk keramik. Prinsip kerja LDR ini pada
saat mendapatkan cahaya maka
tahanannya turun, sehingga pada saat LDR mendapatkan kuat cahaya terbesar maka
tegangan yang dihasilkan adalah tertinggi. Prinsip kerja LDR ini tergantung dari rangkaian
yang digunakan dan pada penjelasan di atas rangkaian yang digunakan adalah rangkaian pull-down.
Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram pada LDR menghasilkan
elektron bebas dengan jumlah yang relatif kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron
untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya redup LDR menjadi
pengantar arus yang kurang baik, 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 bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan ada lebih
banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya terang
LDR menjadi konduktor atau bisa disebut juga LDR memilki resistansi yang kecil pada
saat cahaya terang. Simbol LDR seperti ditunjukan pada Gambar 2.10, sedangkan Gambar
2.11 menunjukkan grafik hubungan antara resistansi dan intensitas cahaya. [16]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
LDR digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Saklar
cahaya otomatis adalah salah satu contoh alat yang menggunakan LDR. Akan tetapi
karena responsnya terhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak digunakan pada situasi
dimana intesitas cahaya berubah secara drastis [16].
Gambar 2.10 Simbol LDR [16]
Gambar 2.11 Grafik Hubungan Antara Resistansi Dan Intensitas Cahaya [16]
2.9 Sensor Putaran
Sensor putaran atau kecepatan dapat dibuat dengan sebuat optocoupler tipe “U” dan
sebuah roda cacah. Sensor putaran atau kecepatan ini dapat digunakan untuk membaca
putaran suatu object yang berputar seperti roda kendaraan, putaran motor listrik dan lain
nya. Sensor putaran atau kecepatan ini dibuat dengan optocoupler tipe “U” yang
ditengahnya diletakan sebuah roda cacah. Optocoupler merupakan komponen optoisolator
yang memiliki karakteristik penerima (photo transistor) akan mengalami perubahan logika
bila terjadi perubahan intensitas cahaya yang dipancarkan oleh pemancar (LED infra
merah) untuk penerima. Kecerahan led berbanding lurus dengan arus diodanya. Karena
arus kolektor sebanding dengan tingkat kecerahan dari led maka dapat dikatakan bahwa
arus dioda mengendalikan arus kolektor seperti transistor pada umumnya. Biasanya arus
yang diperbolehkan mengalir pada infra merah adalah berkisar pada 15 hingga 25
miliamper. Foto transistor merupakan jenis transistor yang peka terhadap cahaya infra
merah. [17]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
Gambar 2.12 Blok Sensor Optocoupler [17]
Roda cacah yang diletakan ditengah optocoupler tersebut berfungsi untuk
mempengaruhi intensitas cahaya yang diberikan oleh LED pada optocoupler ke photo
transistor yang akan memberikan perubahan level logika sesuai dengan putaran roda cacah.
Kecepatan perubahan logika photo transistor akan sebanding dengan kecepatan putaran
roda cacah. Konstruksi sensor putaran dapat dilihat pada gambar berikut. [17]
Gambar 2.13 Konstruksi Sensor Putaran [17]
Rotary encoder, atau disebut juga Shaft encoder, merupakan perangkat
elektromekanikal yang digunakan untuk mengkonversi posisi anguler (sudut) dari shaft
(lubang) atau roda ke dalam kode digital, menjadikannya semacam tranduser. Perangkat ini
biasanya digunakan dalam bidang robotika, perangkat masukan komputer (seperti
optomekanikal mouse dan trackball), serta digunakan dalam kendali putaran radar, dll.
Terdapat dua tipe utama rotary encoder, yaitu tipe absolut dan tipe relatif. Rotary encoder,
atau disebut juga Shaft encoder, merupakan perangkat elektromekanikal yang digunakan
untuk mengkonversi posisi anguler (sudut) dari shaft (lubang) atau roda ke dalam kode
digital, menjadikannya semacam tranduser. Perangkat ini biasanya digunakan dalam
bidang robotika, perangkat masukan komputer (seperti optomekanikal mouse dan
trackball), serta digunakan dalam kendali putaran radar, dll. Terdapat dua tipe utama rotary
encoder, yaitu tipe absolut dan tipe relatif. [17]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
2.10 Limit Switch
Limit switch merupakan jenis saklar yang dilengkapi dengan katup yang berfungsi
menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti saklar Push ON yaitu hanya
akan menghubung pada saat katupnya ditekan pada batas penekanan tertentu yang telah
ditentukan dan akan memutus saat saat katup tidak ditekan. Limit switch termasuk dalam
kategori sensor mekanis yaitu sensor yang akan memberikan perubahan elektrik saat
terjadi perubahan mekanik pada sensor tersebut. Penerapan dari limit switch adalah sebagai
sensor posisi suatu benda (objek) yang bergerak. Simbol limit switch ditunjukan pada
gambar berikut. [18]
Gambar 2.14 Simbol Dan Bentuk Limit Switch [18]
Limit switch umumnya digunakan untuk:
a. Memutuskan dan menghubungkan rangkaian menggunakan objek atau benda
lain.
b. Menghidupkan daya yang besar, dengan sarana yang kecil.
c. Sebagai sensor posisi atau kondisi suatu objek.
Prinsip kerja limit switch diaktifkan dengan penekanan pada tombolnya pada
batas/daerah yang telah ditentukan sebelumnya sehingga terjadi pemutusan atau
penghubungan rangkaian dari rangkaian tersebut. Limit switch memiliki 2 kontak yaitu NO
(Normally Open) dan kontak NC (Normally Close) dimana salah satu kontak akan aktif
jika tombolnya tertekan. Konstruksi dan simbol limit switch dapat dilihat seperti gambar
di bawah. [18]
Gambar 2.15 Konstruksi Dan Simbol Limit Switch [18]
2.11 Selenoid Elektrik
Solenoid adalah peralatan yang dipakai untuk mengkonversi sinyal elektrik atau arus
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
listrik menjadi gerak mekanik. Solenoid dibuat dari kumparan dan inti besi yang dapat
digerakkan yang berfungsi sebagai aktuator biasanya di gunakan untuk membuka kunci
otomatis pada brangkas. [19]
Gambar 2.16 Solenoid [19]
Secara skematik bentuk dari solenoid dapat dilihat pada gambar , dimana selonoid terdiri
dari n buah lilitan kawat berarus listrik I, medan magnet yang dihasilkan memiliki arah seperti
pada gambar dibawah, dimana kutub utara magnet mengikuti aturan tangan kanan. [19]
Gambar 2.17 Lilitan solenoid [19]
Kuat medan magnet pada selonoid dengan jumlah lilitan persatuan panjang n adalah
dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dibawah ini.
B = μ0 . n . I
Keterangan :
B = Medan Magnet
μ0 = Konstanta Perneabilitas Udara
n = Jumlah Lilitan
l = Panjang Lilitan
I = Arus
Prinsip kerja dari Solenoid berdasarkan pada penghantar yang membawa arus kedalam
kumparan sehingga kumparan akan menimbulkan medan magnet. Medan magnet ini dibuat
sedemikian rupa sehingga keadaannya selalu tolak menolak antara medan magnet. [19]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
Bab ini menjelaskan mengenai perancangan monitoring mesin pemilah sampah.Untuk
perancangan pembuatan mesin pemilah sampah sudah dirancang oleh teman saya Antonio
Prashad Priyanto.Perancangan sistem monitoring yangakan dibahas pada bab ini terdiri
dari tiga bagian, yaitu perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software), dan
perancangan pemograman sistem. Perancangan sistem yang diahas dalam bab ini terbagi
dalam tiga bagian besar, yaitu:
a. Perancangan Hardware Elektrik
-
Rangkaian pengendali utama
-
Rangkaian komparator
-
Rangkaian relay
-
Rangkaian pembagi tegangan
-
Rangkaian pendeteksi posisi
-
Rangkaian Error actuator mesin
b. Perancangan perangkat lunak
-
Perangkat lunak monitoring mesin dengan Visual Basic 6.0
-
Perangkat lunak laporan dalam Microsoft Excel
c. Perancangan pemograman sistem
3.1.
Perancangan Hardware Elektrik
Secara garis besar perancangan perangkat keras (hardware) terdiri dari dua bagian
utama yaitu pembacaan posisi benda dengan menggunakan LDR yang ditembak dengan
laser Module dan rangkaian relay. Perancangan Relay 1 digunakan untuk menaikan nilai
tegangan dari output Mikrokontroler sebesar 5 Volt ke tegangan yang dibutuhkan oleh
mesin pemilah sampah. Perancangan rangkaian relay 2 digunakan untuk menurunkan nilai
tegangan Output yang dikeluarkan oleh mesin pemilah sampah supaya sesuai dengan
tegangan yang dibutuhkan oleh tegangan input mikrokontroler.
Perancangan perangkat keras, terlebih dahulu membuat diagram blok dari
keseluruhan sistem monitoring serta rancangan rangkaian sensor posisi benda dan
21
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
rangkaian pembagi tegangan, rangkaian relay, rangkaian komparator. Berikut gambar
diagram blok perancangan sistem hardware.
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Monitoring
Pada diagram blok di atas, sistem monitoring akan terdiri dari enam rangkaian
hardware yang terdiri dari: sistem dari Arduino UNO, rangkaian pembagi tegangan (untuk
motor DC dan selenoid), rangkaian komparator dan rangkaian relay (dua rangkaian),
rangkaian error motor DC dan selenoid, serta rangkaian kontrol ON/OFF (rangkaian relay
5V to 24V). Rangkaian kontroler pada prinsipnya akan menerima output dari rangkaian
pembagi tegangan dan rangkaian relay. Selain itu juga akan menerima output dari
rangkaian error motor DC selenoid, yang kemudian output tersebut akan diolah oleh
Arduino UNO 2560. Arduino UNO juga akan mengeluarkan output yakni kontrol on/off
(rangkaian relay 5V to 24V), yang akan digunakan untuk melakukan on/off mesin dari
layar monitoring. Komputer akan menerima data dari Arduino UNO dan mengeluarkan
output ke Arduino UNO. data yang diterima dari Arduino UNO akan ditampilkan oleh
layar monitoring. Tampilan dari data tersebut berupa indikator seperti posisi benda,
selenoid yang aktif, data error pada aktuator mesin pemilah sampah, jumlah masig-masing
benda yang telah dipilah.
3.1.1 Rangkaian pengendali utama
Atmega 328 adalah bagian utama dari mikrokontroler Arduino UNO dan merupakan
pengendali yang berfungsi untuk mengendalikan semua kerja seluruh input dan output
yang digunakan dalam sistem monitoring. Pin pada mikrochip Atmega 328 ini sudah
dihubungkan dengan pin pada Arduino UNO sehingga untuk nomor mikrochip berbeda
dengan nomor pin pada mikrokontroller Arduino UNO. Pin mikrochip sudah terhubung
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
dengan seluruh input yang meliputi, sensor posisi, rangkaian limit switch, rotari encoder,
dan rangkaian pembagi tegangan.
Gambar 3.2 Rangkaian Minimum Arduino UNO
Input dan output dari sistem monitoring ini masing-masing akan diletakkan seperti pada
tabel 3.1 berikut ini.
Tabel 3.1 Tabel I/O Sistem Monitoring
Input-output
Kaki ATMega
Pin Arduino
Karakter yang
328
UNO
dikirimkan
Output
Start
PB7
13
“Q”
Stop
PB6
12
“T”
Input
Input data MotorDC
“Q” (High)
PD7
7
Input Selenoid 1
PD6
6
“W”
Input Selenoid 2
PD5
5
“E”
Input Selenoid 3
PD4
4
“R”
Input Selenoid Supply
PD3
3
“Y”
Sensor Posisi 1
PC0
A0
“2”
Sensor Posisi 2
PC1
A1
“3”
“T”(Low)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
Kaki ATMega
Pin Arduino
Karakter yang
328
UNO
dikirimkan
Sensor Posisi 3
PC2
A2
“4”
Sensor Posisi 4
PC3
A3
“5”
Sensor Putaran
PD2
2
“9”
Selenoid Error 1 (LS1)
PB0
8
“8”
Selenoid Error 2 (LS2)
PB1
9
“7”
Selenoid Error 3 (LS3)
PB2
10
“6”
Input-output
3.1.2 Rangkaian pembagi tegangan
Rangkaian pembagi tegangan ini digunakan untuk menurunkan nilai tegangan yang
berasal dari output plc sebesar 24V ke 5V supaya dapat digunakan sebagai input dari
Arduino UNO. Rangkaian ini berfungsi untuk memonitor jenis benda yang sudah
teridentifikasi oleh sensor pada mesin pemilah benda, dan juga untuk memonitor apakah
mesin tersebut aktif atau tidak aktif.
Input dari rangkaian ini akan dimasukkkan kedalam pin digital Arduino. Aktuator
yang ada pada mesin pemilah sampah mempunyai nilai tegangan sebesar 12V, sehingga
pada mesin sudah ada rangkaian untuk mengubah nilai tegangan supaya sesuai dengan
teganan yang digunakan dari aktuator tesebut.Rangkaian pembagi tegangan ini diletakan
setelah rangkaian relay tersebut. Perancangan dari rangkaian pembagi tegangan dapat
dilihat pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Diagram blok perancangan rangkaian pembagi tegangan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
Menghitung nilai R1 : ( nilai R2 ditentukan 4,7 KΩ)
2
1+ 2
1Ω
5 =
× 12
1 + 4700Ω
56400 − 23500
=
5
=
= 6580Ω
Setelah menghitung nilai komponen yang akan digunakan maka, didapatkan nilai R1
sebesar 6,58 KΩ dan R2 sebesar 4,7 KΩ.
Gambar 3.4 Rangkaian pembagi tegangan
Sesuai dengan gambar 3.4 dengan nilai-nilai komponen yang sudah didapat maka,
rangkaian pembagi tegangan dirancang seperti pada gambar 3.5 berikut.
Gambar 3.5 Perancangan rangkaian pembagi tegangan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
3.1.3 Rangkaian komparator
Gambar 3.6 merupakan gambar rangkaian comparator. Rangkaian ini digunakan
untuk membandingkan nilai output pada LDR. Ketika ouput pada LDR sesuai dengan nilai
tegangan setingan pada komparator, maka komparator akan mengaktifkan rangkaian relay.
Rangkaian relay tesebut berguna untuk memberikan nilai digital (on/off) yang akan masuk
ke dalam mikrokontroler.Rangkaian ini menggunakan Potensio sebagai acuan nilai
tegangan pada IC 741. Input dari rangkaian ini adalah output tegangan pada LDR (ldr1,
ldr2, ldr3, dan ldr4) yang dirangkai secara pull up. Output pada rangkaian comparator ini
dibagi menjadi dua bagian output 1 dan output 2. Output pertama merupakan output yang
digunakan sebagai input pada PLC (P1, P2, dan P3). Output kedua yang digunakan ke
mikrokontroler untuk pengolahan data dimikro yang digunakan untuk sistem monitoring
(uno1, uno2, uno3, dan uno4).Tegangan yang diberikan pada IC 741 adalah 12V untuk
kaki IC no 7 dan GND untuk kaki IC no 4. Tegangan Vin yang masuk ke IC 741 akan
dibandingkan dulu dengan tegangan referensi dari potensio. Jika tegangan input Vin lebih
besar dari teganan referensi maka tegangan Vout akan bernilai sama dengan teganan input
Vin.
Gambar 3.6 Rangkaian Komparator
3.1.4 Rangkaian Relay
Rangkaian on/off relay ini digunakan untuk merubah nilai tegangan yang keluar dari
rangkaian komparator. Gambar 3.7 menunjukan gambar rangkaian relay untuk output
komparator. Rangkaian ini merupakan rangkaian untuk menurunkan tegangan dari output
komparator sebesar 12V menjadi 5V. Tegangan diturunkan karena mikrokontroler
membutuhkan tegangan maksimum sebesar 5V. Pada rangkaian ini output akan dimasukan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
kedalam pin analog Arduino UNO pin a0, a1, a2, dan a3. Input pada rangkaian ini
ditunjukan pada label r1, r2, r3, dan r4.
Gambar 3.7 Rangkaian On/OffRelay Arduino UNO
3.1.5 Rangkaian pendeteksi posisi
Pada perancangan rangkaian pendeteksi, digunakan pemancar cahaya yang
digunakan untuk memberikan cahaya ke LDR. Perancangan rangkaian ini diperlihatkan
pada gambar 3.8. Rangkaian ini menggunakan empat buah LDR dan juga 4 buah pemancar
cahaya. Pemancar cahaya akan menggunakan resistor sebesar 680 Ohm dengan tegangan
sumber 12V. Rangkaian LDR menggunakan rangkaian pull up. Output dari rangkaian LDR
adalah out1, out2, out3, out4. Masing-masing output dari rangkaian ini akan digunakan
sebagai masukan ke rangkaian komparator.
Gambar 3.8 Rangkaian Sensor Posisi benda
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
Rangkaian ini akan menggunakan empat buah pemancar cahaya dan empat buah
LDR. Penggunaan LDR tersebut ditujukan untuk mendeteksi posisi benda pada mesin
pemilah sampah yang terbagi dalam empat bagian. Ketika pemancar cahaya menyinari
LDR maka sistem akan mendeteksi tidak ada benda yang terletak diposisi tersebut. Tetapi
ketika tidak ada cahaya yang mengenai LDR (cahaya terhalang oleh benda) maka sistem
akan mendeteksi bahwa benda berada diposisi tersebut. LDR akan dirangkai secara pull up
lalu output dari rangkaian tersebut akan dimasukan ke dalam rangkaian comparator.
Gambar 3.9 merupakan gambar dimana letak rangkaian pendeteksi untuk posisi monitoring
diposisikan. Peletakan sensor ditandai dengan garis berwarna coklat. Masing-masing dari
rangkaian pendeteksi ini akan menunjukan posisi yang tepat dimana letak benda yang
sedang dalam proses pemilahan. Tabel 3.2 akan menunjukan keterangan letak rangkaian
ini.
3
1
4
2
Gambar 3.9 Peletakan sensor posisi pada mesin pemilah benda
Tabel 3.2 keterangan nomor sensor posisi
No
Keterangan
1
Posisi yang menandai benda masuk ke mesin
2
Posisi benda memasuki proses identifikasi
3
Posisi benda memasuki tempat sorting benda
4
Posisi benda kayu sebagai benda reject
3.1.6 Rangkaian pendeteksi error
Rangkaian ini difungsikan untuk monitoring apakah motor dan ketiga selenoid
elektrik yang digunakan mengalami kerusakan atau error.
Rangkaian ini akan dibagi menjadi dua bagian, yakni:
a.
Pendeteksi error pada motor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
b.
Pendeteksi error pada solenoid
Perancangan rankaian pendeteksi error ini akan dijelaskan pada diagram blok (gambar
3.10).
R angkaian
pendeteksi Error
Motor
R angkaian
pendeteksi Error
Solenoid
R angkaian
pendeteksi Error
Solenoid
Mikrokontroler
(Arduino U N O R3)
Layar Monitoring
(V.B. 6.0)
R angkaian
pendeteksi Error
Solenoid
Gambar 3.10 Diagram blok perancangan rangkaian pendeteksi error
Masing-masing output rangkaian pendeteksi error akan dimasukan kedalam mikrokontroler
lalu output dari rangkaian tersebut akan diolah datanya dan dikirim untuk ditampilkan pada
layar monitoring.
a.
Rangkaian pendeteksi error Motor (Sensor Putaran)
Rangkaian ini berfungsi untuk memantau kondisi motor pada mesin pemilah
sampah. Jika kondisi output PLC aktif dan saat itu motor mengalami error atau
kerusakan, maka dapat diketahui pada layar monitoring. Rangkaian ini menggunakan
roda pencacah dan optocoupler tipe U untuk mengecek apakah motor berputar atau
tidak saat mesin berjalan. Kondisi motor akan ditampilkan pada layar monitoring
selama mesin pemilah sampah aktif. Berikut gambar rangkaian yang digunakan untuk
memantau kondisi motor pada mesin pemilah sampah. Berikut perancangan untuk
pemantauan motor pada mesin pemilah sampah.
Gambar 3.11 Perancangan elektrik rangkaian Sensor Putaran
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
Roda pencacah akan dibuat dengan satu buah lubang hal ini dimungkinkan bahwa
pembacaan motor supaya lebih presisi. Untuk membaca roda pencacah, penulis
menggunakan optocoupler tipe U.
b. Rangkaian pendeteksi error selenoid 1, 2, dan 3 (limit switch)
Rangkaian ini berfungsi untuk memantau kondisi solenoid yang digunakan
untuk memilah sampah. Jika kondisi output PLC aktif dan saat itu solenoid tidak aktif
(benda yang teridentifikasi tidak terpilah), maka dapat diketahui bahwa solenoid tidak
aktif di layar monitoring. Rangkaian pendeteksi error ini ditunjukan pada gambar 3.12
Rangkaian ini menggunakan limit switch yang dirangkain secara pull-up. Ketika limit
switch aktif (mendeteksi solenoid) maka akan menghasilkan nilai tegangan low.
Gambar 3.12 Perancangan rangkaian limit switch
3.2 Perancangan perangkat lunak
Perancangan perangkat lunak bertujuan agar alat ini mudah digunakan oleh
pengguna. Perancangan perangkat lunak terdiri dari perancangan tampilan layar
monitoring, serta bagaimana tampilan Microsoft Exell yang akan memberikan data total
jumlah dari masing-masing benda perminggu.
3.2.1 Tampilan Layar Monitor
Tampilan Layar Monitoring mesin pemilah sampah, Software yang digunakan adalah
Visual Basic 6.0. Tampilan dari monitoring dibuat sedemikian persis dengan bentuk dari
mesin pemilah sampah. Arduino UNO akan dihubungkan ke komputer dengan kabel usb
(kabel printer) dan komunikasi mengunakan port serial. Data yang berupa string dari
Arduino UNO akan ditransfer melalui port serial, lalu oleh visual basic data string yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
sudah dikirim akan diolah kembali. Gambar 3.13 berikut merupakan rancangan untuk
Layar monitoring menggunakan Software Visual Basic 6.0.
Gambar 3.13 Gambar tampilan layar monitoring mesin
Setiap bagian pada mesin pemilah sampah akan dimonitor melalui software Visual
Basic 6.0, dari konveyor yang mulai berputar, posisi benda pada konveyor, sensor apa saja
yang aktif mendeteksi benda, serta total benda yang sudah dideteksi jenis bahannya,
aktuator pada mesin pemilah seperti motor, solenoid 1, 2, dan 3 juga akan pantau. Indikator
pada layar monitoring akan berubah sebagai tanda bahwa mesin sudah bekerja, indikator
akan berubah menjadi warna hijau jika mesin bekerja dan merah ketika mesin tidak
bekerja. Setiap indikator akan berubah warna dari warna merah menjadi warna hijau. Jika
terdapat error pada aktuator mesin pemilah sampah, maka Layar monitoring akan
memberikan info aktuator yang mengalami error. Terdapat dua command button yang
digunakan untuk on dan off mesin pemilah sampah, sehingga dapat dikontrol secara jarak
jauh. Berikut adalah tabel 3.3 yang menjelaskan keterangan dari indikator-indikator yang
ada pada layar monitoring.
Tabel 3.3 Indikator Layar monitoring
No
1
Gambar
Keterangan
Gambar indikator konveyor, akan berwana hijau
menyala bergantian ketika konveyor berputar
2
Indikator yang menandakan bahwa mesin menyala.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
No
3
Gambar
Keterangan
Indikator yang menandakan posisi benda, ketika benda
berada pada posisi tersebut, indikator akan berwarna
hijau.
4
Indikator pemilah benda
5
Tabel yang menunjukan jumlah dari masing-masing
benda yang sudah dipilah.
6
Indikator status mesin apakah mesin menyala atau
mesin mati serta kondisi selenoid dan motor.
7
Indikator benda apa saja yang memasuki mesin
pemilah.
8
Merupakan command button VB (tombol control) yang
digunakan untuk ON/OFF mesin pemilah sampah dari
Layar monitoring.
3.3.1. Laporan Microsoft Excel
Perancangan ini digunakan supaya mesin pemilah sampah juga dapat melaporkan
secara automatis banyaknya benda yang sudah dipilah. Masing-masing benda akan
dihitung jumlahnya dilayar monitoring. Penghitungan jumlah benda yang sudah dipilah ini
akan dilakukan secara berkala yakni satu minggu satu kali. Diagram blog perancangan ini
dapat dilihat pada Gambar3.14 berikut ini.
Layar Monitoring
(VB 6.0)
Mikrokontroler
Microsoft Excell
Gambar 3.14 Diagram blok sistem pelaporan jumlah benda
Pada diagram blok tersebut, layar monitoring akan menerima data dari
mikrokontroler dengan data berupa posisi benda saat di mesin monitoring, serta banyaknya
dari masing-masing benda yang dipilah dan sudah berada ditempatnya masing-masing.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
Data jumlah tersebut akan ditampilkan di layar monitor, dengan mengkonvert data dari
Visual Basic (sebagai penampil layar monitoring) ke Microsoft Excel. Data jumlah yang
berasal dari Visual Basic 6 berupa data string. Data yang berasal dari Visual Basic dapat
dikirim dengan perintah command button atau dengan timer yang sudah tersedia di
program Visual Basic tersebut. Pada perancangan laporan menggunakan excel, penulis
membuat perancangan dengan menggunakan timer. Perancangan dengan timer dapat
membuat data dari VB secara automatis langsung diterima oleh program Microsoft excel.
3.3.
Perancangan Pemograman Sistem
Diagram alir program dapat dilihat pada gambar 3.15. Program akan diawali dengan
melakukan pembacaan input di arduino lalu arduino akan mengirimkan karakter yang telah
ditentukan ke visual basic melalui port serial. Untuk diagram alir pemograman arduino
akan dibagi menjadi 3 bagian. Bagian pertama merupakan program pengiriman karakter,
bagian kedua merupakan bagian untuk penghitungan benda yang sudah dipilah. Bagian
ketiga merupakan bagian yang digunakan untuk menerima data serial yang berasal dari
Visual Basic.
3.3.1. Diagram alir pengiriman karakter
Supaya informasi yang berasal dari Mesin pemilah benda dapat diperlihatkan pada
layar monitoring, maka mikrokontroler arduino harus mengetahui informasi apa saja yang
diberikan oleh mesin pemilah benda. Diagram alir ini akan digunakan sebagai paduan dan
pola
pikir
dalam
membuat
program
arduino
supaya
nanti
arduino
dapat
mengkomunikasikan informasi yang didapat dari mesin pemilah benda ke dalam VB untuk
ditampilkan oleh layar monitoring. Berikut diagram alir yang akan digunakan dalam
pemograman Arduino untuk mengirimkan informasi dari Mesin ke VB.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
Gambar 3.15 Diagram alir 1
3.3.2. Diagram alir penghitung jumlah benda masuk
Supaya penghitungan jumlah masing-masing benda dapat sesuai dengan jumlah
benda yang sudah dipilah oleh mesin pemilah benda, maka informasi dari jumlah benda
tersebut harus dibaca oleh mikro supaya jumlah benda terpilah sesuai. Berikut diagram alir
yang digunakan untuk penghitungan benda.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
Gambar 3.16 Diagram alir 2
3.3.3. Diagram alir pembacaan data serial VB
Layar monitoring tidak hanya digunakan untuk menampilkan informasi yang
didapat dari Mesin. Kegunaan lain dari layar monitoring adalah untuk memberikan
perintah langsung dari layar monitoring ke mesin pemilah benda. Perintah tersebut
merupakan perintah START untuk menyalakan mesin atau STOP untuk memberhentikan
proses pada mesin. Diagram alir ini akan digunakan sebagai paduan dan pola pikir dalam
membuat program arduino supaya nanti Visual basic dapat memberikan perintah langsung
ke mesin pemilah sampah. Perintah tersebut sebelumnya akan diterima oleh Arduino lalu
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
arduino akan mengaktifkan pin Output untuk melakukan perintah sesuai dengan perintah
yang diberikan oleh layar monitoring.
Gambar 3.17 Diagram alir 3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini menejelaskan dan membahas hasil implementasi alat yang dibagi menjadi
dua bagian yaitu pengujuan sistem monitoring secara keseluruhan, hasil perancangan pada
perangkat keras dan hasil perancangan pada perangkat lunak.
4.1.
Hasil
Perancangan
Hardware
Sistem
Monitoring
Secara
Keseluruhan
Hasil perancangan ini terdiri dari hardware elektrik dan hardware mekanik.
Hardware elektrik merupakan rangkaian elektrik yang merupakan sebuah sistem
monitoring dari mesin pemilah benda. Hardware mekanik merupakan hasil perancangan
mekanik yang mendukung sistem monitoring.
4.1.1. Hardware Elektrik
Hasil dari hardware rangkaian yang digunakan untuk sistem monitoring ditunjukan
pada gambar 4.1. Keterangan untuk setiap bagian rangkaian hardware sistem monitoirng
pada gambar 4.1 akan dijelaskan pada tabel 4.1.
1
5
2
6
7
3
8
4
10
9
Gambar 4.1 Rangkaian Hardware Komparator
37
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
Tabel 4.1. Keterangan gambar keseluruhan alat
No
Keterangan
1
Rangkaian catu daya 5 V dan 12 V
2
Rangkaian tegangam referensi (potensio)
3
Rangkaian shield sistem monitoring
4
Rangkaian pembagi tegangan
5
Rangkaian relay 12 V to 5 V
6
Rangkaian power lampu
7
Rangkaian power 5v, 12v, gnd
8
Input Sensor Posisi
9
Input rangkaian Error (LS, Sput)
10
Input pembagi tegangan
4.1.2. Hardware Mekanik
Gambar 4.2 dan gambar 4.3 merupakan gambar dari peletakan sensor posisi dan
peletakan rangkaian error pada solenoid. Letak dari sensor posisi ditandai dengan garis
berwarna coklat.
Sp 4
SP 3
SP 1
SP 2
Gambar 4.2 Peletakan Sensor Posisi
LS 1
LS 2
LS 3
Gambar 4.3 Peletakan rangkain Limit Switch
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
4.2.
Pengujian Sistem Rangkaian Monitoring
Setelah hadware elektrik dan mekanik terpasang pada mesin pemilah benda perlu
adanya pengujian dari rangkaian-rangkaian yang membentuk sistem monitoring. pengujian
tersebut terdiri dari pengujian sensor posisi, sensor putaran, dan rangkaian error selenoid
dengan limit switch.
4.2.1. Hasil Pengujian Sensor Posisi
Hasil pembacaan sensor posisi akan dibagi menjadi beberapa bagian pembahasan.
Hal ini dikarenakan adanya beberapa interface yang digunakan untuk memasukan
informasi dari mesin pemilah benda ke mikrokontroler Arduino. Interface yang digunakan
untuk pembacaan sensor posisi adalah rangkaian pendeteksi dengan LDR, rangkaian
komparator, dan rangkaian Relay. Berikut pembahasan masing-masing interface yang
digunakan untuk sistem monitoring.
1.
Rangkaian pendeteksi posisi benda dengan LDR
Pembacaan posisi benda yang masuk ke dalam mesin pemilah benda menggunakan
LDR yang akan sinari oleh pemancar cahaya. Sesuai dengan perancangan maka
rangkaian pendeteksi akan letakan seperti pada gambar 3.9. LDR akan membaca
benda ketika benda menghalangi cahaya yang diterima oleh LDR. Pembacaan output
dari rangkaian pendeteksi posisi benda ini dibedakan berdasarkan jenis benda yang
masuk ke mesin pemilah. Tabel 4.2 merupakan hasil dari pembacaan posisi dengan
LDR pada saat tidak mendeteksi benda. Tegangan yang dihasilkan masing-masing
sensor posisi tidak mendeteksi benda akan menjadi acuan untuk mengatur tegangan
set point rangkaian comparator.
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Saat Tidak Mendeteksi Benda
Sensor
Tegangan
posisi
(Volt)
1
1.36
2
4.31
3
1.89
4
4.33
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
Tabel 4.3 merupakan tabel pengambilan data saat benda diletakkan di depan sensor
posisi. Pengambilan data dari rangkaian sensor posisi ini akan dilakukan sebanyak 3
kali untuk masing-masing benda.
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Saat Benda Di Depan Sensor Posisi
Benda Masuk
Logam
Kaca
Kayu
Plastik
Percobaan
Tegagan Output LDR (Volt)
1
2
3
4
1
10.77
11.42
9.27
11.35
2
10.85
11.43
8.28
11.33
3
10.88
11.41
8.87
11.34
1
11.28
11.35
-
11.30
2
11.28
11.35
-
11.28
3
11.26
11.35
-
11.30
1
11,34
11.45
7.56
11.37
2
11.04
11.45
8.5
11.45
3
10.57
11.45
8.47
11.45
1
8.36
11.26
8.76
11.59
2
8.3
11.36
8.66
10.22
3
8.22
11.2
8.76
11.23
Pembacaan saat benda bergerak melewati sensor posisi dapat dilihat pada tabel 4.3.
pengambilan data untuk tabel 4.3 dilakukan sebanyak 3 kali.
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Saat Benda Bergerak
Benda Masuk
Logam
Kaca
Kayu
Percobaan
Tegagan Output LDR (Volt)
1
2
3
4
1
2.16
6.38
2
4.86
2
2.07
7.61
2.68
5.32
3
1.98
5.97
2.03
7.26
1
1.93
7.81
-
5.05
2
2.04
6.09
-
5.05
3
1.76
5.59
-
5.19
1
2.72
7.49
2.28
5.39
2
2.77
6.47
2.24
6.06
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
Benda Masuk
Percobaan
Plastik
Tegagan Output LDR (Volt)
1
2
3
4
3
2.17
6.65
2.48
6.09
1
1.72
7.64
2.86
5.09
2
1.67
7.28
2.65
5.3
3
1.48
7.2
2.72
6
Data yang terdapat pada tabel 4.4 merupakan data saat benda bergerak melewati ke 4
sensor posisi. Pengambilan data sensor posisi tiga tidak melibatkan benda kaca,
karena dalam sistem mesin pemilah benda, tempat pemilahan benda kaca tidak
melewati posisi ketiga. Tegangan yang didapat saat pengambilan data ini mempunyai
nilai yang berbeda jauh ketika benda diletakkan pada sensor posisi. Perbedaan pada
nilai antara tabel 4.3 dan tabel 4.4 dikarenakan respon dari LDR yang tidak begitu
cepat saat benda melewati masing-masing sensor posisi. Kecepatan konveyor
berpengaruh terhadap pembacaan keempat sensor posisi.
2.
Rangkaian Komprator
Pengujian rangkaian komparator ini dilakukan dengan mengukur tegangan output
dari IC741. Set-point dari rangkaian komparator telah ditentukan nilainya
berdasarkan pembacaan dari masing-masing rangkaian pendeteksi posisi benda.
Output dari rangkaian komparator yang merupakan tegangan referensi dibandingkan
dengan tegangan set-point komparator yang telah ditentukan. Berdasarkan pengujian
yang telah dilakukan maka tabel 4.5 menunjukkan hasil dari output rangkaian
komparator.
Tabel 4.5 Hasil pengujian rangkaian komparator
Rangkaian
Set-Point
Reverensi
Komparator
(Volt)
(Volt)
1
1.93
2
Output (kaki 6 )saat
SP High
SP Low
(Volt)
(Volt)
1.36
10,59
1,89
5.54
4.21
10,60
1,90
3
4.63
1.89
10,57
1,87
4
4.7
4.33
10,59
1,90
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
Pengujian rangkaian komparator ini dilakukan untuk mendapatkan data tegangan
output yang akan digunakan untuk menguji rangkaian relay. Pembacaan output (kaki
6) pada IC 741 dilakukan saat sensor posisi mendeteksi benda (high) dan saat sensor
posisi tidak mendeteksi benda (low).
Set point masing-masing sensor diatur dengan jarak yang tidak terlalu jauh dari
tegangan reverensi. Pengaturan set point dikarenakan data tegangan output sensor
posisi saat benda melewati sensor posisi hanya sekejap. Jika jarak antara set point
dengan tegangan reverensi terlalu jauh, kemungkinan besar output dari rangkain
comparator tidak memiliki nilai tegangan output seperti pada tabel 4.3. Terlebih
untuk sensor posisi 1 dan posisi 3 yang memiliki lintasan miring dan licin.
3.
Rangkaian Relay
Pengujian rangkaian ini dilakukan dengan memeriksa tegangan output dari rangkaian
relay. Input yang berasal dari output rangkaian komparator akan dirubah
tegangannya
menjadi
5V
Sesuai
dengan
perancangannya,
rangkaian
ini
menghasilkan output yang dapat dilihat pada tabel 4.5.
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Rangkaian Relay
Rangkaian
Saat Relay
Saat Relay
Relay
aktif
tidak aktif
1
0,01 V
4.98 V
2
0,00 V
4,96 V
3
0,00 V
4,96 V
4
0,01 V
4,96 V
Output dari rangkaian relay digunakan sebagai input dari pin analog dari arduino
untuk mengolah informasi dari sensor posisi yang akan ditampilkan pada layar
monitoring.
4.2.2. Hasil pembacaan sensor putaran
Nilai output sensor putaran diuji dengan mengukur tegangan output sensor putaran
ketika sensor membaca baling-baling pendeteksi putaran motor. Output pada rangkaian ini
akan bernilai high ketika sensor membaca baling-baling pendeteksi putaran motor. Dalam
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
pengambilan data pertama dengan menghalangi sensor putaran akan tegangan yang
dihasilkan sebesar 4.95 V. sedangkan saat sensor tidak terhalangi tegangan output yang
dihasilkan sebesar 0.02V. Pengambilan data kedua dengan menggunakan motor konveyor
mesin yang dipasangkan dengan baling-baling untuk mendeteksi putaran motor konveyor.
Pengambilan data kedua dilakukan sebanyak 5 kali untuk mendapatkan data yang baik.
Tabel 4.6 merupakan hasil pengambilan data output sensor putaran yang kedua.
Tabel 4.7 Hasil Ouput Sensor Putaran
No
Tegangan
High (Volt)
1
2.03
2
2.12
3
2.13
4
2.25
5
2.09
Dari hasil pengujian output rangkaian sensor putaran telah didapat sebanyak 5 data
tegangan output sensor. Rata-rata hasil pengujian output yang didapat, sensor posisi
mengeluarkan output tegangan yang bernilai sekitar 2.12 V. Dari hasil pengujian tersebut
tegangan output dari sensor putaran berada pada range tegangan low untuk mikrokontroler
arduino. Tegangan input high untuk arduino yang diperbolehkan adalah 3.3V dan hasil
rata-rata tegangan output sensor putaran sebesar 2.12 V.
4.2.3. Hasil pembacaan limit switch
Pengujian rangkaian limit switch ini dilakukan dengan mengukur tegangan output
limit switch ketika masing-masing limit switch tertekan oleh silinder. Rangkaian limit
switch menggunakan rangkaian pull-down sehingga output dari rangkaian ini adalah aktif
high. Tegangan input yang diterima oleh limit switch sebesar 5V, maka hasil output
tegangan dari limit switch sama dengan tegangan input. Pada pengujian ini pengukuran
tegangan output dari masing-masing limit switch tidak tepat 5V. Hal ini disebabkan karena
tegangan yang didapat oleh input rangkaian limit switch tidak tepat sebesar 5V.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
Tabel 4.8 Hasil ouput limit switch
Limit
Kondisi
Kondisi
Switch
High (Volt)
Low (Volt)
1
4,96
0,02
2
4,96
0,02
3
4,96
0,01
4.2.4. Hasil pengujian rangkaian pembagi tegangan
Pengujian ini dilakukan dengan mengukur tegangan output rangkaian pembagi
tegangan ketika aktuator pada mesin pemilah benda seperti motor, dan solenoid aktif.
Tabel 4.3 merupakan hasil dari pengukuran tegangan output pada rangkaian pembagi
tegangan. Input dari rangkaian pembagi tegangan adalah 12V. Sesuai dengan perhitungan
pada perancangan rangkaian pembagi tegangan R1 yang didapat sebesar 6.580 Ohm.
Tetapi karena nilai resistor yang ada dipasaran susah didapatkan maka R1 menggunakan
nilai yang mendekati nilai yang didapat pada perancagan. Nilai R1 yang digunakan sebesar
6800 Ohm. Karena nilai R1 yang dipakai beda dengan R1 pada perancangan, maka output
pada rangkaian pembagi tegangan tidak sama dengan 5V yaitu sebesar 4,90V. Semua nilai
tegangan output yang didapat pada rangkaian pembagi tegangan sudah bisa digunakan
untuk mengaktifkan input pada arduino.
Tabel 4.9 Hasil Rangkaian Pembagi Tegangan
Output
Kondisi
Kondisi
High (Volt)
Low (Volt)
4,80
0,01
Pembagi
Tegangan
Aktuator Mesin
Tegangan
Input (Volt)
1
Motor Konveyor
11,86
2
Selenoid 1
11,74
4,95
0,02
3
Selenoid 2
11,77
4,96
0,01
4
Selenoid 3
11,74
4,94
0,01
5
Selenoid Supply
12,08
4,94
0,01
Pada hasil percobaan di tabel 4.8 hasil dari rangkaian pembagi tegangan sudah sesuai.
Seusai dengan perancangan untuk rangkaian pembagi tegangan. Output yang dihasilkan
dari input tegangan sebesar 12V adalah mendekati 5V.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
4.3.
Analisa Perangkat Lunak
Hasil dari program yang sudah dibuat untuk menjalankan sistem ini terdapat
beberapa bagian program utama agar sistem dapat berjalan sesuai dengan yang diinginkan.
beberapa program yang akan dibahas adalah inisialisasi baik pada program arduino dan
Visual Basic, program untuk pengolahan informasi di dalam arduino dan program untuk
menampilkannya pada layar monitoring. Gambar 4.3 adalah gambar dari Layar monitoring
yang sudah terprogram.
9
1
8
2
4
7
5
6
3
10
14
12
15
13
11
Gambar 4.4 Layar monitoring
Tabel 4.10 Keterangan Tampilan Layar Monitoring
No.
Keterangan
1
Input MSComm1
2
Indikator solenoid supply benda
3
Indikator putaran motor
4
Indikator posisi 1
5
Indikator posisi 2
6
Indikator posisi 3
7
Indikator posisi 4
8
Indikator solenoid 1, 2, dan 3
9
Tampilan untuk tanggal
10
Indikator mesin menyala
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
No.
Keterangan
11
Fungsi start dan stop mesin
12
Status mesin
13
Keterangan jenis benda
14
Keterangan jumlah benda
15
Tombol untuk perintah Mikrosoft Excel
4.3.1. Inisialisasi
Inisialisasi berisi tentang pendefinisian dari fungsi dan variabel yang digunakan
dalam proses pengoperasian program. Inisialisasi dipakai dalam pemograman arduino dan
Visual Basic. contoh untuk program inisialisasi pada Arduino dan Visual Basic tedapat
pada gambar 4.5 dan gambar 4.6.
Gambar 4.5 Program Inisialiasi Arduino
Gambar 4.5 merupakan list program inisialisasi pada arduino sebelum ke program
utama. Pada inisialisasi ini penulis hanya menyertakan salah satu contoh saja karena untuk
inisialisasi program arduino sangat banyak sehingga untuk lebih lengkapnya program
inisialisasi arduino dapat dilihat di ampiran.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Gambar 4.6 Program Inisialisasi Visual Basic
Inisialisasi yang paling atas tersebut adalah menyertakan include plcLib karena
pada pemograman Arduino menggunakan bahasa ladder. Selanjutnya program inisialisasi
lainnya seperti const int adalah untuk pengunaan variabel pada pin input Arduino dan
unsigned int memberi nilai variabel 0 ketika program pertama kali dijalankan. Program
inisialisasi pada Visual Basic digunakan untuk membuat format variabel-variabel yang
digunakan menjadi format angka dan sebagai object. Format object, berfungsi dalam
program untuk pemanggilan MS excel, oleh karena itu variabel yang digunakan dalam
program ini menggunakan format Object.
4.3.2. Program Setup
Program setup merupakan program yang digunakan untuk setingan awal dalam
memprogram sebuah sistem, jadi program setup merupakan program yang dijalankan
hanya sekali tidak berulang-ulang. Untuk program setup arduino dapat dilihat pada gambar
4.7 sedangkan untuk program setup Visual Basic dapat dilihat pada gambar 4.8.
Gambar 4.7 Program Void Setup Arduino
Program void setup pada gambar 4.7 berisi pengenalan input dan output yang digunakan
untuk mengolah informasi dari mesin pemilah benda. Seting untuk penggunaan baud rate
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
juga dilakukan pada program ini. Pada gambar tersebut pin input arduino yang digunakan
adalah pin digital 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 serta pin analog A0, A1, A2, dan A3. Pin output
yang digunakan adalah pin digital 12, dan 13. Baud rate yang digunakan sebesar 9600.
Program setup pada pemograman Visual Basic, digunakan sebagai setingan untuk
membuka komunikasi antara Arduino dengan Visual Basic. pada program ini port com
yang digunakan untuk komunikasi berada pada port 9. Baud rate yang digunakan di Visual
Basic harus sesuai dengan baud rate yang digunakan pada Arduino.
Gambar 4.8 Program Setup pada Visual Basic
4.3.3. Program Utama
Program utama berisi tentang program yang digunakan untuk mengolah informasi
dari mesin pemilah benda hingga informasi tersebut dapat ditampilkan pada Layar
monitoring. informasi tersebut berupa sensor posisi, sensor putaran, limit switch untuk
error solenoid dan pembagi tegangan untuk mendeteksi output aktuator yang aktif.
a.
Sensor Posisi
Gambar 4.9 Program Sensor Posisi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
Seperti pada program Arduino yang ditampilkan pada gambar 4.10 output dari
program akan mengirimkan karakter yang digunakan untuk menampilkan indikator
pada layar monitoring. Program yang ditunjukan merupakan program untuk
menampilkan indikator posisi satu dan posisi dua pada mesin pemilah. Program
indikator posisi ke tiga dan ke empat akan ditampilkan pada gambar 4.X pembahasan
tentang program menghitung jumlah benda yang masuk ke mesin pemilah benda.
Pada program ini karakter yang akan dikirim ke Visual Basic berupa angka dua
dan tiga. Ketika sp1 atau sp2 aktif, maka rsp1 dan rsp2 akan aktif. Ketika rsp1 aktif
maka angka 2 akan dikirimkan ke Visual Basic, begitu juga ketika rps2 aktif maka
angka 3 akan dikirimkan ke Visual Basic. ketika tidak ada yang aktif maka akan
mengirim karakter kosong “ “. Output Serial Monitor dari pembacaan sensor 1 dan
sensor posisi 2 akan ditampilkan pada gambar 4.10 dan gambar 4.11.
Gambar 4.10 Pembacaan Serial Monitor Sensor Posisi 1
Gambar 4.11 Pembacaan Serial Monitor Sensor Posisi 2
Setelah masing-masing karakter untuk sensor putaran dikirim, maka oleh Visual Basic
karakter tersebut akan diolah kembali. Gambar 4.12 merupakan program Visual Basic
yang digunakan untuk mengolah karakter sensor posisi yang dikirim oleh Arduino.
Gambar 4.12 Progam Visual Basic Sensor Posisi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
Untuk masing-masing karakter baik “2” atau “3” akan menaktifkan indikator posisi 1
atau posisi 2 pada layar monitoring. Gambar 4.13 akan menunjukan gambar ketika
benda melalui posisi satu dan saat benda melalui posisi dua.
Posisi 1
Posisi 2
Gambar 4.13 Indikator posisi benda
b. Sensor Putaran
Gambar 4.14 menunjukan program tentang proses pembacaan dari input sensor
putaran. Seperti pada gambar ketika input dari sensor putaran aktif maka rsput akan
aktif. Ketika rsput aktif, karakter angka “9” akan dikirim ke Visual Basic. Sebaliknya
ketika rsput tidak aktif maka tidak ada karakter yang dikirim ke Visual Basic. Output
dari program arduino untuk sensor putaran dapat dilihat pada fungsi Serial monitor
pada Arduino ISP. Gambar 4.15 menunjukan output sensor putaran di Serial Monitor.
Gambar 4.14 Program Arduino Sensor Putaran
Setelah informasi dari putaran motor dikirim, informasi berupa karakter yang
dikirimkan oleh Arduino akan diproses oleh Visual Basic. Gambar 4.16 adalah
program Visual Basic yang digunakan untuk mengaktifkan indikator pada layar
monitoring.
Gambar 4.15 Pembacaan Serial Monitor Sensor Putaran
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
Angka 9 yang tertera pada gambar merupakan karakter yang digunakan untuk
mengaktifkan indikator putaran motor pada Layar monitoring.
Gambar 4.16 Program Visual Basic Sensor Putaran
Dari program pada gambar 4.16 keika karakter “9” terbaca oleh progam VB
maka akan mengaktifkan fungsi penjumlahan. Countmotor merupakan sebuah variabel
yang digunakan untuk membuat indikator putaran motor pada layar monitoring aktif
bergantian. Berikut indikator putaran motor yang akan ditunjukan pada gambar 4.17.
a)
b)
c)
d)
e)
Gambar 4.17 Hasil Pembacaan Sensor Putaran pada Layar Monitoring
Pada gambar a countmotor bernilai satu sehingga indikator pada bagian atas
menyala. Ketika countmotor bernilai dua, maka yang akan tampak pada layar
monitoring seperti pada gambar b. gambar c ketika nilai countmotor 3, sedangkan
gambar d ketika countmotor 4. Gambar e merupakan gambar ketika countmotor
kembali bernilai satu.
c.
Deteksi Error Selenoid
Deteksi Error Selenoid menggunakan rangkaian limit switch. Ketika solenoid
aktif maka akan terjadi kontak fisik dengan limit switch sehingga limit switch akan
aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
Gambar 4.18 Program Deteksi Error Selenoid
Gambar 4.19 adalah program yang digunakan untuk mengolah informasi pada mesin
yang berisi tentang error pada solenoid. Jika terjadi kerusakan pada selemoid baik itu
solenoid 1, solenoid 2, dan solenoid 3 maka akan diketahui solenoid mana yang
mengalami kerusakan. Dari program di atas ketika salah satu dari ketiga solenoid aktif,
maka rls1 atau rls2 atau rls3 akan aktif. Pada saat rls1 aktif, maka karakter yang
dikirim ke VB adalah angka “8”. Jika rls2 maka karakter yang dikirim ke VB adalah
angka “7”. Jika rls3 aktif maka karakter angka “6” dikirim ke VB. Gambar 4.19, 4.20,
dan 4.21 merupakan hasil dari pembacaan Serial Monitor untuk masing-masing
solenoid ketika aktif.
Gambar 4.19 Pembacaan Serial Monitor Limit Switch 1
Gambar 4.20 Pembacaan Serial Monitor Limit Switch 2
Gambar 4.21 Pembacaan Serial Monitor Limit Switch 3
Karakter angka 8, 7, atau 6 akan dikirim ke VB untuk diolah kembali sehingga
indikator pada layar monitoring akan aktif. Pemograman VB dilakukan dengan
membaca masing-masing karakter tersebut. Berikut program VB untuk mendeteksi
error solenoid yang ditunjukan pada gambar 4.22. Program yang ditampilkan hanya
program untuk deteksi solenoid 1. Program yang lengkap dapat dilihat pada lampiran.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
Ketika program VB gambar 4.22 tersebut membaca karakter yang dikirim
Arduino maka tampilan pada layar monitoring berubah. perubahan tampilan layar
monitoring sesuai dengan solenoid yang aktif pada mesin pemilah benda. Perubahan
tampilan dari layar monitoring untuk deteksi solenoid aktif dapat dilihat pada gambar
4.23.
Gambar 4.22 Progam VB Mendeteksi Error Selenoid
Kondisi Awal
Kondisi Saat Aktif
Gambar 4.23 Tampilan Layar Monitoring Deteksi Error Selenoid
Kondisi awal tampilan layar monitoring dapat dilihat pada gambar di atas,
semua indikator berwarna merah dan garis vertical berada di posisi seperti pada
gambar. Saat program aktif maka salah satu indikator akan aktif berwarna hijau dan
garis vertical yang berada di sebelah indikator akan berubah posisi.
Ketika terdapat salah satu solenoid yang tidak aktif saat memilah benda, layar
monitoring dapat memberitahukan solenoid yang tidak aktif. Gambar 4.25
menunjukan program yang digunakan untuk memberikan tampilan peringatan pada
layar monitoring ketika salah satu solenoid tidak aktif. Ketika program pada gambar
4.22 aktif, maka program tersebut akan mengaktifkan Tsel yang merupakan program
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
yang digunakan untuk program menunjukan peringatan jika ada error pada salah satu
selenoid.
Gambar 4.24 Program VB untuk Peringatan Selenoid Error
Program ini akan bekerja ketika benda sudah dideteksi oleh mesin pemilah benda,
ketika karakter “6”, “7”, atau “8” yang dikirim oleh arduino dibaca oleh VB (program
pada Gambar 4.22) T-sel akan aktif untuk melakukan perhitungan, ketika batas
perhitungan lebih dari 900 maka akan mengaktifkan timer1, timer2, atau timer3.
Gambar 4.25 Program Timer untuk Peringatan Selenoid Error
Ketika salah satu timer tersebut aktif, maka timer akan mengirim kata “OFF” pada
MSComm1 ke Arduino untuk menghentikan mesin ketika terjadi error. MsgBox akan
ditampilkan untuk memberikan informasi ketika salah satu selenoid mengalami
kerusakan.
Gambar 4.26 Tampilan Message Box
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
Ketika MsgBox peringatan error selenoid muncul maka proses dari mesin pemilah
benda akan berhenti bekerja. Hal ini dikarenakan pada program Visual Basic untuk
peringatan error mesin terdapat sebuah program untuk komunikasi dari Visual Basic
ke arduino, yang program tersebut akan dijelaskan pada bagian start dan stop mesin
pemilah benda.
d. Deteksi Jenis benda dan Status Mesin
1) Tampilan Status Mesin dan Selenoid Supply Benda
Informasi untuk status mesin diperoleh dari konveyor yang berputar (motor
aktif) sedangkan informasi selenoid supply benda diperoleh dari aktuator selenoid
supply benda yang aktif. Informasi tersebut akan dibaca oleh arduino. Berikut
gambar 4.27 yang memperlihatkan program Arduino untuk mengolah informasi
untuk status mesin dan selenoid supply benda.
Status
Mesin
Selenoid
Supply benda
Gambar 4.27 Program Arduino Status Mesin Dan Selenoid Supply Benda
Dari program tersebut ketika motor konveyor aktif akan mengirim huruf
“Q” sedangkan ketika tidak aktif huruf “T” akan dikirim ke layar monitoring.
Huruf “Y” dan “U” akan dikirim ketika selenoid supply benda aktif (“Y”) dan
ketika selenoid supply benda tidak aktif (“U”). Untuk membuktikan bahwa
arduino mengirim karakter tersebut ke layar monitoring, maka perlu pengujian
pada Serial Monitoring pada arduino. Gambar di bawah ini merupakan hasil
pengujian dari Serial Monitoring arduino.
Gambar 4.28 Tampilan Serial Monitoring Status Mesin
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
Gambar 4.29 Tampilan Serial Monitoring Selenoid Supply Benda
Karakter-karakter huruf “Q”, “T”, “Y” dan “U” akan dikirim ke layar
monitoring supaya indikator untuk status mesin dan selenoid supply benda aktif.
Program Visual Basic yang digunakan untuk mengolah karakter-karakter tersebut
diperlihatkan pada gambar di bawah ini beserta dengan hasil dari program Visual
Basic untuk pengolahan karakter tersebut.
Gambar 4.30 Program Visual Basic Indikator Status Mesin
Kondisi awal tampilan layar monitoring adalah keterangan pada Status
Mesin adalah “MESIN MATI” sedangkan indikator mesin ON bewarna merah.
Ketika karakter huruf “Q” dikirim maka keterangan Status Mesin adalah “MESIN
MENYALA” dan indikator mesinOn berwarna hijau.
Gambar 4.31 Program Visual Basic indikator Selenoid Supply Benda
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
Saat layar monitoring membaca karakter “U” maka indikator akan seperti
pada gambar saat tidak aktif, kotak indikator bewarna merah dan dekat dengan
kotak kuning. Saat huruf “Y” dikirim maka indikator selenoid akan bewarna hijau
dan indikator tersebut akan menjauh dari kotak bewarna kuning.
2) Deteksi Jenis Benda
Informasi pemilahan benda didapatkan dari 3 aktuator Selenoid pemilah.
Selenoid pemilah tersebut akan bekerja masing-masing ketika ketiga buah sensor
pada mesin mengidentifikasi benda yang melewati ketiga sensor tersebut. Bendabenda yang akan dideteksi adalah benda logam, kaca, kayu, dan plastik. Berikut
gambar dari masing-masing benda yang dipilah pada mesin pemilah benda.
2
4
3
1
Gambar 4.32 Benda-benda yang dipilah
(1) Benda jenis logam berbahan dasar alumunium foil, (2) benda plastik
yang digunakan adalah nylon, dan (3) kayu yang digunakan adalah kayu mahoni,
(4) benda kaca yang digunakan berwarna gelap (hitam). Sensor yang digunakan
dalam mendeteksi jenis benda adalah sensor induktif, dan dua sensor optik dengan
jenis yang sama. Tabel 4.10 adalah tabel untuk logika pendeteksian untuk benda
yang diidentifikasi oleh mesin pemilah benda.
Tabel 4.11 Tabel Kebenaran Pendeteksian Sensor
Jenis Benda
Sensor
Optik 1
Induktif
Optik 2
1
1
1
Kayu Mahoni
1
0
1
Plastik Nylon
1
0
1
Kaca Hitam
1
0
1
Logam
(alumunium foil)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
Dari tabel di atas sensor optik dapat mendeteksi setiap jenis benda, sedangkan sensor
induktif hanya dapat mendeteksi benda jenis logam saja. Pada sensor optik terdapat
sebuah fungsi program yang digunakan untuk mengatur set-poin pendeteksian masingmasing benda. set-poin tersebut diatur untuk mendeteksi benda jenis kayu, plastik, dan
kaca. Pada percobaan telah didapat nilai pendeteksian masing-masing benda, nilai
tersebut berupa rata-rata dari percobaan pendeteksian sensor optik untuk masingmasing benda. Nilai pendeteksian masing-masing benda tersebut dapat dilihat pada
tabel 4.11.
Tabel 4.11. Nilai Pendeteksian Sensor Optik
Jenis Benda
Sensor
Optik 1
Optik 2
4323
2413
Kayu mahoni
147
67
Plastik nylon
339
258
Kaca hitam
538
322
Logam
(alumunium foil)
Dari hasil pengambilan data untuk nilai deteksi sensor optik 1 dan optik dua, maka
masing-masing set-poin dari sensor optik 1 dan optik 2 disetting sebesar 320. Alasan
memberikan nilai set-poin sebesar 320 supaya sensor optik dapat membedakan benda
jenis kayu dan plastik. Hasil pendeteksian dari sensor optik 1 dan sensor optik 2
didapat nilai yang berbeda-beda untuk masing-masing jenis benda. Nilai pendeteksian
sensor optik ini yang digunakan sebagai acuan untuk memberikan nilai set-poin pada
sensor optik 1 dan sensor optik 2.
Dari hasil percobaan sensor optik tersebut maka tabel kebenaran untuk masingmasing sensor mendeteksi jenis benda diperlihatkan pada Tabel 4.12. Sensor optik 1
menggunakan nilai set-poin sebesar 320 dan Optik 2 menggunakan set-poin sebesar
320.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
Tabel 4.12. Tabel Kebenaran Pendeteksian Sensor
Jenis Benda
Sensor
Karakter
Optik 1
Induktif
Optik 2
VB
1
1
1
“W”
Kayu mahoni
1
0
0
“E”
Plastik nylon
1
0
1
“R”
Kaca hitam
0
0
0
“5”
Logam
(alumunium foil)
Dari tabel di atas, benda logam akan dideteksi oleh ketiga sensor lalu solenoid 2
akan memilah benda logam. Benda kayu akan dideteksi oleh dua sensor dan solenoid 3
akan memilah benda kayu. Benda plastik akan dipilah oleh solenoid 1 dan sensor yang
mendeteksi hanya sensor optik 2. Informasi jenis benda akan dikirim melalui selenoid
pemilah yang aktif.
Layar monitoring akan mengambil informasi aktuator yang berupa selenoid
pemilah, selenoid supply benda, serta konveyor yang informasi tersebut diperoleh dari
rangkaian pembagi tegangan seperti pada tabel 4.7. Output rangkaian pembagi
tegangan tersebut dimasukan ke pin Digital Arduino 3, 4, 5, 6, dan 7.
Gambar 4.33 Program Arduino untuk Mendeteksi Jenis Benda
Gambar 4.33 merupakan program yang digunakan untuk mengirimkan karakter
ke dari Arduino ke Visual Basic. Program yang ditampilkan pada gambar hanya
sebagian, untuk lengkapnya dapat dilihat pada lampiran.
Ketika konveyor (motor) aktif maka motr akan aktif untuk mengaktifkan rmotr.
Ketika rmotr aktif maka karakter yang akan dikirim adalah huruf “Q” sedangkan
ketika tidak aktif maka karakter yang akan dikirim adalah huruf “T”. Demikian juga
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
dengan untuk masing-masing sel1, sel2, dan sel3. Sel1 digunakan untuk memberikan
informasi benda logam, sel2 untuk informasi benda plastik, sel3 untuk informasi
benda kayu. Ketika salah satu sel1 atau sel2 atau sel3 aktif maka karakter yang akan
dikirim adalah huruf “W”, “E”, dan “R”. Untuk solenoid supply benda karakter yang
akan dikirim nanti berupa huruf “Y” ketika aktif, “U” ketika tidak aktif.
Hasil dari program arduino untuk mendeteksi jenis benda dan status mesin dapat
dilihat pada fungsi Serial Monitor. Berikut gambar-gambar yang menunjukan bahwa
arduino mengirim karakter-karakter untuk masing-masing jenis dan status mesin
pemilah benda.
Gambar 4.34 Serial Monitoring untuk Jenis Benda Logam
Gambar 4.35 Serial Monitoring untuk Jenis Benda Plastik
Gambar 4.36 Serial Monitoring untuk Jenis Benda Kayu
Setelah arduino mengirimkan karakter-karakter tersebut, untuk ditampilkan pada layar
monitoring, maka karakter tersebut perlu diolah. Program VB digunakan untuk
memproses
karakter-karakter
tersebut
supaya
layar
monitoring
dapat
menginformasikan karakter-karakter tersebut secara visual pada layar monitoring.
berikut gambar-gambar yang merupakan program untuk pembacaan karakter jenis
benda dan status mesin. Gambar dibawah ini juga menunjukan tampilan VB ketika
program tersebut aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
Keterangan pada layar monitoring
Gambar 4.37 Program VB untuk Deteksi Benda LOGAM
Keterangan pada layar monitoring
Gambar 4.38 Program VB untuk Deteksi Benda PLASTIK
Keterangan pada layar monitoring
Gambar 4.39 Program VB untuk Deteksi Benda KAYU
e.
Program Penghitung Jumlah Benda
Program menghitung jumlah benda dibuat sesuai dengan flowchart pada gambar
3.16 Diagram alir 2. Program ini menggunakan syarat posisi tiga dan posisi empat
untuk menghitung benda yang masuk. Ketika benda mengenai posisi tiga maka jumlah
benda (baik itu Logam, plastik, dan kayu) bertambah. Ketika benda mengenai posisi 4
maka benda semua akan terhitung sebagai benda kaca dan jumlah benda kaca
bertambah. Sesuai dengan flowchar yang sudah dibuat (gambar 3.16) maka program
arduino untuk menghitung jumlah benda adalah seperti pada gambar 4.40.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
Gambar 4.40 Program Penghitung Jumlah Benda
Pada program gambar 4.40, masing-masing benda logam (alumunium foil),
kayu, plastik, akan diinformasikan dalam bentuk karakter huruf “A” untuk benda
logam (alumunium foil), “S” untuk benda plastik, serta “D” untuk benda kayu.
Karakter-karakter huruf tersebut akan dikirim ke Visual Basic, untuk membuktikan
masing-masing karakter terkirim sesuai dengan benda yang dideteksi maka perlu
pengujian dengan Serial Monitoring pada arduino. Gambar di bawah ini menunjukan
bahwa setiap program berhasil dengan mengirimkan karakter “A”, “S”, dan “D” ke
Visual Basic.
Gambar 4.41 Pembacaan Serial Monitor Menhitung Jumlah Benda Logam
Gambar 4.42 Pembacaan Serial Monitor Menhitung Jumlah Benda Plastik
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
Gambar 4.43 Pembacaan Serial Monitor Menhitung Jumlah Benda Kayu
Program yang digunakan untuk menghitung jumlah benda kaca dapat dilihat pada
gambar di bawah ini.
Gambar 4.44 Program Hitung Jumlah Benda Kaca
Dalam program tersebut karakter angka “5” akan dikirim ketika benda terdeteksi
adalah kaca. Kaca tidak dideteksi oleh ketiga sensor yang digunakan pada mesin
pemilah sampah. Karakter angka “5” akan terkirim ketika sensor posisi 4 mendeteksi
adanya benda yang melewati posisi keempat. Setiap benda yang melewati posisi
keempat akan dideteksi sebagai benda kaca, meski benda yang terdeteksi adalah benda
logam, plastik, dan kayu.
Program Visual Basic untuk menampilkan jumlah masing-masing benda dapat dilihat
pada gambar 4.45 dan gambar 4.46.
Kayu
Logam
Plastik
Gambar 4.45 Program VB penampil jumlah benda 1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
Kaca
Gambar 4.46 Program VB penampil jumlah benda 2
Dalam program tersebut selain menambah jumlah benda yang terdeteksi, program ini
juga digunakan untuk menyalakan indikator posisi tiga dan posisi 4. Indikator posisi
tiga akan aktif ketika program membaca karakter “A”, “S”, dan “D”. Sedangkan
indikator posisi empat akan aktif ketika program membaca karakter “5”. Ketika
karakter-karakter ini terbaca oleh mscomm1 informasi jumlah benda akan ditampilkan
pada layar monitoring seperti pada gambar 4.47.
Gambar 4.47 Informasi jumlah benda
f.
Program Start Stop Mesin Pemilah Benda
Layar monitoring tidak hanya digunakan untuk memonitor posisi benda,
aktuator mesin dan juga untuk memantau status dari mesin pemilah benda. layar
monitoring juga dapat digunakan untuk melakukan Start dan Stop dengan cara
menekan tombol yang ada pada layar monitoring. Gambar 4.48 merupakan program
untuk start dan stop dari layar monitoring.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
Gambar 4.48 Program Start dan Stop
Output dari program ini adalah sebuah kata “ON” dan “OFF” yang kemudian salah
satu dari kata tersebut akan dikirim ke Arduino. Program arduino yang digunakan
untuk pemrosesan kata ON dan OFF dapat dilihat pada gambar 4.49.
Gambar 4.49 Program Arduino On OFF
Program di atas merupakan program yang digunakan untuk membaca perintah “ON”
atau “OFF” yang dikirim dari layar monitoring ke mesin pemilah benda. Ketika
tombol START pada layar monitoring ditekan, maka mesin akan aktif. Ketika tombol
STOP pada layar monitoring ditekan, maka mesin akan mati. Pembacaan kata ON dan
OFF merupakan pembacaan data serial yang dikirimkan melalui kabel USB. Kata
tersebut digunakan untuk mengaktifkan arduino pin digital 12 untuk OFF dan pin
digital 13 untuk ON. Selain melakukan start dan stop dengan menekan tombo tersebut
pada layar monitoring, program ini juga dapat membaca kata “OFF” yang dikirim saat
terdapat trouble pada selenoid yang tidak dapat memilah benda. Berdasarkan gambar
4.25
terdapat
program
untuk
mengirimkan
karakter
“OFF”
(MSComm1.Output=“OFF”) saat terjadi kerusakan pada salah satu selenoid pemilah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
g.
Program Pendataan Jumlah Benda dengan Microsoft Excel
Pemograman untuk jumlah benda yang sudah dipilah dilakukan pada Visual
Basic. program ini berhubungan dengan program yang digunakan untuk menampilkan
jumlah masing-masing benda pada layar monitoring. Program ini menggunakan dua
buah command button untuk memanggil Ms. Excel dan menyimpan data yang ada
pada Ms. Excel. Berikut program yang digunakan untuk memanggil dan melakukan
save pada Ms. Excel.
Command Button Excel
Gambar 4.50 Program Tombol untuk Perintah Ms. Excel
Pada gambar tersebut Private Sub Command1_Click digunakan untuk membuka
menampilkan Ms. Excel sehingga jumlah dari benda yang sudah terpilah dapat
ditampilkan juga pada Ms. Excel. Private Sub Command2_Click digunakan untuk
tombol penyimpan Ms.Excel. ketika tombol command untuk menyimpan ditekan
maka nilai dari save akan bertambah. Nilai dari save tersebut digunakan untuk
penamaan file Excel. Lokasi penyimpanan berada pada folder My Document. Berikut
gambar 4.50 untuk contoh dari laporan Ms Excel yang sudah disave.
Gambar 4.51 Saved file Ms Excel
Untuk tampilan isi dari Ms Excel juga diprogram dengan menggunakan Visual
Basic. berikut program yang digunakan untuk tampilan dari Ms Excel.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
Gambar 4.52 Program Tampilan Ms Excel
Dari program tersebut tampilan dari Ms Excel dapat dilihat seperti pada gambar
berikut ini.
Gambar 4.53 Tampilan Hasil dari Ms Excel
Masing-masing jumlah benda secara automatis akan dicatat langsung pada kolom yang
sudah disediakan, pada tampilan tersebut telah dibuat waktu dan tanggal untuk
mempermudah pendataan mengetahui waktu pengambilan untuk data jumlah masingmasing benda. Waktu pengambilan pada excel merupakan tanggal dari pengambilan data
untuk jumlah masing-masing benda.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Setelah melakukan perancangan dan pengujian pada sistem monitoring mesin pemilah
benda, peneliti dapat menarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1.
Telah dapat dibuat sebuah prototip sistem monitoring yang digunakan sebagai
pemantau dari sebuah mesin.
2.
Sistem ini memantau proses yang terjadi di mesin dan memberi tahu ketika ada error
pada mesin.
3.
Indikator yang menandai proses pada sebuah mesin dapat berfungsi dengan baik.
4.
Fungsi start dan stop pada layar monitoring berfungsi dengan baik.
5.
Data jumlah benda dapat dilaporkan ke dalam format Microsoft Excel.
B. Saran
Berdasarkan hasil implementasi yang diperoleh, untuk pengembangan lebih lanjut ada
beberapa saran agar alat ini dapat bekerja lebih baik, yaitu:
1.
Mesin ini dapat digunakan sebagai alat pelatihan untuk pemograman PLC dan
komunikasi dengan Arduino.
2.
Pemancar cahaya dapat diganti dengan pemancar yang lebih baik, karena penggunaan
laser untuk pemancar cahaya kurang tepat.
68
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
69
3.
Perlu penggunaan program untuk memetakan karakter-karakter yang dikirim dari
arduino ke VB, sehingga layar monitoring dapat menginformasikan informasi dengan
lebih tepat.
4.
Penggunaan sistem dengan dukungan internet supaya mesin dapat terpantau dari jarak
yang jauh.
5.
Perlu adanya tambahan indikator secara hardware yang dipasang pada kontrol sistem
monitoring supaya komunikasi antara sistem kontrol monitoring dengan layar
monitoring dapat terjaga dan tidak terjadi kesalahan komunikasi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR PUSTAKA
[1]
-----, -----, Kamus Besar Bahasa Indonesia, http://kbbi.web.id/monitor diakses pada 15
mei 2014
[2]
-----, -----, Pengertian Monitoring http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/
16353/4/Chapter%20II.pdf diakses pada 15 mei 2014
[3]
-----, -----, SCADA (Supervisory Control and Data Acquition), http://www.rifqion.com/
menulis/scada-dan-plc/ diakses pada 17 Juni 2014
[4]
-----,
-----,
Visual
Basic
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37445/4/
Chapter%20II.pdf diakses 19 agst 2014
[5]
-----, ------, Modul Praktikum PEMOGRAMAN APLIKASI TEKNIK, Program Studi
DIII-Mekatronika, Yogyakarta
[6]
-----, -----, Products, http://arduino.cc/en/Main/Products, diakses tanggal 19
Agustus 2014.
[7]
-----,
-----,
DFRobot
product
introduction
http://www.dfrobot.com/
index.php?route=product/product&product_id=655 diakses 19 Agustus 2014
[8]
-----, -----, Arduino Software, http://arduino.cc/en/Main/Software, diakses tanggal 20
Agustus 2014
[9]
-----,------, Mudah Membuat Portal Berita Online dengan PHP dan MySQL, C.V. Andi
OFFSET, Yogyakarta.
[10] -----, -----, Teori Dasar Relay Elektromekanis,
http://elektronikatea.blogspot.com-
/2011/01/teori-dasar-relay-elektromekanis.html, diakses tanggal 7 Maret 2013.
70
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
71
[11] -----, -----, Prinsip kerja relay http://www.meriwardanaku.com-/2011/11/prinsip-kerjarelay.html, diakses 21 Agustus 2014
[12] -----,
Analisa
-----,
Rangkaian
Pembagi
Tegangan,
http://depokinstruments.com/2011/08/ 02/rangkaian-pembagi-tegangan-analisa/ diakses
pada 21 Agustus 2014
[13] -----, -----, Komparator http://www.scribd.com/doc/60770398/bab-ii diakses pada 30
Agustus 2014
[14] -----,
komparator
-----,
Op-Amp
http://www.elektronikabersama.web.id/2013/
01/komparator-op-amp.html, diakses pada 20 Juli 2014
[15] -----, -----, pengertian LDR http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/24870/
3/Chapter%20II.pdf, diakses pada 22 Agustus 2014
[16] -----,
-----,
Prinsip
Kerja
LDR,
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/
24855/3/Chapter%20II.pdf, diakses pada 22 Agustus 2014
[17]
------,
------,
Sensor
Putaran,
http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-
tranducer/membuat-sensor-putaran-kecepatan/, diakses pada 20 November 2014
[18] ------, ------, Limit Switch, http://elektronika-dasar.web.id/komponen/limit-switch-dansaklar-push-on/, diakses pada 20 November 2014
[19] ------, -----, Selenoid Elektrik, diakses pada 24 November 2014