MESIN PENJUAL MINUMAN OTOMATIS DENGAN PENGATUR WAKTU BUKA VALVE UNTUK DUA JENIS MINUMAN BERBASIS MIKROKONTROLLER
VENDING MACHINE WITH VALVE OPENING TIMER FOR TWO
TYPES OF BEVERAGES USING MICROCONTROLLER
PROYEK AKHIR
Laporan ini ditulis sebagai salah satu syarat mendapatkan gelar Diploma III
Oleh
DITA ANDINI NIM : 091311010
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
i
RIWAYAT HIDUP
Nama : Dita Andini NIM
: 091311010
TTL
: Jakarta, 24 November 1991
Alamat : Perum. Winaya Jaya B.26 RT 02 RW 03 Kecamatan Mangkubumi Kota Tasikmalaya 46181
Pendidikan : 2009 – 2012
Politeknik Negeri Bandung, Jurusan Teknik Elektro, Prodi Teknik Elektronika
2006 – 2009
SMAN 5 Tasikmalaya - Tasikmalaya
2003 – 2006
SMPN 2 Tasikmalaya - Tasikmalaya
1997 – 2003
SDN Pajajaran - Tasikmalaya
ii
ABSTRAK
Vending machine atau mesin penjual otomatis adalah salah satu alat buatan manusia yang dimaksudkan untuk mempermudah kehidupan. Alat ini bisa menjual barang apapun mulai dari makanan, minuman, perangko, hingga pakaian tanpa membutuhkan manusia sebagai penjualnya.
Pada proyek akhir ini telah dirancang dan direalisasikan sebuah “Mesin Penjual Minuman Otomatis dengan Pengatur Waktu Buka Valve pada Dua Jenis Minuman Berbasis Mikrokontroller”. Sistem ini terdiri dari dua bagian utama, yaitu : sub sistem tanki dengan suhu terkontrol berfungsi untuk mengontrol suhu pada salah satu galon sehingga didapat suhu minuman yang sesuai, sedangkan sub sistem aktuator pada dua jenis minuman berfungsi untuk mengatur keluaran minuman dari dua buah tanki sesuai dengan nominal uang yang dimasukan pengguna dan level air pada tanki. Laporan proyek akhir ini difokuskan pada pembahasan perancangan dan realisasi sub sistem aktuator pada dua jenis minuman. Sub sistem ini dibagi menjadi tiga blok diagram, yaitu: blok diagram input, proses dan output. Pada blok diagram input terdapat sensor uang logam, push button 2,3 dan push button ENTER. Untuk sensor uang logam berfungsi untuk membaca dan mengkonversikan nominal uang logam rupiah yang dimasukkan pengguna kedalam bentuk pulsa. Sedangkan push button digunakan untuk input memilih minuman dan berbagai instruksi lainnya. Terdapat 4 buah push button yang semuanya diletakan didepan. Masing-masing untuk memilih minuman dan satu untuk tombol enter. Pada blok diagram proses digunakan mikrokontroller ATmega32 yang berfungsi untuk menerima input dari push button dan sensor uang logam. Selanjutnya ATmega 32 akan memberikan output pada 3 buah solenoid valve, LCD, Buzzer, dan lampu indikator. Untuk uji coba digunakan uang koin Rp 100,00 kuning; Rp 100,00 putih ; Rp 200,00 ; Rp 500,00 kuning ; Rp 500,00 putih ; Rp 1000,00 tipis ; Rp 1000,00 tebal. Digunakan pula gelas ukur untuk menguji keakuratan aliran air dari valve dan stopwatch untuk menghitung delay waktu buka valve. Mesin ini akan mengalirkan minuman ke gelas pengguna melalui solenoid valve sesuai dengan jumlah nominal koin yang dimasukan. Sehingga pengguna bisa membeli minuman dengan lebih mudah dan sederhana. Kata Kunci :Sensor uang logam, ATmega32, push button, Solenoid valve, koin.
iii
ABSTRACT
Vending machines is one of man-made tools that are meant to simplify life. This tool is able to sell any goods ranging from food, beverages, postage, to the clothes without the need of human beings as a seller. At this Final Project has been designed and realized an " Vending Machine with Valve Opening Timer for Two Types of Beverages Using Microcontroler ". The system consists of two main parts, there are: tank with controlled temperature sub system, serves to control the temperature on one gallon in order to get the appropriate beverage temperature, while the actuator for two types of beverages sub system, served to regulate beverages output from the two tanks in accordance with the money that the user entered and with the water level on the tank. This final project report focused on the study of the design and realization of actuator in two types of drinks sub system. Sub-system is divided into three diagram blocks, namely: the block diagram of input, process and output. In the block diagram of input, there is a coin sensor, push button 2 and 3 and ENTER push button. Coin sensor’s functions is to read and convert the nominal rupiah’s coins that user’s inserted into a pulse. While the push button is used to input selecting drinks and various other instructions. There are 4 push buttons which are all placed in front. Each to choose beverages and one for the ENTER key. In the block diagram of the process used ATmega32 microcontroller whose function is to receive input from the push button and coin sensor. Furthermore ATmega 32 will provide output to the solenoid vave, LCD, Buzzer, and indicator lights.
Used for testing are coins yellow Rp 100.00 and white Rp 100.00; Rp 200.00: yellow Rp 500.00, white Rp 500.00; Rp 1000.00 thin; Rp 1000.00 thick. Measuring cup is also used to test the accuracy of the of water flow from valve and a stopwatch to calculate the time delay of valve opening. These machine will flow the beverage to user’s cup via solenoid valve according to the nominal amount of coins inserted. So that users can buy a drink with more ease and simplicity. Keywords : Coin sensor, ATmega32, push button, Solenoid valve, coin.
iv
v
LEMBAR PERSEMBAHAN
o Jika kamu percaya pada dirimu,tidak akan ada yang dapat menghentikan mu untuk mencapai apa yang kamu inginkan o Jika kemarin tak berakhir seperti yang diinginkan, ingatlah,jika tuhan ingin kemarin mu sempurna, dia tidak perlu ciptakan hari ini o Ketika kamu merasa sulit untuk mewujudkan mimpimu,percayalah bahwa mimpi yang lebih besar sedang menantimu
Tugas akhir ini Kupersembahkan untuk kedua orang tua dan keluargaku .
vi
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada ALLAH SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehina penulis dapat menyelesaikan laporan Proyek Akhir
yang berjudul “ MESIN PENJUAL MINUMAN OTOMATIS DENGAN
PENGATUR WAKTU BUKA VALVE UNTUK DUA JENIS MINUMAN BERBASIS MIKROKONTROLLER ”.
Laporan Proyek Akhir ini dibuat dengan tujuan untuk memenuhi salah satu syarat
kelulusan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik
Elektro, Politeknik Negeri Bandung. Adapun penyelesaian Proyek Akhir ini tidak terlepas dari bantuan dan dukungan berbagai pihak, oleh karena itu Penulis ingin mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Ibu Ervin Masita Dewi, ST., MT. selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika. 2. Bapak Dodi Budiman, ST., MT. selaku pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan masukan dalam menyelesaikan Proyek Akhir ini. 3. Bapak Sabar Pramono, BSEE. selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan masukan dalam menyelesaikan Proyek Akhir ini. 4. Bapak Ir. Didik Harjogi selaku ketua penguji. 5. Ibu Dr. Ir. Ediana Sutjiredjeki, M.Sc. selaku penguji I. 6. Ervin Masita Dewi, ST., MT. selaku penguji II. 7. Bapak Tjan Swi Hong, MSc. selaku Ketua Panitia Proyek Akhir. 8. Seluruh staf dosen Teknik Elektronika. 9. Seluruh staf teknisi laboratorium Teknik Elektronika, Ibu Iyom, Pak Agus, Pak Salim dan Ibu Imas. 10. Ratri Cahyasasi sebagai rekan dan partner dalam menyelesaikan proyek akhir
vii
ini.
11. Seluruh rekan-rekan Teknik Elektronika, khususnya EC-3A atas dukungan dan bantuan yang telah diberikan.
12. Semua pihak yang tidak dapat Penulis sebutkan satu persatu yang telah
membantu dalam pembuatan Proyek Akhir ini.
13. Buat Dadin yang selalu mendampingi penulis disaat senang dan sedih,
memberi semangat dan dukungan serta bantuan yang tak ternilai. Terima
kasih untuk semual hal yang telah engkau berikan.
Akhirnya, penulis berharap semoga laporan proyek akhir yang dibuat ini dapat
bermanfaat untuk kalangan mahasiswa pada khususnya dan masyarakat pada umumnya. Kritik dan saran yang membangun tetap penulis harapkan untuk perbaikan laporan ini. Bandung, Juni 2012
Penulis
viii
DAFTAR ISI
ABSTRAK ........................................................................................... iii ABSTRACT......................................................................................... iv LEMBAR PERSEMBAHAN............................................................... v
KATA PENGANTAR ........................................................................ vii DAFTAR ISI........................................................................................ ix DAFTAR GAMBAR .......................................................................... xii DAFTAR TABEL..............................................................................xiii BAB I PENDAHULUAN .........................Error! Bookmark not defined. 1.1. Latar Belakang Masalah.......................... Error! Bookmark not defined. 1.2. Tujuan...................................................... Error! Bookmark not defined. 1.3. Perumusan Masalah................................. Error! Bookmark not defined. 1.4. Batasan Masalah...................................... Error! Bookmark not defined. 1.5. Metodologi .............................................. Error! Bookmark not defined. 1.5.1. Studi Literatur ............................. Error! Bookmark not defined. 1.5.2. Perancangan ................................ Error! Bookmark not defined. 1.5.3. Realisasi ...................................... Error! Bookmark not defined. 1.5.4. Pengukuran dan Pengujian.......... Error! Bookmark not defined. 1.5.5. Analisa dan Evaluasi................... Error! Bookmark not defined. 1.5.6. Perbaikan dan Penyempurnaan... Error! Bookmark not defined. 1.5.7. Pembuatan Laporan .................... Error! Bookmark not defined. 1.6. Sistematika Penulisan .................... Error! Bookmark not defined.
BAB II LANDASAN TEORI...................Error! Bookmark not defined. 2.1. Vending Machine .................................... Error! Bookmark not defined. 2.2. Mikrokontroller ....................................... Error! Bookmark not defined. 2.2.1 Mikrokontroler ATMega32 ......... Error! Bookmark not defined. 2.3 Sensor uang logam (Coin Validator) ....... Error! Bookmark not defined. 2.4 Solenoid Valve ......................................... Error! Bookmark not defined. 2.5 Liquid Crystal Display (LCD).................. Error! Bookmark not defined. 2.5.1 Prinsip Kerja Bagian Dalam LCD Error! Bookmark not defined. 2.5.2 Konfigurasi LCD ......................... Error! Bookmark not defined. 2.6. Solid State Relay .................................... Error! Bookmark not defined. 2.6.1 MOC 3021 ................................... Error! Bookmark not defined. ix
2.6.2 BT139 .......................................... Error! Bookmark not defined. 2.7. Bahasa Pemrograman BASIC dan Software BASCOM AVR.........Error! Bookmark not defined.
2.7.1. Konstruksi Bahasa BASIC pada BASCOM AVR...............Error! Bookmark not defined.
2.7.2. Variabel....................................... Error! Bookmark not defined. 2.7.3 Deklarasi Variabel dan Konstanta Error! Bookmark not defined.
2.7.4. Pernyataan BASCOM................. Error! Bookmark not defined.
2.7.5. Ekspresi dan Operator................. Error! Bookmark not defined.
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI.... Error! Bookmark not defined.
3.1. Tujuan Perancangan ................................ Error! Bookmark not defined. 3.2. Langkah Perancangan ............................. Error! Bookmark not defined. 3.2.1. Fungsi dan Cara Kerja Alat ........ Error! Bookmark not defined. 3.2.2. Spesifikasi Alat ........................... Error! Bookmark not defined. 3.3. Perancangan ............................................ Error! Bookmark not defined. 3.3.1. Perancangan Perangkat Keras dan Lunak.. Error! Bookmark not defined. 3.4. Realisasi .................................................. Error! Bookmark not defined. 3.4.1. Realisasi Perangkat Keras Elektronik........ Error! Bookmark not defined. 3.4.2. Realisasi Perangkat Keras Mekanik .......... Error! Bookmark not defined. 3.4.3 Realisasi Keseluruhan.................. Error! Bookmark not defined. 3.4.4. Prosedur Menggunakan Mesin ... Error! Bookmark not defined. 3.4.5. Realisasi Perangkat Lunak.......... Error! Bookmark not defined.
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ..Error! Bookmark not defined. 4.1. Tujuan
....................................................................E rror! Bookmark not defined. 4.2. Metoda Pengujian.................................... Error! Bookmark not defined. 4.3. Penggunaan Alat Ukur ............................ Error! Bookmark not defined. 4.4. Pengujian dan Analisis Perangkat Elektronik ........ Error! Bookmark not defined. 4.4.1 Pengujian Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega32.....Error! Bookmark not defined. 4.4.2. Pengujian Rangkaian LCD ......... Error! Bookmark not defined.
x
4.4.3. Pengujian push button................. Error! Bookmark not defined.
4.4.4 Pengujian Sensor Uang Logam.... Error! Bookmark not defined. 4.5 Pengujian Alat Secara Keseluruhan ......... Error! Bookmark not defined.
4.5.1 Pengujian Kesesuaian Antara Nominal Uang, Volume, dan Delay ..................................................... Error! Bookmark not defined.
V PENUTUP....................................Error! Bookmark not defined. BAB
5.1. Kesimpulan.............................................. Error! Bookmark not defined.
5.2.
Saran……………………………………………………………… …….Error! Bookmark not defined.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A
LAMPIRAN B LAMPIRAN C LAMPIRAN D
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Mesin Penjual Makanan Ringan ........... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.2. Mesin Penjual Sepatu ............................ Error! Bookmark not defined. Gambar 2.3. Mesin Penjual Koran Otomatis ............. Error! Bookmark not defined. Gambar 2.4. Konfigurasi ATmega 32........................ Error! Bookmark not defined. Gambar 2.5. Diagram Blok ATmega 32 .................... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.6. Solenoid Valve ...................................... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.7. Bentuk LCD 2X16 ................................ Error! Bookmark not defined. Gambar 2.8. Bagian Dalam LCD............................... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.9. Konfigurasi Pin-Pin LCD...................... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.10. Solid State Relay ................................. Error! Bookmark not defined. Gambar 2.11. Skema Dalam MOC 3021 ................... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.12. Prinsip kerja MOC 3021 ..................... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.13. Simbol TRIAC BT139 ........................ Error! Bookmark not defined. Gambar 3.1 State Diagram Mesin Penjual Minuman Otomatis Error! Bookmark not defined. Gambar 3.2. Diagram Blok Mesin Penjual Minuman OtomatisError! Bookmark not defined. Gambar 3.3. Skematik Sistem Minimum ATmega32 Error! Bookmark not defined. Gambar 3.4. Skematik Solid State Relay ................... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.5. Rangkaian Display LCD ....................... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.6. Rangkaian Skematik Power Supply ...... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.7. Perancangan Rangka Bagian Dalam ..... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.8. Desain Mesin Penjual Minuman Tanpa Galon .... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.9. Desain Mesin Penjual Minuman Tampak Belakang ...Error! Bookmark not defined. Gambar 3.10. Desain Mesin Penjual Minuman Keseluruhan ... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.11. Realisasi Rangkaian Sismin ATmega32 ............ Error! Bookmark not defined. Gambar 3.12. Realisasi Rangkaian Driver Valve ...... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.13. Realisasi Rangkaian LCD ................... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.14. Realisasi Rangkaian RPS .................... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.15. Realisasi Rangka Bagian Dalam ......... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.16. Realisasi Keseluruhan ......................... Error! Bookmark not defined. xii
Gambar 3.17. Tampilan Awal Vending Machine....... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.18. Perintah masukkan uang logam........... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.19.Tanda TUNGGU .................................. Error! Bookmark not defined. Gambar 3. 20. Tampilan Nominal Uang.................... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.21. Minuman yang Dipilih Pengguna ....... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.22.Pemberitahuan Minuman Habis ........... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.1. Standar level Tegangan Logika TTL .... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.2. Hasil Pengujian LCD ............................ Error! Bookmark not defined.
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Deskripsi Pin ATMega32........................... Error! Bookmark not defined. Tabel 2.2 Pin-pin LCD............................................... Error! Bookmark not defined. Tabel 2.3. Operator Logika ....................................... Error! Bookmark not defined. 3.1 Penggunaan Port I/O Pada Mikrokontroler Error! Bookmark not defined. Tabel Tabel 3.2 Transmisi data mode 4 bit.......................... Error! Bookmark not defined. 4.1. Data Hasil Pengujian Rangkaian Sismin ATmega32. ....Error! Bookmark Tabel not defined. Tabel 4.2.Data Hasil Pengujian Push button ............. Error! Bookmark not defined. Tabel 4.3 Tabel Pengujian Output Pulsa.................... Error! Bookmark not defined. Tabel 4.4 Hasil Pengujian Sensor uang logam .......... Error! Bookmark not defined. Tabel 4.5 Kesesuaian Nominal Uang, Volume dan Delay....... Error! Bookmark not defined.
xiv
DAFTAR PUSTAKA
[1] Krug, Bryon. Vending Business-in-a-Box. BooksOnStuff. 2003 diunduh pada tanggal April 2012 pukul 21.00
[2] J. Almind, Gert. The History Of Coin-Operated Phonographs.unpublished
manuscript. 1998 diunduh pada tanggal
[3]http://meriwardana.blogspot.com/2011/11/solenoid-valve.html
diunduhpada
tanggal 9 Mei 2012 pukul 21.13
[4] http://selviafriani.blogspot.com/2012/04/cara-kerja-lcd.html diunduh pada tanggal 8 juli 2012 pukul 20.57 [5] Rashid, Muhammad. Power Electronics Circuits, Devices, And Applications, Third Edition. Pearson Education International. 2004. [6]unhas.ac.id/tahir/BAHAN-KULIAH/ELIN/tugas-2011/.../SSR.ppt slide1 di unduh tanggal 23 juni 2012 pukul 10.55 [7] Rashid, Muhammad. Power Electronics Circuits, Devices, And Applications, Third Edition. Pearson Education International. 2004. [8] http://id.wikipedia.org/wiki/TRIAC diunduh pada tanggal 25 Juni 2012 pukul 20.05 [9]http://20PELAJARI/Mengenal%20bahasa%20BASIC%20pada%20BASCO M%20AVR%20%C2%AB%20fahmizal_note.htm diunduh pada tanggal 25 Juni 2012 pukul 20.05 [10] Dadin. Prototipe Robot Pemindah Kotak Komponen Menggunakan Komunikasi Tanpa Kabel. Tugas akhir teknik elektronika. Politeknik Negeri Bandung. 2008
