LAPORAN PEIIELITIAN
APLIKASI IMRAMERAH SEBAGAI SENSOR PENDETEKSI WARNA
'
Oleh:
KUSNO STJRYADI
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKMK T]NIVERSITAS GAJAYANA MALANG FEBRUARI 2OO2
LEMBAR IDENTITAS DAIY PENGESAHAN LAPORAN PENELITIAN
1.
Judul Penelitian
Aplikasi Inframerah Sebagai Sensor Pendeteksi Wama
2. 3.
Bidang Ilmu
Elektronika
Ketua Peneliti
a. b. c. d. e. 4. 5. 6. 7.
Nama Lengkap dan Gelar
Kusno Suryadi
Jenis Kelamin
Laki-laki
Golongan/Pangkat Jabatan Fungsional
FakultaslProgramStudi
Teknik/ Teknik Elekho
Jumlah Tim Peneliti
1 (satu)
Lokasi/DaerahPenelitian
Malang
Jangka Waktu Peneliatn
5 bulan
Biaya yang dibelanjakan
Rp. 1.500.000, 00; (Tiga Juta Rupiah)
Malang, 12 Februari 20A2 Ketua Peneliti
Dahlan, M.T.
#"e
{fl
..\bstr:rlt.r
Proses pendeteksi wama menggunakan infuamerah. adalah suitlu proscs viutg
sistem kerjanya membedakm intensitas calray,'a I'arrg dipantulkan dan illtensitas cahaya yang diserap. Pembahan intensitas ini tergzurtung dari.ienis *'anta datt bahan yartg digurakan. nplikasi irrframerah sebagai sensor untuli pendeteksi rvanta. terdiri dari dtra komponen utama" yainr rangkaian taransmitter dan rangkaian receiver. Pada sistem ini transrnitter diatur pada liekuensi ke{a 40k!'tz sesuai dengan panjang gelornbang infrarnerah. Dalam penelitian ini digunalian tiga wama dasar yang digtutakan untuk proses pendeteksian, yaitu merah, kuning dan binr. Kata Krrnci'. Int'ramerah, Pendeteksi Wanw
KATA Pf,NGANT..\R Assalamu' alaikum Wr.Wb.
Puji syuktr penulis parjatkan kehadirnt Allnh SWT, Atas berkah dan rahmatNya parulis dapat menyelesaikan penelitian ini. Penulis telah berusaha ,dengnn sebaik-baiknya untuk mencapai hasil penelitian yang sebaik mungkin. Tetapi
penulis masih moryadari bahwa hasil penelitian ini mnsih.iauh dari kesemprrnaan.
Oleh karena itu penulis mangharap kritik dan masukan bagi pembaca sebagai langkah perbaikan, sehingga pada panelilian selanjutny4 peneliti dapar melakulan proses penelitian dengan lebih baik.
Selain, penulis juga mengucapkan banyak terimakasih kepada teman-teman
yang telah membed masukan dan kritiknya selama proses hingga manyelesaikan parclitiar ini.
Penulis,
DAFTI\R ISI
Halaman
LETIBAR IDENTTTAS DAN PENGESAHAN
,........... KATA PENGANTAR ........... DAFTAR ISI ........... IIAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR BAB I PnNDAHULUAN
............. i
ABSTRAKST
.......... ii ...............
............ iv .............. v
.......... vi ......"...,..........................
A. Latar Belakang ........... B. Rumusan Masalah C. Tujuan Penelitian D. Kontribusi Penelitian BAB TI KAJIAN BAB
iii
PUSTAKA
1
............. 2 .............. 2
........2 ..............3
III METODE Pf,NELITIAN A. Aplikasi inframerah sebagai sensor untuk mendeteksi warna ................... 5 B. Pemanhrlan dan pembiasan cahaya ...... 6
BAB W IIASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Pengujianrangkaiantransmitter C.
Pengujian rangkaian rec{ifier
D.
Pengujian rankaian display
E. Pengujian
..........9
l3 14
secara sistem
t5
BAB V SIMPULAN DAN SARAN
i6
DAFTAR PUSTAKA
Daftar Tabel
Tabel 4.1 intensitas penerimaan sensor photodiode saat sensor intiamerah disuplay dengan sinyal
DC
...,......
Tabel 4.2 Level tegangan keluaran rangkaian
........ .......... 13
rectifier
....... 14
Tabel4.3 Hasil pegujian rangkaian seven segment
14
Tabel4.4 Tabel kebenaran untuk tampilan display
l5
Tabel 4.5 Pengujian display tiap warna
dasar
.................... 15
Dnftar Gnmb*r
2-l Pola pancaran sinar kesebuah
3-l
medium
............ 4
Diagram blok aplikasi intiamerah sebagai sensor untuk pendeteksi
warna 3-2 Tempat sensor 3-3 Pembentukan sinar pantul 3-4 Pembiasan
........5 ............. 6
...............
sinar
transmitter 4.2 Sinyal deteksi warna merah 4.3 Sinyal deteksi warna kuning 4.4 Sinyal deteksi warna biru .......... 4.2 Bentuk sinyal keluaran rectifier 4.1 Hasil pengujian rangkaian
................ 7
..........7 ............ 9 .......... I I ..,...... 12 ,,.. 12 .... 13
Ilr\ll I PI]NDA[IT]I,t]AN
{.
LATAR BELAKANG Dalam dunia industri salah satu hal yang harus dipertritungkan adalah etisiensi
'iena. Salah satu langkah yang dilakukan adalah menggunakan sistem yang dilakukan :,:h rnanusia dengan sistem rnulti rnesin yang mempunvai keakuratan vang lebih tinggi. S.errerti halnya dalam perusahaan kertas maupun perusahaan pengecatan
mobrl. dalam hal
-:''ll tidak rnungkin tenaga manusia (karyarvan) akan melakukan pengamatan dan inengaturan komposisi warna secara maksimal secata terus menerus. Walaupun itu
:rungkin dilakukan prosentase kesalahan yang dihasilkan akan lebih tresar. Oleh karena ::,u digunakan alat scerzner warna untuk nrr:ngantisipasi permasalahan tcrsebut, dimana ,
-rnner ini marnpu untuk mengontrol koposisi warna yang dinginkan. Sepertr diketahui bahwa peralatan Scanner adalah sebuah peralatan hasil
-':".duksi luar negeri dengan harga dan perawatan yang cukup mahal. sehingga dengan
l:adaan ekonomi saat ini penggunaan peralatan yang harganya tinggi merupakan suatu :ersoalan yang sangat penting untuk dijadikan suatu pertimbangan.
Dalam penelitian, dicoba untuk membuat suatu peralatan yang mampu
::ildeteksi wama, )/aitu dengan menggunakan sebuah rangkaian sederhana yang -;:{anya relatif lebih murah dibandingkan peralatan-peralatan yang digunakan pada ,
-:anlakan industri. Dengan menggunakan sinar inframerah yang diaplikasikan sebagai
:.lsor akan mampu untuk
mendeteksi dan membedakan jenis warna. Hal
tni
dapat
:,.akuKan dengan memperhatikan jumlah radiasi infiamerah yang drpancarkan atau :emperhatikan jumlah energi yang di dipantulkan dan jumlah energi yang diserap benda
--:-ebut. Dimana setiap jerris benda atau setiap warna benda berbeda akan rnenghasilkan :;:exu intensitas pantulan yang berbeda. Jadi intensitas cahaya yang dihasilkan oleh sistem
-nantulan selain ditentukan oleh objek benda, juga ditentukan oleh jenis
warna.
l].
Rl IMtlS;\N $l,\SAl.AtI Bcrdasarkan latar bclakarrg, pennilsalaltatr dapitt rliruuruskatl scbagai
a. Proses apa sa-ia yang digunakan untuk metnl.reclakan kttnt;lttstst wArnil b. Dalant penelitian ini. bagaimana sistern pemtldelan varrg digunakau sehingga
sinar
inframerah dapat dikatakan sebagai sebuah sensor dan mamptt ttntuk merrdeteksijenis warna atau kottrPosisi rvarna.
c.
Dtrlarn penelitian ini dilakukan penelitian han-va pnda rvarnii dasar sa.ia -vaitu, llatttl, Green, Blue.
C. TIJ.IT]AN PENELITIAN
1.
Mernbuktikan bahrva sistem pemantulan dan penyerapan dari sebr.rah cahava vang
l.
Penelitian ini diharapkan akan mampu untuk rneningkatkan efisiensi ker-ia dalarn sebuah industri.
-:
implimentasi sinar infrarnerah sebagai sensor.
D. KONTRIBUSI PNNELITIAN Jika peneiittan
ini
berhasil, maka dapat dikernbangkan ciengan mendeteksi
somposisi warna dengan sistem pencampuran warna-warna dasar. Daniika hal ini dapat
ircapar maka diharapkan agar mampu untuk pengembangan dalam sebuah industri dan
:.iadikan sebuah langkah awal untuk menguangi penggunaan peralatan-peralatan hasil ::t-rduksi luar yang harga dan perawatannya cukup mahal.
BAB IT
KA.llAN PtlS't'AKi\ l)engan lterkembangan teknologi. aplikasi infmnrerah lranvak digunakan dalanr ircrbagai bidang. Sepcrti halnya dalam aplikasi telekomunikasi, i,aitu sistcru konrunikasi tanpa kabel atau rvireless, selain itu .juga intiamerah tranvak digunakan sebagai sensor r.rntuk aplikasi
kontrol. Dari banyaknya aplikasi inframerah ini, banyak peneliti lrang
rnelakukan penelitian
baik dalam bidang komunikasi maupun clibidang kotrol.
drantaranya adalah, "lnframerah llece.iver'" [8], yang dilakukan oleh Susanto Wibisono Koselan, dalam penelitiannya membahas tentang srstem pcnerima atau detektor dari sinar
infra merah yang dipancarkan dan menganalisa energi yang diterima oleh detektor Cen
gan mengubah intensitas cahayanya.
Dr. Ing Volker Deutsch, Aplikasi Untrasonic sebagai sensor [1]. Membahas pola :adiasi, intensitas, untuk mengukur tingkat kedalarn air dengan metode pemantulan, dan ranyak lagi peneliti yang melakukan penelitian mengenai aplikasi intiamerah. Dan saat .ni yang sering digunakan adalah aplikasi ir'fiamerah dalam sistem robotika.
Dibidang kontrol, yaitu pada kontrol robotika, penggunaan intiamerah sebagai sensor, Hatice Kose dan
H. Leven Hakin, Ob.ject rectsgnilion in rohot .fbotbctll using a
'tne dimensional image
[2J, dalam peneltiannya menuliskan tentang aplikasi robot dalam :ermainan sepak bola, pada aplikasi ini selain menggunakan sensor visual, juga
nenggunakan sensor inframerah yang dipasang
di bodi robot, yang bertujuan
untuk
renghindari tabrakan antar robot dan tabrakan robot dengan pembatas area. Dan .nframerah ini juga mampu mendeteksi posisi awal bola.
Secara mendasar, prinsipkerja dari inframerah dapat dijelaskan bahwa, sinar ,:rframerah adalah tergolong sinar tampak dengan panjang geiomban diatas sinar merah.
lalam sistem pemantulan, jika
sebuah benda atau senyawa-senyawa organik disinari
::ngan sinar (inframerah) yang mempunyai frekuensi tertentu, maka akan terdapat :ancaran sinar (infrarnerah) yang diteruskan dan terdapat pula sinar infiamerah yang di :,antulkan. Tetapi pada proses penembakan (proses pemantulan sinar terhadap benda atau lenr.arva) selalu ada mgi-rugi penyerapan. Besar intensitas cahaya yang di pancarkan dan
l
'!r[esr\as ca.hrr*tr
\rng diteruskm
\ergilrr\ung
dtri
medium. Seperti vang ditunjukkan pada Gambar
\ems \rir\un dtn rruna pcrmukttn
l. l.
Nt'rrrnal
?---'
lnc lorrg
Caiirbar 2.1. I'ola pancaran sinar kescbuah mcdiurn
Untuk mengetahui besarnya intensitas cahaya inframerah yang
di
pancarkan
naka diperlukan sebuah detektor, yaitu dengan cara rncletakkan sebuah detektor di dekat lenda yang disinari inframerah tersebut.
llr\B
lll
METODEI,OG T PEN
T]
I,I'I'IAN
+b !':'ii!.ssi inframerah seblgai sensor untuk mentleteksi rr'arna ?ada tahap
ini di
hangun struktur keria sistem penedeteksi tvarna dengan
r"r.riilr{!--r{an infiamerah yang diaplikasikan scbagai scnsor. Srstcrl pendctcrksi \\'ftrna
llumIi -engqunakan intiamerah
tersusun atas beberapa komponen dasar. scprerti vang
.; i*'r .- ' r.rr1 pado diagram blok Carnbar
/+:
!ffi
<*-'-
2.
Oscilator
Transrnittcr
ta
IR LED
\ T-=:I1? ,Il-f: _>
ffi;
Receiver
Photo diode
&,umm
r*r
Display
Comparator
-1.1. Diagfam Blok Aplikasi Intiarnerah Sebagai Sensor Untuk Perdeteksi
\\.ama
l:iam mltllrlL;
sistem
ini terdapat dua bagian utama, yang berkerja untuk mengetahui
T-*r€dakan jenis-jenis warna yang akan di deteksi. Yaitu satu sistem sebagai
rntmnlnu,rlrr:"
rm dirancang sebuah transmitter inframerah dengan frekuensi 40Khz yang
llilllttllffiuti:,ry,:r;:n
ditembakkan atau dipancarkan ke sebuah objek yang berwarna, dimana dalam
rrmfimr*unt-:--. lllxlfilrilrllll:'
l:i:
oleh oscilator. Untuk dapat rnendeteksi jenis rvarna tersebut maka sinar
,n1 menggunakan sebuah scotlat berrvarna dasar
Vaitu,lleud, (ireen, dan lJlue.
fili*,nn2:.r:;.: scotiat sebagai objek bertujuan untuk mendapatkan pola pemantulan yang ffitilr::r'.u.ri:-
{arena scotlat
ini
mempunyai pola penyerapan yang kecil. Kemudian
ilfiluilnmilrrrl{;t-r
cairaya yang dipantulkan oleh ketiga jenis warna tersebut akan drdeteksi oleh
ltiltffitmir*r:E
Jetektor) yang dipasang dekat transmitter. Berdasarkan pola penyera-pan dari
scbualt bcncladan rvarna bentla tttaka ciapattli betlakan-ienis \\ilnla ra.ng tirdeteksi tlengan nt c m p,'- rha t i ka n r trre- t ha ha n t c ga n ua n k c I u a ra n pa cl a rc c c i r,, c r, r
Untuk dapat mendeteksi atau nrencrinra intiirnrcrah ),ang dipancarkan. digunakan komponen yang peka cahava. salah salu komptue n ini adalah diode (l)hotodiodc) atau transistor (Phototransistor) photorjiodc ltliurpu(1 photorransistor,lisehut 1rlttrtrnlcleclor. Komponen
ini
mampu mengubah energi cahava men"jacli sin_"-alsinval elcktrik. Serr.rakin besar intensitiis cahava intiamerah vanq clitcrirna maka sinval
-1ugit
listrik yang dihasilkan lebih besar. Karena bentuk sinyal yang diterima oleh rccerver berupa cahaya yang kemudian diubah dalam bentuk sinyal erektrik, maka secara praktek pacla umumnya sinval_sir.al elektrik (tegangan) yang diterima sangat kecil, sehingga diperlukan sebuah rangkaian
Amplifier yang berlungsi untuk menguatkan sinyal keluaran pada Receiver tersehut. Scdangkan rangkaian rcctifier pada blok diagram Garnbar 3. bcrfungsi Lrntuk lrcngublh sinyal AC keluaran dari Amplifier menjadi sinyal-sinval DC. Dari hasil pendeteksian, maka dapat di karakterisasi.jenis warna dengan keluaran sinval tegan-iran pada
receiver.
Untuk mendapatkan keakuratan pembacaan pada diperlukan sebuah display.
B. Pemantulan dan pernbiasan cahaya '\gar dalam aplikasi ini terladi pemantlllan yang maksimal, maka
pemasangan
r€mancar dari intiarnerah dan penerima (photodetector) dituniukkan pada Gamb ar 3.2. Sensor inframerah
Sensor Photodiode
\,/
Garnbar 3.2. ternpat sensor
Pemantulan cahaya Dalarn sistem pemantulan sinar terhadap benda. yan_u perlu dipcrhatikan selain juga kemungkinan penyebaran sinar saat ditembakkan ke objek. =:-:s benda, .ladr dalam
sistem pemantulan dan pembiasan cahava, sinar datang vang mengenai permukaan objek
dtan dipantulkan dengan sudut yang sama besar terhadap normal pada bidang yang dikenai. Cambaran dari sinar datang dan sinar pantul ditunjukkan pada Ganrtrar 3.3.
Gambar 3.3 Pembentukan sinar pantul
Untuk mencari arah sinar pantul dapat dirumuskan seperti persamaan L R.= 2* ,ru'* (l * L.)_ t,
dimana,
fi
l.
1)
=sinarpantul
N: L:
(3
normal
negasi dari sinar datang
Pembiasan cahaya
sinar yang mengenai ot'rjek, hasil pembiasan tergantung pada kerapatan material
objek. Sinar bias dihitung dengan acuan vektor normal dari objek seperti yang ditunjukkan pada Cambar 3.4.
Medium 2
Gambar 3.4 Pembiasan sinar
kcccpatan sinar cli rrrcdiurn satu ndalatr c1 clln pcmbcntukan suclut ciatang 0l
uhadap garis nonnal. mengenai dan nrelervati otryek dcngan medium tlua. Kccr,patan rnar
pada rnedium dua adalah c1 dan sudut penrbiasan antara sinar lrias pada rnediutn duit
dalah c: dan sudut
rrembiasan yang tcrbcntuk antara sinar bias dcngan normal adalah 02.
maka hukum snell dinyatakan,
sindl _ sin,d2
' c'l
1_r.I l
c:2
c adalah satu bidang n sehingga persamaan (3.2) dapat dituliskan
sin (01)*nr
:
sin(02)*n:
dimana,
cr dan c2 : kecepatan sinar di medium asal dan tujuam rrr dan nz : index bias medium asal dan tujuan sinar
Jika sudut biasnya 90" maka sinar tidak dibiaskan tetapi dipantulkan sempuma. Untuk mencapai arah sinar yang sudah dibiaskan (d), maka, cl = 6c + (t
- a[- tl,) 1
*
"
l"l' -
lc
+(tnl'
lt+unl
dimana:
d 6 Un
: sinar bias
:jarak antara cahaya yang dibiaskan dengan garis normal :
normal bindang
c1 : kecepatan pada medium t c2 : kecepatanpadarnedium 2
secara
tlAl] l\I ttAStL Pf,NEl,ll lAli DAI{ AfiAt.lsts {,. Pengujian rangkailn transmitter Pengujian rangkaian 'li'ansnritttr dilakukrn dcngan mcnclctcksi ada titlaknva
sinar inliamerah yang keluar dari rangkaran. Cara :nenggunakan alat lest rentold yang dapat dibeli
di
ini dapat cliiakukan clenqan pasaran. r\pabila ada sina';
:niiamerah maka buzzer pada test ratnote akan berlrunyi dan LED-nva akan cetkedip. Semakin besar frekuensi yang dihasilkan maka kedipan LED akan semakin
rertarnbah cepat. Sedangkan untuk mcngetahui lrekuensi yang dihasiikan dari uansmitter dapat dilakukan dengan melihat bentuk sinyal. untuk mengetahui bentuk
keluaran dari rangkaian transmitter
ini
dapat menggunakan osciloscope.hasil
nengujian rangkian transmitter ditunjukkan pada Gambar 4. l.
o
411. 427822. 85?11 .2342tI.645-?:2.05?i,2 ..4665,2
.6BOOCI0
Time (seconds)
Gambar 4.1. Hasil pengujian rangkaian transmitter
Untuk mengetahui bentuk sinyal yang dihasilkan tergantung pada
besar
rapasitor C yang digunakan. Jika niiai kapasitor yang
Setelah mengetahui bentuk sinyal output dari IC555 perlu juga mengetahui
bentuk sinyal dari kolektor dari transistor 2N2722 yang menjadi driver dari sensor infiamerah. Rangkaiaa osilator pada transmitter nlemang diperiukan pada peneltian ini, akan tetapi apabila rangkaian oscilator sebagai pembangkit sinyal
pulsa dihilangkan
dan diganti dengan sinyal DC maka detektor warna untuk pendeteksian warna dasar
masih dapat dibuat. Hal
ini
dikarenakan adanya perbedaan hasii tegangan yang
diterima receiver (sensor photodiode) saat mensensor tiap rvarna dasar, akan tetapi dengan menghilangkan osilator maka selisih tegangan dari tiap warna dasar sangat
kecil sehingga akan sulit dalam pembuatan rangkaian komparator. B. Pengujian Rangkaian Penerima (Receiver) Rangkaian receiver ini meliputu rangkaian penerima infia merah, rangkaian receifer, rangkaian komparator dan rangkaian display-
Untuk rangkaian penerima inframerah meliputi rangkaian sensor dan rangkaian penguat. Untuk tahap awal pembuatan rangkaian ini adalah pengujian pada komponen sensor dan pemilihan sensor yang mempunyai respon yang baik terhadap
sinar inframerah. Carar'ya adalah dengan menghubungkan kaki photodcrektor pada
probe osciloscope dan kemudian nrenmbakkan infrarnerah pada bagran lensa photodetektor. Setelah itu mengamati bentuk sinyal yang diterima. Apabiia tidak ada
ataupun sunyai yang diterima terlaiu kecil maka sensor tersebut tidak dapat digunakan. Sedangkan bila ada beberapa photodeteklor yang dapat menampiikan
bentuk sinyal maka dipiiih phodetektor yang responnya baik saai jarak an.ara rnframerah dengan photodetektor diperjauah.
{pabila jenis sensor yang dipakai telah ditentukan maka tahap selanjutnya adalah mencari perubahan yang palingtampak saat mendeteksi sebuah warna. Dalam hal ini
apakah frekuensi yang berubah ataukah intensitas penerimaan infran,erah yang berubah saat terkena warna-warna dasar. Periu diketahui bahwa banyak faktor yang dapat mempengaruhi respon penerimaan inframlrah seperii ef'ek cahaya tarnpak dan
jarak objek dengan sensor. Oleh karena itu harus dibuat tempat untuk meletakkan
sensor inframerah dan photodiode sehingga efek-efek tersebut 'ulerpengaruh
banyak dal am
pe
nerimaan in framerah.
tidak
akan
Untuk mengetahui perubahan sinyal saat dilakukan penvensor&n wama maka harus dibuat rangkaian photodiode beserta rangkaian penguat. Rangkaian photodiode
yang digunakan prinsipnya sama dengan rangkaian penerirna mana saja. kita hanya
mencari rangkaian yang sesuai dengan mengubah-ubah besar komponen yang digunakan dan mengamati sinyal keluaran yang dihasilkan. Sinyal keluaran yang dihasilkan ini sangalh keci!, oleh karena itu perlu rangkaian penguat. Dari rangkaian penguat ini diharapkan tidak melebihi tegangan supply dari op-arnp karena nantinya
sinyal akan terpotong. Setelah rangkaian penenna telah
jadi maka dicoba untult mendeteksi beberapa
objek warna dan mengamati bentuk sinyal baik intensitas maupun frekuensi sinyal.
Seianjutnya sinyal tersebut dibandingkan dan dicari ietak perbedaan. Setelah beberapa percobaan diperleh analisa bahwa intensitas penerimaan yang berubah sedangkan frekuensinya tidak berubah. Selanjutnya dicoba utnuk bahan objek yang
berbeda dan diperoleh kesimpulan bahwa bahan objek dan tebal warna memperngaruhi besar intensitas. Oleh karena itu pada proyek akhir ini dibatasi pada
objek scotlight. 15 10
6
blt
.go {> -5
0 20. 5?141 . L42t6r.1r4i82.ZA5LOZ. Time (seconcis)
Gambar 4.2. Sinyal deteksi warna merah
E5'123 . 42tr44. DOODDDu
I5
10
tl
bo
So o -5 -10 -15
o 20.5?1.rt1. 14et61.
?14:Be . ?8510t .8.5'1?3
.42t1{4.000000u
Time (seconds)
Gambar 4.3. Sinyal deteksi warna kuning 15 10 q
{t trB
0(
u
o
-5 -10 -15
o 20. 5?1.41. 142{61.?14:82.48510?
.85'123 . 421144. 000008u
Time (seconcis)
Gambar 4.4. Sinyal deteksi warna biru
TJntuk rangkaian penguat dirancang agar sinyai output tidak meiebihi
tgangan sinus 5 volt. karena pada alat ini saat sinyal melebihi tegangan 5 voltmaka
lmtuk
sinus pada sinyal akan berubah menjadi tidak simitris.
ila osilator diganti dengan sinyal DC maka diperoleh data penerimaan dari photodiode terhadap sinar inframerah sebagai berikut:
1)
'1'abel
4.l:
lnterrsitus penerirnaan sensor photodiode sant sensor intramcrah clisuplat densan sinval DC
Wanra dasar
Kunin
Dari data pada tabel
i
terlihat bahwa selisih dari tiap warna sangatiah kccii, sehingga untuk mempelrnudah daiam pembuatan rangkaian pembanding, lraka sinyal tersebut dikuatkan terlebih dahulu. C. Pengujian rangkaian penyearah (rectilier) Pengamatan dan analisis pada rangkaian ini dilakukan dengan melihat sinyai
output yang dihasilkan oleh penyearah. Karena rectifier yang digunakan acliah penyearah gelombang penuh maka tampilan sinyal harus berupa sinyai geiombang penuh.
I.f
10 JE 1u
h0 L
fr
o
ln /\ lli .t/ .l lf
III I
-5 J:l: -10 .l -IJ
o 'Jambar
10.ets5'e0. 5?1,30. B5?:41. 1{2t51. 426:61..7i{;?2 . 000000hi Time (seconcis)
4.5. Bentuk sinyai keluaran rectifier untuk warna merah
Dari hasil pengujian rangkaian rectifter didapat bentuk gelonrbang yang sama Jan tlap warna, dengan tegangan keiuaran yang berberda. Tabei 2 menunjukkan hasii sngui ian rangkaian rectitier.
Tabei -i.1. Level tegangan keluaran rangkaitn rc'ctiticr
Warnn mcrnh I
Kuning
74nrV
ll6.5.lmV Dari trebem;ra tarnpilan sint,al tcrlihtt noisc
1,an-rt l'rcsar
vang nrcnvebabkatl
nilai pcmbacaaan tegangan akan selalu berubah-ubah. Flal ini dapat diperbaiki dengan pemberian rakaian t'ilter yang terdiri dari rangkaiarr RC pada sistem tersebut.
Setelah diberi rangkaian RC bentuk sinyal akan menjadi rata karena ada pengaruh krpasitor. Sinyai DC
ini rnerupakan sinyai yan-r akan nrenjacii in;rut brgi
rangkaian komparator. Karena rangkaian komparator
ini
cii,ret minimum untuk
masukan 0-1,: voit maka besar sinyai input harus ciiatur agar mempunyai triiai kurang dari 1.3volt. bila ternyata sinyai yang dihasiikan meiebihi 1 3voit maka ciapat menaikkan tegangan reierensi. untuk aiat ini yang ciihasiikan ticiak meiebihi i.3r,oit.
D. Pengujian rangiiaian tiispiay
Rangkaian display digunakan untuk menampiikan angka sebagai penanda warna. Pengujian rangkaian ciispiay pergerbang untuk memastikan
ini meiiputi
pengu-iian paiia rangkaian iogika
iC TTL ciaiam keadaan baik
cian pengujran seven
segement per segment
Saat rangkaian komparator ticiak aktif
nilai
tegangan dan arus yang
dikeluarkan sangatlah kecil. Oleh karena itu perlu gerbang
rul inyerter agar dapat
,nensuplay LED seven segment. Tabel 4.3. Hasii Pengujian Seven Segment
wal
l. Biru
2.Merah Krrnins '' -'J """4::a 4. Tidak ada wama_ygnLlerdglqle.! lieven segnlent yang digunakan adaiah seven segment c:rnnnutnti kathodu Sedangkan
untuk tabei kebenaran yang digunakan untuk pembuatan rangkaian kombinasi ciitun-iukkan pada tabel berikut.
t
Tabel -1.4 l'abcl kcbenaran untuk tanrtrlihn irngka qdisplar')
G l"lt -.i.t,.,,,i
I d,,' 0
Keterangan:
A, B dan C indikator dari
rangkaian kornparator yang aktit', dimana
A
adalah
indikator untuk komparator wama biru, B adalah indikator urtuk komparator warna merah dan C untuk warna kuning.
E. Pengujian sistem keseluruhan Setelah didapatkan bahwa pengujian perbagian sesuai yang diinginkan, maka
selanjutnya dilakukan pengujian sistem secara keseluruhan. Pada pengujian ini detector warna digunakan untuk mendeteksi warna secara bergantian dan pada tampilan sevensegment harus menampilkan angka sesuai dengan warna. Tabel4.5. Pengujian display tiap warna dasar dari sistem rangkaian Percobaan
lVarna Biru
Warna Merah
Warna Kunin
I
)
2
2
J
J
2
J
4
1
5
-)
3 1
) J
6
2
a
7
2
J
8
2
J
9
2
J
l0
2
J
)
I}AB
v
SIN{Ptll,AN DAN Si\RAN A. Simpulnn
Dari hasil penguiian dan analisis dari dett't'tttr warna densarr menggunakan scnsor inlramerah dapat diperoleh kesirnpulan sebagai berikLrt:
e
lntensitas yang berubah saat inframerah terkena/terpantul oleh objek bertvarna.
Saat sinar inframerah yang ditembakkan dari transmitter dengan lrekuensi
t
40kHz pada objek berwarna dengan jarak yang telah ditentukan, pantulan
sinarnya akan diterima oleh receiver yang dalam hal
ini menggunakan
sensor
photodiode (dapat n'rengubah energi dari cahaya infiarnerah menjadi level tegangan). untuk warna yang berbeda diperoleh level tegangan yang berbeda.
.
Besar kecilnya tegangan yang diperoleh dipengaruhi oleh warna, tebal wArna, brightness dari warna, dan besar kecilnya penycrapan inlramerah oleh suatu bahan
o
Untuk penyensoran warna dasar diperoleh nilar tegangan terbesar pada lva,la kuning, kemudian merah dan untuk nilai terkecil pada warna biru.
B. Saran
Untuk aplikasi warna selain warna dasar, yaitu rvarna dengan ring
0
255,
maka untuk membedakan tiaptiap warna tersebut maka diperlukan penerapan sistem
AI,
seperti penggunaan metode Fuzzy Logic, dan Neural Netrvork untuk
penggolangan warna. Sehingga dengan sistem :empUfna.
ini
akan didapat hasil yang lebih
DAFTAR PUSTAKA Dr. Ing Volker Deutsch, Aplikasi (lntrasonic sebagai sensor, 1990 Hatice Kose and H. Leven Akin. oh.iect recognition in rohot .fbotbult usirtg a otte dinrcnsbnal inruge, proceding 2001
Hiroharu Hiratrayashi, t-lendik Eko Elektronika Negeri Surabaya lTS, 1994 htt
:
S, lr. " llungkuin |,.lcktroniku",
politeknik
l/www. i r'.framerah. conr
Liliana, Penwtlelan pemantulun ddn pctrthiusun t'uhtvtt oh.iek mengki[utrt tlun ohick transparan dengan menggunakan roy ffavking, seminar nasional, Universitas Teknologi Yogyakarta, desember 2004. Malvino, t{anapi cunawan, "l)rin.rip-l'rinsip lilektroniku", Erlangga, Jakarta. 1999 Ramaliant A. Gavakwad, "op-Atrtps rtnd [,inier lntcgrutucl Circ'ttit,r", Nerv Jersev. 2000 Susanto Wibisono Koselan "lnfranterah lleceiver" Seminar Nasional. iTS 2000
