BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Masalah
Dengan perkembangan teknologi elektronika saat ini, telah banyak peralatan elektronika yang dirancang untuk membantu pekerjaan manusia. Pada bidang industri, peralatan-peralatan manual digantikan dengan peralatan elektronik yang dapat bekerja secara otomatis. Peralatan- peralatan ini diantaranya digunakan untuk mempermudah pekerjaan, memperkecil biaya, meminimalisasi waktu, dan menghemat tenaga.
Salah satu contoh peralatan eletronika ini adalah alat pengenal, pemisah, dan pengelompokan benda. Hal ini dapat diperoleh melalui sifat benda seperti warna, massa dan bentuknya. Berdasarkan hal ini, penulis ingin mengangkat salah satu topik peralatan elektonika yang dapat memisahkan benda berdasarkan warnanya.
Sebuah mesin pengisian bola dengan pemisah warna dibuat oleh Yoanes Maria Vianey. Dengan menggunakan LED berwarna biru sebagai sumber cahaya, dipantulkan pada bola berwarna, ke sebuah LDR. LDR sebagai sensor warna akan mengolah perbedaan pantulan cahaya. Setelah melakukan 400 kali percobaan, alat tersebut melakukan 3 kali kesalahan. Dalam artikelnya pada November 2000, David Cook merancang sensor warna untuk mendeteksi warna- warna pada permen M&M. Sensor
warna dibuat menggunakan sebuah photocell berupa LDR(Light Depend
Resistor) yang menerima pantulan cahaya dari benda berwarna menggunakan sumber cahaya LED(Light Emitting Diode). Hasil outputnya berupa tegangan yang berbeda pada setiap permen yang memiliki warna yang berbeda-beda pula. Dengan mengubah tegangan analog ke digital maka akan diperoleh sebuah data yang diolah menggunakan mikrokontroller Atmel ATtiny45. Sensor warna ini bisa membedakan
Universitas Sumatera Utara
warna- warna dari permen M&M tersebut. Namun warna yang diperoleh sensor tidak bukan warna yang sebenarnya. Kelemahan menggunakan LDR dan LED ini juga terlihat dari penelitian yang dilakukan oleh Yudhi Andrian jurusan Fisika FMIPA USU, yang membuat sebuah robot pemindah benda berdasarkan warna. Kesalahan terjadi ketika benda didekatkan pada sensor warna, jarak antara benda dan sensor tidak selalu sama. Hal ini membuat data yang diperoleh tidak selalu sama, sehingga error alat tersebut sangat besar.
Pilihan yang lebih baik ada pada sensor TCS230, yang didesain khusus sebagai sensor warna. TCS230 adalah IC pengkonversi warna ke frekuensi. Ada dua komponen utama pembentuk IC ini, yaitu photodioda dan pengkonversi arus ke frekuensi. Setiap warna bisa disusun dari warna dasar. Untuk cahaya tampak, warna dasar penyusunnya adalah warna Merah, Hijau dan Biru, atau lebih dikenal dengan istilah RGB (Red-Green-Blue). Kelebihan sensor ini terletak pada tingkat kesensitifan sensor dan skala output yang bisa diatur langsung. Photodioda pada IC TCS230 disusun secara array 8x8 dengan konfigurasi: 16 photodiode untuk menfilter warna merah, 16 photodiode untuk memfilter warna hijau, 16 photodiode untuk memfilter warna biru, dan 16 photodiode tanpa filter. Kelompok photodiode mana yang akan dipakai bisa diatur melalui kaki selektor S2 dan S3.
Dengan menggunakan sensor TCS230 ini penulis akan membuat sebuah alat pemisah benda berdasarkan warna yang lebih baik dan akurat. Untuk merancang alat tersebut menjadi suatu alat yang cerdas ( inteligent ), digunakan sebuah mikrokontroler yang dapat menghitung, mengingat, dan mengambil pilihan yang digunakan sebagai otaknya. Mikrokontroler merupakan sebuah chip atau IC yang di dalamnya terdapat sebuah prosessor dan flash memori yang dapat dibaca/tulis sampai 1000 kali, sehingga biaya pengembangan menjadi murah karena dapat dihapus kemudian diisi kembali dengan program lain sesuai dengan kebutuhan. AT89S51 adalah chip mikrokontroler produksi Atmel Inc. AT89S51 mempunyai fitur dasar yang cukup lengkap untuk suatu pemrosesan input-output.
Universitas Sumatera Utara
1.2.
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Merancang sensor warna yang lebih akurat dengan menggunakan sensor warna TCS230. 2. Memanfaatkan mikrokontroller sebagai alat pengolah data yang diberikan oleh sensor warna. 3. Merancang alat yang dapat mengelompokkan benda berdasarkan warnanya dan mudah untuk digunakan.
1.3.
Batasan Masalah
Adapun batasan dari permasalahan yang akan di bahas dalam penelitian ini adalah: 1. Sensor yang digunakan adalah sensor warna TCS230 yang memiliki output berupa frekuensi. 2. Perancangan alat ini difokuskan untuk membedakan tiga warna dasar merah, hijau dan biru atau RGB (Red-Green-Blue), termasuk warna komposit yang homogen. 3. Dalam membedakan warna, pantulan cahaya yang dihasilkan oleh benda berwarna mengunakan sumber cahaya berupa LED(light Emitting Diode) berwarna putih dan tanpa dipengaruhi oleh sumber cahaya lain. 4. Untuk mengolah data dari sensor yang digunakan adalah mikrokontroler jenis AT89S51.
Universitas Sumatera Utara
Manfaat Penelitian
1.4.
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah: 1. Alat pemisah benda berdasarkan warna ini dapat dipergunakan dengan mudah. 2. Pada dunia industri diharapkan dapat membantu dan mempermudah serta mempercepat berbagai pekerjaan. 3. Pada pengembangan lebih lanjut alat ini dapat dimanfaatkan pada robot yang dapat digunakan sebagai pencari objek berdasarkan warnanya.
1.5.
Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika
pembahasan
bagaimana
perancangan
detektor
warna
dengan
memanfaatkan sensor cahaya, maka penulis menulis laporan ini dengan sistematika penulisan sebagai berikut:
BAB
I.
PENDAHULUAN Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB
II.
LANDASAN TEORI Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian Teori pendukung itu antara lain tentang prinsip kerja sensor cahaya TCS230 berbasis Mikrokontroller AT89S51.
BAB III.
PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir dari program yang akan diisikan ke mikrokontroler AT89S51.
Universitas Sumatera Utara
BAB IV.
PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN SISTEM Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja alat, penjelasan mengenai program-program yang digunakan untuk mengaktipkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang diisikan ke mikrokontroler AT89S51.
BAB V.
KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah rangkaian ini dapat
dibuat
lebih efisien
dan dikembangkan
perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.
Universitas Sumatera Utara
