PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TUGAS AKHIR
PEMANGGANG LAPIS LEGIT OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro
Disusun oleh: CATUR RAGIL PAMUNGKAS NIM: 115114025 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2016
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
FINAL PROJECT
AUTOMATIC BAKED “LAPIS LEGIT” BASED ON ATMEGA 8535 MICROCONTROLLER In partial fulfillment of the requirements for the degree of Sarjana Teknik Electrical Engineering Study Program
CATUR RAGIL PAMUNGKAS NIM: 115114025
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2016
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
HALAMAN PERSETUJ{JAN
TUGAS AKHIR
PEMAI{GGAI{G LAPIS LEGIT OTOMATIS BERBASIS MIKROKOI\TROLER
Disusun oleh
CATUR RAGIL PAMUNGKAS
NIM:
115114025
Telah disetujui oleh:
Dosen Pembimbing
Martanto, S.T.,M.T.
t
iii
. )\
anggar:
j{r,r,-1
/"tt
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
HALAMAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR
PEMANGGANG LAPIS LEGIT OTOMATIS BERBASIS MIKROKOI\TROLER ATMBGA 8535 Disusun Oleh
CATUR RAGIL PAMUNGKAS
MM: Il5l14025
Telah dipertahankan didepan panttia penguj i pada tanggal 18 Februari 2016 dan dinyatakan memenuhi syarat
Nama Lengkap
Ketua
:
Sekretaris
: Martanto, S.T.
Anggota
:
Tanda Tangan
Djoko Untoro Suwarno, S.Si.,M.T. Ir. Th. Prima Ari Setyani, S.T., M.T.
Yogyakarta, 2.3. .lylAR€.T... ...2016 Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma
, M.Math.Sc., Ph.D.
lv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA "Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain,
kecuali yang disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah"
Catur Ragil Pamungkas
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP
MOTTO: KAMU BOLEH SEDIH, KAMU BOLEH GALAU, KAMU BOLEH DEPRESI, TAPI KAMU TIDAK BOLEH MENYERAH, KARENA MENYERAH MERUPAKAN PENGHANCUR MASA DEPANMU “anomymous”
Karya ini kupersembahkan untuk Yesusku, Penyemangat dan Pengharapanku Ibuku yang selalu menyemangati dan mendoakanku siang malam Almarhum ayahku yang selalu menyemangatiku ketika beliau hidup Alex, sahabatku yang selalu membantu Teman-teman seperjuangan TE 2011 Dan semua pihak yang terlibat dalam proses penelitian ini
vi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
HALAMAI{ PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Yang bertanda tangan di bawah ini. sava mahasiswa Universitas Sanata Dlrarrna Nama
:
: Catur Rasil Parnungkas
Nomor Mahasisu,a : I 151 14025 Demi pengembangan ilmu pengetahuan. saya memberikan kepada Perpustakaarr Universitas Sanata Dharma. karya ilrr-riah saya yang berjudul:
PEMANGGANG LAPIS LEGIT OTOMATIS BERBASIS
MIKROKONTROLER Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya telah memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharmahak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk
media lain, m.engelolanya dalam bentuk pangkalan data, dan rnendistribusikan secara terbatas. dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu
meminta ijin dari saya ataupun memberikan royalti kepada saya , selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Yogyakarla
..Y.Yft...*.?.1.€.
CATUR RAGIL PAMUNGKAS
vil
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
INTISARI Saat hari raya besar seperti Natal, Idul Fitri, aneka kue biasanya dihidangkan dalam rangka menghormati tamu-tamu yang bersilahturahmi ke rumah yang merayakan. Aneka kue disajikan, yakni kue kering dan kue basah. Salah satu hidangan kue basah adalah lapis legit. Lapis legit merupakan kue yang dibuat dari campuran adonan tepung, telur, dan mentega, yang dipanaskan dalam suhu tertentu dan memanggangnya harus dari lapis per lapis. Dalam proses memanggang inilah yang menjadi kendala bagi para ibu rumah tangga yang memiliki kesibukan pekerjaan yang tidak bisa ditinggalkan. Dari permasalahan tersebut, muncul ide untuk membuat pemanggang lapis legit yang bisa digerakkan secara otomatis. Prinsip kerja alat ini adalah ketika adonan dimasukkan kedalam wadah adonan, maka pintu oven akan membuka otomatis dan konveyor akan bergerak keluar. Kemudian katup adonan membuka dan adonan mengalir ke loyang. Lengan robot bergerak kearah loyang dan mulai meratakan adonan. Lengan robot naik, konveyor masuk,dan pintu tertutup untuk membuat adonan matang terlebih dahulu. Setelah matang, maka loyang akan keluar oleh konveyor yang diikuti pintu yang terbuka. Lengan robot turun ke loyang untuk menekan kue yang sudah matang. Proses diulang lagi dari dituangnya adonan ke dalam loyang dan seterusnya, hingga mencapai lapisan yang diinginkan. Hasil akhir dari penelitian ini adalah didapatkannya fungsionalitas dari tiap sub sistem dari sistem secara keseluruhan, yang membuktikan bahwa hampir semua sub sistem bekerja dengan optimal, kecuali motor DC 12V tidak berfungsi optimal, yang menyebabkan sistem secara keseluruhan menjadi tidak sesuai dengan yang diinginkan. Kata kunci: Pemanggang lapis legit otomatis, motor servo, motor dc, mikrokontroler, oven dengan pintu otomatis.
viii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRACT When major holidays like Christmas, Eid , cakes usually served in honor of the guests who were celebrating it. Cakes are served, ie, pastries and cakes moist. One dish moist cake is “lapis legit”. “Lapis legit” is a cake made of batter mix flour, eggs and butter, which is heated in a specific temperature and bake it must be on the layer by layer. In the baking process is the primary obstacle for the housewives who have busy work that can’t be abandoned. Of these problems, came the idea to create a “lapis legit” grills that can be moved automatically. The working principle of this device is when dough inserted into the container, then the oven door will open automatically and the conveyor will move out. Then the dough valve opening and pouring batter onto the baking sheet. The robotic arms move toward the pan and begins to flatten the dough. A robotic arm ride, conveyors sign, and the door closed to make the dough cooked in advance. Once cooked, the pan will come out by conveyor followed by the open door. A robotic arm to press down onto the baking sheet cake is cooked. The process is repeated again from poured batter into the pan and so on, until it reaches the desired coating. The end result of this research is the obtainment of the functionality of each subsystem of the overall system, which proves that almost all the sub-systems working optimally, except the 12V DC motor is not functioning optimally, causing the overall system be not as expected. Keywords : Automatic “lapis legit” grill, servo motors , dc motors , microcontrollers , oven with automatic doors .
ix
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus karena telah memberikan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengan judul
“PEMANGGANG
LAPIS
LEGIT
OTOMATIS
BERBASIS
MIKROKONTROLER”. Laporan tugas akhir ini disusun untuk memenuhi syarat memperoleh gelar sarjana teknik. Selama pembuatan tugas akhir ini penulis menyadari bahwa begitu banyak pihak telah memberikan bantuan baik bantuan materi, moral maupun dukungan. Oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada : 1. Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan berkah dan anugerah berupa kesehatan jasmani maupun rohani dari awal hingga akhir. 2. Petrus Setyo Prabowo, S.T., M.T., Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma. 3. Pak Martanto S.T.,M.T., dosen pembimbing yang dengan penuh setia, kesabaran dan pengertian untuk membimbing dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.. 4. Pak Djoko Untoro Suwarno S.Si., M.T., dan ibu Ir. Th. Prima Ari Setyani, M.T. selaku dosen penguji yang telah memberi masukan dan kritik dalam revisi penulisan Tugas Akhir ini 5. Bapak dan Ibu dosen yang telah mengajarkan banyak ilmu yang bermanfaat selama menempuh pendidikan di Universitas Sanata Dharma. 6. Segenap laboran dan karyawan Fakultas Sains dan Teknologi yang telah memberikan
dukungan
secara
tidak
langsung
dalam
kelancaran
penulis
mengerjakan penulisan tulisan tugas akhir ini. 7. Kedua orang tua penulis yang telah banyak memberikan dukungan doa, kasih sayang dan motivasi selama menempuh pendidikan di Universitas Sanata Dharma. 8. Teman – teman seperjuangan Teknik Elektro 2011 yang telah menemani di saat menempuh pendidikan di Universitas Sanata Dhama. 9. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah banyak memberikan banyak bantuan dan dukungan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
x
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Penulis menyadari bahr,va dalarr, penyllsLrnan laporan tLrgas akhir rnasilr rnen-salami
kendala darr tidak lLrput dari kesalahan. Oleh karerra itLr. penulis mengharapkan masukan.
kritik. dan saran yang membangun agar skripsi ini rnenjadi lebih baik lagi. Dan
penr.rlis
berharap semoga skripsi ini dapat bermant'aat sebagairnana mestinya
Yogvakarta"
22 Marct
2016
PenLrlis
Catur Ragil PamLrnskas
xl
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR ISI Halaman
HALAMAN JUDUL................................................................................................ i HALAMAN PERSETUJUAN.. ........................................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN. .............................................................................. iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA............................................................. v HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP............................. vi LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS. ..................................... vii INTISARI.................................................................................................................... viii ABSTRACT................................................................................................................ ix KATA PENGANTAR. ............................................................................................ x DAFTAR ISI. ............................................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR. .............................................................................................. xv DAFTAR TABEL....................................................................................... xvii BAB I PENDAHULUAN 1.1.
Latar Belakang.................................................................................................. 1
1.2.
Tujuan dan Manfaat Penelitian......................................................................... 1
1.3.
Batasan Masalah ............................................................................................... 2
1.4.
Metodologi Penelitian ...................................................................................... 2
BAB II DASAR TEORI 2.1.
Lapis Legit......................................................................................................... 5
2.2.
ATMEGA8535.................................................................................................. 6 2.2.1. Arsitektur ATMEGA8535....................................................................... 6 2.2.2. Fitur ATMEGA8535 ............................................................................... 6 2.2.3. Konfigurasi Pin ATMEGA8535 ............................................................. 8 2.2.4. Peta Memori ........................................................................................... 9 2.2.5. Status Register (SREG) ........................................................................... 10
2.3.
LCD(Liquid Crystal Display)............................................................................ 11
2.4.
Keypad Matrix 4x4 ........................................................................................... 13
xii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2.5.
Codevision AVR Eval ....................................................................................... 16
2.6.
Motor Servo....................................................................................................... 17
2.7.
Volume Bangun Ruang ..................................................................................... 19
2.8.
Solenoid............................................................................................................. 20
2.9
Motor DC .......................................................................................................... 21
2.10.
Buzzer............................................................................................................... 22
BAB III RANCANGAN PENELITIAN 3.1.
Perancangan Alat Secara Umum....................................................................... 24
3.2.
Perancangan Alat Secara Hardware.................................................................. 25 3.2.1. Rangkaian Minimum Sistem Mikrokontroler Atmega8535 ................... 25 3.2.2. Rangkaian LCD ...................................................................................... 28 3.2.3. Rangkaian Keypad.................................................................................. 29 3.2.4. Wadah Adonan Lapis Legit.................................................................... 30 3.2.5. Oven dengan Pintu Otomatis.................................................................. 30 3.2.6. Lengan Robot ......................................................................................... 31
3.3.
Perancangan Alat Secara Software................................................................... 33 3.3.1. Diagram Alir Utama Sistem ................................................................... 33 3.3.2. Diagram Alir Lengan Robot (Motor Servo) ........................................... 35
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1.
Hasil Implementasi Alat ................................................................................... 37
4.2.
Hasil Perancangan Perangkat Keras ................................................................. 38 4.2.1. Wadah Adonan ..................................................................................... 38 4.2.2. Minimum Sistem, LCD, dan Keypad .................................................... 39 4.2.3. Lengan Robot ........................................................................................ 41 4.2.4. Oven................................... ................................................................... 42
4.3.
Hasil Perancangan dan Pembahasan Perangkat Lunak .................................... 44 4.3.1. Oven................................... ................................................................... 44 4.3.2. Lengan Robot................................... ..................................................... 44 4.3.3. Wadah Adonan................................... ................................................... 46 4.3.4. LCD dan Keypad................................... ................................................ 47
4.4.
Pengujian Alat... ............................................................................................... 49 4.4.1. Pengujian Oven (Motor DC 12V)... ...................................................... 49 4.4.2. Pengujian Lengan Robot... .................................................................... 51 xiii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4.4.3. Pengujian Wadah Adonan... .................................................................. 53 4.4.4. Pengujian LCD dan Keypad... ............................................................... 55 4.5.
Analisis Sistem Secara Keseluruhan dan Per Sub Sistem... ............................. 57
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.
Kesimpulan......................................................................................................... 59
5.2.
Saran ................................................................................................................. . 59
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 60 LAMPIRAN .................................................................................................................. 61
xiv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1.
Blok Diagram Sistem Pemanggang Lapis Legit Otomatis.................... 3
Gambar 2.1.
Blok diagram fungsional ATMega8535 ................................................ 7
Gambar 2.2.
Pin ATMega8535 .................................................................................. 8
Gambar 2.3.
Program memori .................................................................................... 9
Gambar 2.4.
Peta Data Memory ................................................................................. 10
Gambar 2.5.
EEPROM Data Memory........................................................................ 10
Gambar 2.6.
Status Register ATMega 8535............................................................... 11
Gambar 2.7.
Contoh Bentuk LCD (Liquid Cristal Display) ...................................... 12
Gambar 2.8.
Konstruksi matrix keypad 4x4............................................................... 14
Gambar 2.9.
Contoh Motor Servo .............................................................................. 17
Gambar 2.10.
Kontruksi Motor Servo.......................................................................... 18
Gambar 2.11.
Buzzer.................................................................................................... 22
Gambar 3.1.
Rancangan Oven.................................................................................... 23
Gambar 3.2.
Rancangan Lengan Robot...................................................................... 23
Gambar 3.3.
Rancangan Corong................................................................................. 24
Gambar 3.4.
Rangkaian Osilator ................................................................................ 26
Gambar 3.5.
Rangkaian Reset .................................................................................... 26
Gambar 3.6.
Rangkaian Minimum Sistem Mikrokontroler ATMega8535 ................ 28
Gambar 3.7.
Rangkaian LCD………………………………………..………………...29
Gambar 3.8.
Rangkaian Keypad................................................................................. 29
Gambar 3.9.
Mode on off solenoid............................................................................. 30
Gambar 3.10.
Mode Oven ............................................................................................ 31
Gambar 3.11.
Gerakan Motor Servo ............................................................................ 32
Gambar 3.12.
Mode Motor Servo Ujung ..................................................................... 33
Gambar 3.13.
Flowchart Sistem ................................................................................... 34
Gambar 3.14.
Diagram Alir Lengan Robot .................................................................. 35
Gambar 4.1.
Hasil Implementasi Alat ........................................................................ 37
Gambar 4.2.
Servo Pembatas Adonan………............................................................. 38
xv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 4.3
Servo Alas Bawah Adonan…................................................................. 39
Gambar 4.4.
Minsis, Keypad, dan LCD .................................................................... 40
Gambar 4.5.
Lengan Robot. ...................................................................................... 41
Gambar 4.6.
IC L298................................................................................................. 42
Gambar 4.7.
Oven (Tampak Samping)...................................................................... 43
Gambar 4.8.
Motor DC 12V penggerak konveyor dan pintu otomatis ..................... 43
Gambar 4.9.
Hasil Keluaran dari Minsis ................................................................... 50
Gambar 4.10.
Hasil Keluaran dari Kaki Motor DC .................................................... 51
Gambar 4.11.
Lengan Robot ....................................................................................... 52
Gambar 4.12.
Ujicoba Servo Katup Adonan dan Servo Alas Adonan........................ 54
Gambar 4.13.
Tampilan Lapisan dan Hasil Keluarannya dalam LCD........................ 56
xvi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1.
Rumus Volume Bangun Ruang.................................................................. 19
Tabel 3.1.
Tabel penggunaan port-port ....................................................................... 27
Tabel 3.2.
Tabel Hubungan Derajat Motor Servo 180 ̊ dan PWM.............................. 36
Tabel 4.1.
Penggunaan Port Minimum Sistem pada wadah adonan. .......................... 39
Tabel 4.2.
Penggunaan Port untuk LCD dan Keypad ................................................. 40
Tabel 4.3.
Penggunaan Port untuk Servo dan Motor Dc pada Lengan Robot ............ 41
Tabel 4.4.
Penggunaan Port untuk menggerakkan motor DC 12V……………………42
Tabel 4.5.
Hasil Ujicoba Lengan Robot sebanyak 10 kali .......................................... 53
Tabel 4.6.
Hasil Ujicoba Wadah Adonan dengan 10 kali Ujicoba…………………… 55
Tabel 4.7.
Hasil Akhir Tampilan LCD dengan A=ditekan agak lama dan B=ditekan sebentar....................................................................................................... 57
xvii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Bab I Pendahuluan 1.1.
Latar Belakang Saat hari raya besar seperti Natal, Idul Fitri, aneka kue biasanya dihidangkan
dalam rangka menghormati tamu-tamu yang bersilahturahmi ke rumah yang merayakan. Aneka kue disajikan, yakni kue kering dan kue basah. Salah satu hidangan kue basah adalah lapis legit. Lapis legit merupakan kue yang dibuat dari campuran adonan tepung, telur, dan mentega, yang dipanaskan dalam suhu tertentu dan memanggangnya harus dari lapis per lapis. Dalam proses memanggang inilah yang menjadi kendala bagi para ibu rumah tangga yang memiliki kesibukan pekerjaan yang tidak bisa ditinggalkan. Menjadi kendala karena proses memanggangnya yang cukup lama. Dalam memanggang satu lapisan saja diperlukan waktu 3-6 menit (tergantung suhunya) dan lapisannya tidak hanya satu saja, yakni bervariasi antara 10-20 lapisan. Bila dikalkulasikan secara matematis, maka waktu yang diperlukan untuk menghasilkan satu buah lapis legit adalah antara 30 sampai 120 menit(2 jam). Ini merupakan waktu yang tidak singkat. Banyak hal bisa dilakukan dalam kurun waktu 30 menit - 2 jam. Maka dari itu, penulis mendapatkan ide untuk membuat alat untuk memudahkan memanggangnya
dengan
nama
“Pemanggang
Lapis
Legit
Otomatis
Berbasis
Mikrokontroler ATMega
8535”.
“Pemanggang
Lapis
Legit
Otomatis
Berbasis
Mikrokontroler ATMega 8535” bila dijelaskan secara singkat yakni untuk mengambil alih proses memanggang yang dirasa cukup lama, hanya dengan cukup mensetting berapa jumlah lapisan yang diinginkan. Kemudian membuat lapisan per lapisan menggunakan lengan robot untuk meratakan dan menekan adonan . Serta adanya bunyi pemberitahuan ketika lapis legit telah matang.
1.2.
Tujuan dan Manfaat Tujuan yang ingin dicapai dari pembuatan alat ini adalah untuk membuat
pemanggang lapis legit otomatis. Manfaat yang ingin dicapai adalah untuk memudahkan ibu-ibu, yang ingin membuat sendiri lapis legit, namun terkendala waktu yang lama. Manfaat lainnya adalah apabila dikomersialkan, maka keuntungan bagi para pembuat kue, 1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2 karena mereka sudah tidak perlu repot memanggang lapisan per lapisan dari lapis legitnya hingga matang.
1.3.
Batasan Masalah Batasan dari masalah yang penulis harapkan yakni:
a. Loyang jenis tabung/lingkaran dengan ukuran d= 20cm, t=7cm b. Pemodelan oven dengan pintu geser otomatis. c. Wadah adonan dengan katup otomatis membuka dan menutup dengan keypad dan display LCD di bagian luar wadah adonan untuk mensetting jumlah lapisan, dan sistem akan tetap berjalan meskipun tidak ada adonan (simulasi) d. Lengan robot untuk meratakan adonan dan dan memadatkan lapisan yang sudah matang. e. Maksimum lapisan yang diinginkan 10 lapisan Pintu geser otomatis menggunakan gear box untuk menggeser pintunya, katup otomatis wadah adonan menggunakan katup solenoid biasa dengan control on off, dan lengan robot menggunakan motor servo 180 ̊ di bagian pangkal dan tengah lengan robot, dan motor servo 360 ̊ di bagian ujung lengan robot. Semua dikendalikan dan diatur oleh mikrokontroler ATMega 8535.
1.4.
Metodologi Penelitian Penulisan tugas akhir ini menggunakan metode:
a.
Studi Kepustakaan Pengumpulan bahan-bahan acuan dan referensi yang mendukung penulisan tugas
akhir ini. Studi kepustakaan yang mencakup literatur mengenai penulisan tugas akhir dan segala sesuatu yang mendukungnya
b.
Perancangan Sistem Hardware dan Software Perancangan hardware yang terdapat pada gambar 1.1 meliputi perancangan Motor
DC yang digunakan untuk proses pengeluaran dan pemasukan Loyang di oven pemodelan, yang disertai dengan pintu oven yang membuka dan menutup dengan otomatis , proses menuang adonan yang menggunakan katup solenoid yang menggunakan kontrol sistem on off, dan proses pengadukan adonan dan penekanan kue yang sudah matang tiap lapisannya menggunakan tiga buah motor servo yang dibentuk menyerupai lengan robot, dan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3 penggunaan Buzzer sebagai pengingat bahwa lapis legit telah matang dan siap diangkat dari oven. Perancangan
software
menggunakan
mikrokontroler
sebagai
“otak”
dari
perancangan alat yang dimasukkan program menggunakan bahasa pemrograman C dengan menggunakan software CodeVision AVR
Gambar 1.1 Blok Diagram Sistem Pemanggang Lapis Legit Otomatis
c.
Pembuatan Hardware dan Software Mikrokontroler merupakan otak dari sistem pemanggang lapis legit otomatis ini.
Mikrokontroler akan menerima input dari user melalui display LCD dan keypad. Kemudian mengolah input, menjadi keluaran yang dilakukan oleh katup adonan yang dikontrol secara on off. Kemudian akan membuka pintu oven yang terbuka bersamaan dengan keluarnya Loyang, dan lengan robot akan digerakkan untuk mengaduk adonan pada proses pertama, menekan adonan kearah bawah untuk memampatkan lapisan pada proses kedua. Disertai Buzzer untuk mengingatkan bahwa proses pemanggangan lapis legit telah usai.
d.
Proses Pengujian dan Pengambilan Data. Teknik pengambilan data dilakukan dengan cara menguji alat tersebut untuk
simulasi memanggang lapis legit. Dimana dilihat respon dan tanggapan dari peralatan yang disetting otomatis tersebut. Pengujian dilihat dari banyaknya simulasi lapisan yang dapat dilakukan, respon in out loyang, pintu geser dan lengan robot. Pada banyaknya lapisan, yang dilihat adalah hubungan antara simulasi ketebalan lapisan dengan lamanya katup solenoid adonan membuka dan menutup. Di bagian respon
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4 pintu oven dan konveyor loyang, yang dilihat adalah hubungan antara proses keluar masuknya Loyang dari oven dan respon pintu membuka dan menutup bersamaan dengan Loyang yang masuk dan keluar dari oven. Di bagian lengan robot, yang dilihat adalah hubungan antara lamanya proses perataan adonan dan penekanan kue.
e.
Analisis dan Kesimpulan Di tahap ini, alat yang telah dibuat dibandingkan antara hasil akhir dari ujicoba alat
dengan perhitungan teoritis yang seharusnya. Dilihat pula perbandingan antara lapis legit yang dibuat secara otomatis, manual, dan yang ada pada buku referensi. Dan penyimpulan dilakukan dengan membandingkan persentase error antara teoritis alat dan hasil pengujian alat, dan teoritis lapis legit dan hasil pemanggangan lapis legit. Serta dibandingkan, apakah hasil yang didapat seperti yang diharapkan dari awal atau tidak.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Bab II Tinjauan Pustaka dan Dasar Teori 2.1.
Lapis Legit Lapis legit adalah kue basah yang dibuat dengan cara memanggang lapisan
demi lapisan adonan yang dituang kedalam loyang yang telah disediakan [1]. Bahan yang digunakan merupakan bahan kue pada umumnya. Bahan yang digunakan untuk membuat lapis legit terdiri dari: 30 butir
Kuning telur
500 gram
Gula halus
450 gram
Mentega Caping kalengan
100 gram
Mentega Caping Timbang
50 gram
Susu bubuk
1 sdt
Bumbu spekuk
1 sdt
TBM Cara membuatnya cukup mudah, hanya saja proses memanggangnya yang lama.
Cara membuatnya yakni: 1. Kocok kuning telur menggunakan mixer selama 10 menit, ini adonan 1. 2. Masukkan gula halus, mentega caping kalengan , dan mentega caping timbang ke dalam 1 wadah, kocok hingga rata selama kurang lebih 15 menit, ini adonan 2. 3. Campurkan adonan 1 dan 2, kocok rata. 4. Masukkan TBM, Spekuk, dan susu bubuk. Aduk rata selama 10 menit. 5. Loyang diolesi mentega biasa dan ditaburi tepung terigu secara merata. Masukkan kedalam oven dahulu selama 2 menit. 6. Masukkan adonan sebanyak 3 sendok sayur ukuran sedang ke dalam cetakan berbentuk lingkaran dengan ukuran diameter 20cm dan tinggi 7 cm. 7. Untuk setiap lapisan, bakar di oven dengan suhu api atas 180 ̊ Celcius selama kurang lebih 5 menit. Keluarkan dari oven, lalu tekan-tekan permukaannya. Tuang lapisan berikutnya, bakar lagi. Demikian seterusnya hingga adonan habis. 8. Setelah penuh, bakar lagi dengan suhu api atas 100 Celcius selama kurang lebih 5 menit hingga matang dan berwarna kecoklatan.
5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
2.2.
ATMega 8535 Mikrokontroler adalah sebuah sistem mikroprosesor di mana di dalamnya sudah
terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, clock dan perlatan internal lainnya yang sudah terhubung dan terorganisasi dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas dalam satu chip yang siap pakai [3]. Sehingga, dengan demikian kita tinggal memprogram isi ROM sesuai dengan aturan oleh pabrik pembuatnya. Salah satu contoh mikrokontroler yang banyak beredar di pasaran adalah mikrokontroler ATMega8535.
2.2.1 Arsitektur ATMega 8535 Dari gambar 2.1 dapat dilihat bahwa ATMega 8535 memiliki bagian sebagai berikut: 1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D 2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran 3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan 4. CPU yang terdiri dari atas 32 buah register 5. Watchdog Timer dengan osilator internal 6. SRAM sebesar 512 byte 7. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Road White Write 8. Unit Interupsi Internal dan Ekternal 9. Port antarmuka SPI 10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi 11. Antarmuka komparator analog 12. Port USART untuk komunikasi serial
2.2.2. Fitur ATMega 8535 Kapabilitas detail dari ATMega8535 adalah sebagai berikut: 1. System mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz 2. Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memori) sebesar 512 byte. 3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel. 4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps. 5. Enam pilihan mode sleep untuk menghemat penggunaan daya listrik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
Gambar 2.1. Blok diagram fungsional ATMega8535 [3]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
2.2.3. Konfigurasi Pin ATMega8535 Secara umum konfigurasi dan fungsi pin ATMega8535 yang terdapat pada gambar 2.2 dapat dijelaskan sebagai berikut: 1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin input sumber tegangan (+) 2. GND merupakan pin Ground (-) 3. Port A (PA7 … PA0) Berfungsi sebagai input analog dari ADC (Analog to Digital Converter). Port ini juga berfungsi sebagai port I/O dua arah, jika ADC tidak digunakan. 4. Port B (PB7 … PB0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PB5, PB6 dan PB7 juga berfungsi sebagai MOSI, MISO dan SCK yang dipergunakan pada proses downloading. 5. Port C (PC7 … PC0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Fungsi lain port ini selengk apnya bisa dibaca pada buku petunjuk ”AVR ATMega8535”. 6. Port D (PD7 … PD0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PD0 dan PD1 juga berfungsi sebagai RXD dan TXD, yang dipergunakan untuk komunikasi serial. 7. RESET Input reset. 8. XTAL1 merupakan pin input ke amplifier inverting osilator dan input ke sirkuit clock internal. 9. XTAL2 merupakan pin output dari amplifier inverting osilator. 10. AVCC merupakan pin input tegangan untuk Port A dan ADC. 11. AREF merupakan pin input tegangan referensi untuk ADC.
Gambar 2.2. Pin ATMega8535 [3]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
2.2.4. Peta Memory a. Program Memori ATMega8535 memiliki On-Chip In-System Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program [2]. Untuk alasan keamanan, program memory dibagi menjadi dua bagian yaitu Boot Flash Section dan Application Flash Section. Boot Flash Section digunakan untuk menyimpan program Boot Loader, yaitu program yang harus dijalankan pada saat AVR reset atau pertama kali diaktifkan. Application Flash Section digunakan untuk menyimpan program aplikasi yang dibuat oleh user. AVR tidak dapat menjalankan program aplikasi ini sebelum menjalankan Boot Loader. Besarnya memori Boot Flash Section dapat deprogram dari 128 word sampai 1024 word, tergantung setting pada konfigurasi bit di register BOOTSZ. Jika Boot Loader diproteksi, maka program pada Application Flash Section juga sudah aman. Gambar 2.3 menunjukkan pemetaan dari program memori.
Gambar 2.3. Program memori [2]
b.
Data Memory Gambar berikut menunjukkan peta memori SRAM pada ATMega8535. Terdapat 608
lokasi data memori. 96 lokasi address digunakan untuk Register File dan I/O Memory, sementara 512 lokasi address lainnya digunakan untuk internal data SRAM. Register File terdiri dari 32 general purpose working register, I/O register terdiri dari 64 register.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10 Gambar 2.4 menunjukkan mengenai peta dari data memori tersebut.
Gambar 2.4. Peta Data Memory [2]
c.
EEPROM Data Memory ATMega8535 memiliki EEPROM sebesar 512 byte untuk menyimpan data.
Lokasinya terpisah dengan sistem address register, data register, dan control register yang dibuat khusus untuk EEPROM.
Gambar 2.5. EEPROM Data Memory [2]
2.2.5. Status Register (SREG) Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi [4]. SREG merupakan bagian dari inti CPU mikrokontroler. Dan pembagian bit yang terletak pada status memori terdapat pada gambar 2.6. Berikut ini bentuk dari status register dan penjelasannya :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
Gambar 2. 6 Status Register ATMega 8535 [4] a. Bit 7 – I : Global Interrupt Enable Jika bit Global Interrupt Enable diset, maka fasilitas interupsi dapat dijalankan. Bit ini akan clear ketika ada interrupt yang dipicu dari hardware, setelah program interrupt dieksekusi, maka bit ini harus di set kembali dengan instruksi SEI. b. Bit 6 – T : Bit Copy Storage Instruksi bit copy BLD dan BST menggunakan bit T sebagai sumber atau tujuan dalam operasi bit. c. Bit 5 – H: Half Carry Flag d. Bit 4 – S : Sign Bit Bit S merupakan hasil exlusive or dari Negative Flag N dan Two’s Complement Overflow Flag V. e. Bit 3 – V : Two’s Complement Overflow Flag Digunakan dalam operasi aritmatika f. Bit 2 – N : Negative Flag Jika operasi aritmatika menghasilkan bilangan negatif, maka bit ini akan set. g. Bit 1 – Z : Zero Flag Jika operasi aritmatika menghaslkan bilangan nol, maka bit ini akan set. h. Bit 0 – C : Carry Flag Jika suatu operasi menghasilkan Carry, maka bit ini akan set.
2.3.
LCD (Liquid Cristal Display) Display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai
tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik [5]. LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12 a.
Material LCD (Liquid Cristal Display) LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan
elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan. Gambar 2.7 merupakan contoh dari bentuk LCD tersebut.
Gambar 2.7. Contoh Bentuk LCD (Liquid Cristal Display)[5]
b. Pengendali / Kontroler LCD (Liquid Cristal Display) Dalam modul LCD (Liquid Cristal Display) terdapat microcontroller yang berfungsi sebagai pengendali tampilan karakter LCD (Liquid Cristal Display). Microcontroller pada suatu LCD (Liquid Cristal Display) dilengkapi dengan memori dan register. Memori yang digunakan microcontroler internal LCD adalah : 1. DDRAM (Display Data Random Access Memory) merupakan memori tempat karakter yang akan ditampilkan berada. 2. CGRAM (Character Generator Random Access Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan. 3. CGROM (Character Generator Read Only Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut merupakan karakter dasar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13 yang sudah ditentukan secara permanen oleh pabrikan pembuat LCD (Liquid Cristal Display) tersebut sehingga pengguna tinggal mangambilnya sesuai alamat memorinya dan tidak dapat merubah karakter dasar yang ada dalam CGROM. Register control yang terdapat dalam suatu LCD diantaranya adalah. 1. Register perintah yaitu register yang berisi perintah-perintah dari mikrokontroler ke panel LCD (Liquid Cristal Display) pada saat proses penulisan data atau tempat status dari panel LCD (Liquid Cristal Display) dapat dibaca pada saat pembacaan data. 2. Register data yaitu register untuk menuliskan atau membaca data dari atau ke DDRAM. Penulisan data pada register akan menempatkan data tersebut ke DDRAM sesuai dengan alamat yang telah diatur sebelumnya. Pin, kaki atau jalur input dan kontrol dalam suatu LCD (Liquid Cristal Display) diantaranya adalah : 1. Pin data adalah jalur untuk memberikan data karakter yang ingin ditampilkan menggunakan LCD (Liquid Cristal Display) dapat dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti mikrokontroler dengan lebar data 8 bit. 2. Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low menunjukan yang masuk adalah perintah, sedangkan logika high menunjukan data. 3. Pin R/W (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low tulis data, sedangkan high baca data. 4. Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar. 5. Pin VLCD berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini dihubungkan dengan trimpot 5 KΩ, jika tidak digunakan dihubungkan ke ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5 Volt.
2.4.
Keypad Matriks 4x4 Keypad adalah bagian penting dari suatu perangkat elektronika yang membutuhkan
interaksi manusia [6]. Keypad berfungsi sebagai interface antara perangkat (mesin) elektronik dengan manusia atau dikenal dengan istilah HMI (Human Machine Interface). Matrix keypad 4×4 memiliki konstruksi atau susunan yang simple dan hemat dalam penggunaan port mikrokontroler. Konfigurasi keypad dengan susunan bentuk matrix ini bertujuan untuk penghematan port mikrokontroler karena jumlah key (tombol) yang dibutuhkan banyak pada suatu sistem dengan mikrokontroler.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14 Konstruksi matrix keypad 4×4 untuk mikrokontroler dapat dibuat seperti pada gambar berikut: a. Konstruksi Matrix Keypad 4×4 Untuk Mikrokontroler
Gambar 2.8. Konstruksi matrix keypad 4x4 [6].
Konstruksi matrix keypad 4×4 diatas cukup sederhana, yaitu terdiri dari 4 baris dan 4 kolom dengan keypad berupas saklar push buton yang diletakan disetiap persilangan kolom dan barisnya yang digambarkan lebih jelas pada gambar 2.8. Rangkaian matrix keypad diatas terdiri dari 16 saklar push buton dengan konfigurasi 4 baris dan 4 kolom. 8 line yang terdiri dari 4 baris dan 4 kolom tersebut dihubungkan dengan port mikrokontroler 8 bit. Sisi baris dari matrix keypad ditandai dengan nama Row1, Row2, Row3 dan Row4 kemudian sisi kolom ditandai dengan nama Col1, Col2, Col3 dan Col4. Sisi input atau output dari matrix keypad 4×4 ini tidak mengikat, dapat dikonfigurasikan kolom sebagi input dan baris sebagai output atau sebaliknya tergantung programernya.
b. Proses Scaning Matrix Keypad 4×4 Untuk Mikrokontroler Proses scaning untuk membaca penekanan tombol pada matrix keypad 4×4 untuk mikrokontroler diatas dilakukan secara bertahap kolom demi kolom dari kolom pertama sampai kolom ke 4 dan baris pertama hingga baris ke 4. Program untuk scaning matrix keypad 4×4 dapat bermacam-macam, tapi pada intinya sama. Misal kita asumsikan keyapad aktif LOW (semua line kolom dan baris dipasang resistor pull-up) dan dihubungkan ke port mikrokontroler dengan jalur kolom adalah jalur input dan jalur baris adalah jalur output maka proses scaning matrix keypad 4×4 diatas dapat dituliskan sebagai berikut: 1. Mengirimkan logika Low untuk kolom 1 (Col1) dan logika HIGH untuk kolom
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15 yang lain kemudian membaca data baris, misal tombol SW1 ditekan maka data baris pertama (Row1) akan LOW sehingga data baris yang dibaca adalah 0111, atau tombol yang ditekan tombol SW5 maka data pada baris ke 2 akan LOW sehingga data yang terbaca 1011, atau tombol SW9 yang ditekan sehingga data yang terbaca 1101, atau tombol SW13 yang ditekan maka data yang dibaca adalah 1110 dan atau tidak ada tombol pada kolom pertama yang di tekan maka data pembacaan baris akan 1111. 2. Mengirimkan logika Low untuk kolom 2 (Col2) dan logika HIGH untuk kolom yang lain kemudian membaca data baris, misal tombol SW1 ditekan maka data baris pertama (Row1) akan LOW sehingga data baris yang dibaca adalah 0111, atau tombol yang ditekan tombol SW5 maka data pada baris ke 2 akan LOW sehingga data yang terbaca 1011, atau tombol SW9 yang ditekan sehingga data yang terbaca 1101, atau tombol SW13 yang ditekan maka data yang dibaca adalah 1110 dan atau tidak ada tombol pada kolom pertama yang di tekan maka data pembacaan baris akan 1111. 3. Mengirimkan logika Low untuk kolom 3 (Col3) dan logika HIGH untuk kolom yang lain kemudian membaca data baris, misal tombol SW1 ditekan maka data baris pertama (Row1) akan LOW sehingga data baris yang dibaca adalah 0111, atau tombol yang ditekan tombol SW5 maka data pada baris ke 2 akan LOW sehingga data yang terbaca 1011, atau tombol SW9 yang ditekan sehingga data yang terbaca 1101, atau tombol SW13 yang ditekan maka data yang dibaca adalah 1110 dan atau tidak ada tombol pada kolom pertama yang di tekan maka data pembacaan baris akan 1111. 4. Mengirimkan logika Low untuk kolom 4 (Col4) dan logika HIGH untuk kolom yang lain kemudian membaca data baris, misal tombol SW1 ditekan maka data baris pertama (Row1) akan LOW sehingga data baris yang dibaca adalah 0111, atau tombol yang ditekan tombol SW5 maka data pada baris ke 2 akan LOW sehingga data yang terbaca 1011, atau tombol SW9 yang ditekan sehingga data yang terbaca 1101, atau tombol SW13 yang ditekan maka data yang dibaca adalah 1110 dan atau tidak ada tombol pada kolom pertama yang di tekan maka data pembacaan baris akan 1111. Kemudian data pembacaan baris ini diolah sebagai pembacaan data penekanan tombol keypad. Sehingga tiap tombol pada matrix keypad 4×4 diatas dengan teknik
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16 scaning tersebut akan menghasilkan data penekanan tiap-tiap tombol sebagai berikut: SW1 = 0111 0111
SW9 = 0111 1101
SW2 = 1011 0111
SW10 = 1011 1101
SW3 = 1101 0111
SW11 = 1101 1101
SW4 = 1110 0111
SW12 = 1110 1101
SW5 = 0111 1011
SW13 = 0111 1110
SW6 = 1011 1011
SW14 = 1011 1110
SW7 = 1101 1011
SW15 = 1101 1110
SW8 = 1110 1011
SW16 = 1110 1110
Data port mikrokontroler, misalkan pada SW2 = 1011 0111 tersebut terbagi dalam nible atas dan nible bawah dimana data nible atas (1011) merupakan data yang kita kirimkan sedangkan data nible bawah (0111) adalah data hasil pembacaan penekanan tombol
2.5.
keypad
SW2
pada
proses
scaning
matrix
keypad
4×4
diatas.
CodeVision AVR Eval CodeVision AVR C Compiler (CVAVR) merupakan compiler bahasa C untuk AVR,
compiler ini cukup memadai untuk belajar AVR, karena selain mudah penggunaannya, juga didukung berbagai fitur yang sangat membantu dalam pembuatan software untuk keperluan pemrograman AVR[7]. CVAVR ini dapat berjalan di bawah system operasi Windows 9x, Me, NT 4, 2000, dan XP. CVAVR ini dapat mengimplementasikan hampir semua instruksi bahasa C yang sesuai dengan arsitektur AVR, bahkan terdapat beberapa unggulan tambahan untuk memenuhi keunggulan spesifik dari AVR. Hasil kompilasi objek CVAVR bisa digunakan sebagai source degub dengan AVR Studio debugger dari ATMEL. Selain pustaka standar bahasa C, CVAVR juga menyediakan pustaka tambahan yang sangat membantu pemrograman AVR, yaitu: a. Alphanumeric LCD modules b. Phillips I2C bus c. National Semiconductor LM75 Temperature Sensor d. Phillips PCF8563, PCF8583, Maxim/Dallas Semiconductor DS1302 and DS1307 Real Time Clock e. Maxim/Dallas Semiconductor 1 Wire Protocol f. Maxim/Dallas Semiconductor DS1820, DS18520, DS18B20, Temperature Sensors,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17 g. Maxim/Dallas Semiconductor DS1621 Thermometer/Thermostat h. Maxim/Dallas Semiconductor DS2430 and DS2433 EEPROMs i. SPI j. Power Management k. Delays l. Gray Code conversion CVAVR juga memiliki program generator yang memungkinkan kita membuat program dengan cepat
2.6.
Motor Servo Motor servo adalah sebuah motor DC yang dilengkapi rangkaian kendali dengan
sistem closed feedback yang terintegrasi dalam motor tersebut [8]. Pada motor servo posisi putaran sumbu (axis) dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. a.
Contoh Motor Servo
Gambar 2.9 Contoh Motor Servo [8] Motor servo disusun dari sebuah motor DC, gearbox, variabel resistor (VR) atau potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas maksimum putaran sumbu (axis) motor servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang pada pin kontrol motor servo. Contoh motor servo terdapat di gambar 2.9.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18 b. Konstruksi Motor Servo Motor
Gambar 2.10. Kontruksi Motor Servo [8]
Servo adalah motor yang mampu bekerja dua arah (CW dan CCW) dimana arah dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan dengan memberikan variasi lebar pulsa (duty cycle) sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya. Kontruksi mototr servo secara gamblang terdapat pada gambar 2.10.
c.
Jenis Motor Servo 1. Motor Servo Standar 180° Motor servo jenis ini hanya mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) dengan defleksi masing-masing sudut mencapai 90° sehingga total defleksi sudut dari kanan – tengah – kiri adalah 180°. 2. Motor Servo Continuous Motor Servo jenis ini mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) tanpa batasan defleksi sudut putar (dapat berputar secara kontinyu). Pulsa Kontrol Motor Servo Operasional motor servo dikendalikan oleh sebuah pulsa selebar ± 20 ms, dimana lebar pulsa antara 0.5 ms dan 2 ms menyatakan akhir dari range sudut maksimum. Apabila motor servo diberikan pulsa dengan besar 1.5 ms mencapai gerakan 90°, maka bila kita berikan pulsa kurang dari 1.5 ms maka posisi mendekati 0° dan bila kita berikan pulsa lebih dari 1.5 ms maka posisi mendekati 180°. 3. Pulsa Kendali Motor Servo Motor Servo akan bekerja secara baik jika pada bagian pin kontrolnya diberikan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19 sinyal PWM dengan frekuensi 50 Hz. Dimana pada saat sinyal dengan frekuensi 50 Hz tersebut dicapai pada kondisi Ton duty cycle 1.5 ms, maka rotor dari motor akan berhenti tepat di tengah-tengah (sudut 0°/ netral). Pada saat Ton duty cycle dari sinyal yang diberikan kurang dari 1.5 ms, maka rotor akan berputar ke berlawanan arah jarum jam (Counter Clock wise, CCW) dengan membentuk sudut yang besarnya linier terhadap besarnya Ton duty cycle, dan akan bertahan diposisi tersebut. Dan sebaliknya, jika Ton duty cycle dari sinyal yang diberikan lebih dari 1.5 ms, maka rotor akan berputar searah jarum jam (Clock Wise, CW) dengan membentuk sudut yang linier pula terhadap besarnya Ton duty cycle, dan bertahan diposisi tersebut.
2.7.
Volume Bangun Ruang Setiap bangun ruang memiliki volume masing-masing sesuai dengan bentuknya [9].
Tabel 2.1 dibawah ini merupakan rumus-rumus volume bangun ruang:
Table 2.1. Rumus Volume Bangun Ruang [9] Nama Bangun Kubus
Rumus Volume Bangun Ruang
Volume Kubus = pangkat 3 dari sisi V = s x s x s = s3
Balok Volume Balok = panjang x lebar x tiggi V=pxlxt
Volume Tabung = Luas Alas x Tinggi V = Π r2 t *alas tabung berbentuk lingkaran Tabung
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
Table 2.1 (Lanjutan) Rumus Volume Bangun Ruang [9] Nama Bangun
Volume Bangun Ruang
Volume Kerucut = 1/3 x Luas Alas x Tinggi V = 1/3 Πr2 t *alas tabung berbentuk lingkaran
Kerucut
Volume Prisma = Luas Alas* x Tinggi *Tergantung Jenis Alasnya Jika Prisma segitiga (alas segitiga) V = 1/2 at x Tinggi Prisma Jika Segi Empat (alas persegi) V= s2 x Tinggi Prisma Jika Alas segi lima maka menggunakan luas segi lima, jika persegi panjang menggunakan luas persegi panjang.
Prisma Limas
Volume Limas = 1/3 x Luas Alas*x Tinggi *Tergantung Jenis Alasnya, sama seperti pada volume prisma
2.8.
Solenoid Solenoid adalah salah satu jenis kumparan terbuat dari kabel panjang yang dililitkan
secara
rapat
dan
dapat
diasumsikan
bahwa panjangnya
jauh
lebih
besar
daripada diameternya [10]. Dalam kasus solenoid ideal, panjang kumparan adalah tak hingga dan dibangun dengan kabel yang saling berhimpit dalam lilitannya, dan medan magnet di dalamnya adalah seragam dan paralel terhadap sumbu solenoid. Kuat medan magnet untuk solenoid ideal adalah: (2.1) di mana: adalah kuat medan magnet, adalah permeabilitas ruang kosong,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21 adalah kuat arus yang mengalir, adalah jumlah lilitan. Jika terdapat batang besi dan ditempatkan sebagian panjangnya di dalam solenoid, batang tersebut akan bergerak masuk ke dalam solenoid saat arus dialirkan. Hal ini dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan tuas, membuka pintu, atau mengoperasikan relai.
2.9.
Motor DC Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada
kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC memiliki 3 bagian atau komponen utama untuk dapat berputar sebagai berikut. a.
Bagian Atau Komponen Utama Motor DC 1. Kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi ruang terbuka diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. 2. Current Elektromagnet atau Dinamo. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. 3. Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk transmisi arus antara dinamo dan sumber daya. Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur: a. Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan b. Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan. Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22 dalam persamaan berikut: Gaya Elektromagnetik (E):
(2.2) Torque (T) :
(2.3) Dimana: E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt) Φ = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit) T = torque electromagnetik Ia = arus dinamo K = konstanta persamaan
2.10. Buzzer Buzzer [12] adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).
Gambar 2.11. Buzzer [12]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Bab III Rancangan Penelitian
Gambar 3.1. Rancangan Oven
Gambar 3.2. Rancangan Lengan Robot
23
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
Gambar 3.3 Rancangan Corong Bab ini menjelaskan tentang perancangan mengenai perancangan alat secara umum, hardware dan software.
3.1.
Perancangan Alat Secara Umum Ide awal membuat pemanggang lapis legit otomatis ini adalah untuk memudahkan
manusia membuat lapis legit dengan waktu pemanggangan yang lama. Maka dari itu proses pemanggangan dibuat otomatis, sehingga user hanya memasukkan adonan dan menunggu hingga buzzer berbunyi dan lapis legit telah matang. Untuk rancangan oven terdapat pada gambar 3.1, rancangan lengan robot terdapat pada gambar 3.2, dan rancangan corong terdapat pada gambar 3.3. Sistem terdiri dari oven pemanggang (gambar 3.1) yang bisa mengeluarkan dan memasukkan loyang, dan disertai dengan pintu otomatis, lengan robot (gambar 3.2) dengan 3 servo, yakni servo pangkal dan servo tengah yang bisa bergerak 180 ̊ dan servo ujung yang bisa bergerak 360 ̊, disertai dengan lempengan tipis yang digunakan untuk meratakan adonan dan menekan adonan yang sudah matang. Serta wadah adonan lapis legit (Gambar 3.3) yang disertai dengan minsis, LCD, Keypad, dan katup on off solenoid.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25 Perancangan secara umumnya adalah adonan lapis legit diletakkan di wadah adonan yang telah disediakan. Kemudian banyaknya lapisan dari lapis legit diatur oleh user yang tertampil di dalam lcd, kemudian banyaknya lapisan diatur dengan menekan keypad, apabila telah selesai mengatur banyak lapisan, maka user bisa menekan “OK” pada keypad. Pemanggang otomatis mulai bekerja. Pertama dengan mengeluarkan Loyang yang sudah dimasukkan selama 5 menit. Kemudian katup on off mulai terbuka selama 5 detik dan menutup kembali. Lengan robot memanjang ke adonan untuk meratakan lapisan pertama. Loyang dimasukkan kembali kedalam oven, bersamaan dengan menutupnya pintu oven. Lima menit kemudian pintu oven terbuka. Kemudian Loyang keluar dari oven dan lengan robot menekan adonan didalam loyang. Katup on off membuka selama kurang lebih 5 detik untuk mengalirkan adonan dan menutup kembali setelahnya. Lengan robot diturunkan ke Loyang untuk meratakan adonan, dan dinaikkan kembali. Kemudian Loyang masuk kembali kedalam oven bersamaan dengan pintu oven yang menutup, demikian seterusnya hingga adonan habis. Ketika adonan habis, maka pemanggangan terakhir dilakukan selama kurang lebih 10 menit. Setelah 10 menit , buzzer akan berbunyi menandakan bahwa lapis telah matang seluruhnya. Buzzer akan mati apabila tombol reset ditekan atau tombol off ditekan.
3.2.
Perancangan Alat Secara Hardware Perancangan secara hardware ini meliputi perancangan pada rangkaian minimum
system ATMega 8535, LCD, keypad, wadah adonan lapis legit, oven dengan pintu otomatis, dan lengan robot.
3.2.1. Rangkaian Minimum System Mikrokontroler ATMega 8535 Rangkaian minimum system berfungsi sebagai I/O untuk mengolah data dari keypad dan mengontrol katup on off, pintu oven otomatis, dan lengan robot. Mikrokontroler membutuhkan system minimum yang terdiri dari rangkaian eksternal, yaitu rangkaian osilator dan rangkaian reset. Rangkaian osilator ditunjukkan pada gambar 3,4. perancangan rangkaian osilator menggunakan Kristal dengan frekuensi 12 MHz dan menggunakan kapasitor 22pF(sesuai datasheet) pada pin XTAL1 dan XTAL2 di mikrokontrolernya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
Gambar 3.4 Rangkaian Osilator Gambar 3.5. menunjukkan rangkaian reset mikrokontroler ATMega 8535. Rangkaian reset bertujuan untuk memaksa proses kerja pada mikrokontroler diulang dari awal. Jika tombol reset ditekan, maka pin reset akan mendapat input logika rendah, sehingga mikrokontroler akan mengulang proses eksekusi program dari awal. Pada perancangan, rangkaian reset digunakan resistor sebesar 10kΩ dan kapasitor sebesar 10µF.
Gambar 3.5. Rangkaian Reset Perancangan penggunaan port sebagai input dan output pada mikrokontroler disesuaikan dengan kebutuhan. Port yang akan digunakan adalah Port A, Port B. Port C dan Port D. Port C digunakan sebagau port input dari keypad. portD.7 , PortD.6, PortD.5, PortD.4 digunakan sebagai port data, sedangkan PortD.2 sebagai Port Enabel, PortD.1 sebagai Port R/W, dan PortD.0 sebagai Port RS. PortB.0, PortB.1 dan PortB.2 sebagai port output untuk servo yang terdapat pada lengan robot. PortB.3 sebagai Port output untuk Motor DC. PortB.4 untuk Port Solenoid, PortB.5 untuk Port Buzzer.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
Berikut ini adalah tabel penggunaan port: Tabel 3.1 Tabel penggunaan port port No Nama Port Keterangan 1
Port B.0
Servo 1
2
Port B.1
Servo 2
3
Port B.2
Servo 3
4
Port B.3
Motor DC
5
Port B.4
Solenoid
6
Port B.5
Buzzer
6
Port C.0
K1 Keypad
7
Port C.1
K2 Keypad
8
Port C.2
K3 Keypad
9
Port C.3
K4 Keypad
10
Port C.4
B1 Keypad
11
Port C.5
B2 Keypad
12
Port C.6
B3 Keypad
13
Port C.7
B4 Keypad
14
Port D.0
RS LCD
15
Port D.1
R/W LCD
16
Port D.2
Enable LCD
17
Port D.4
DB4 LCD
18
Port D.5
DB5 LCD
19
Port D.6
DB6 LCD
20
Port D.7
DB7 LCD
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28 Dibawah ini merupakan gambar rangkaian minimum system mikrokontroler ATMega8535
Gambar 3.6. Rangkaian Minimum Sistem Mikrokontroler ATMega8535
3.2.2. Rangkaian LCD LCD digunakan untuk menampilkan data output dari Keypad. Data yang tertampil berupa berapa banyaknya lapisan yang diinginkan, LCD yang digunakan adalah LCD 16x2 yang memiliki tipe LMB162A. LCD 16x2 bertipe ini memungkinkan pemrogram untuk mengoperasikan komunikasi data secara 8 bit atau 4 bit. Dalam perancangan ini, mode yang digunakan untuk menuliskan data ke LCD digunakan sebanyak 4 bit (mode nibble). PortD.4, PortD.5, PortD.6, dan PortD.7 digunakan sebagai port data, sedangkan PortD.0, PortD.1, PortD.2 digunakan sebagai port pengatur interface LCD. Berdasarkan datasheet tegangan kontras (Vcc LCD) maksimum sebesar 5VDC, sehingga dalam perancangan digunakan sebuah resistor variabel sebesar 10KΩ yang berfungsi untuk membatasi tegangan yang masuk ke pin Vcc LCD. Rangkaian LCD dengan mode 4 bit digambarkan pada gambar 3.7
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
Gambar 3.7 Rangkaian LCD
3.2.3. Rangkaian Keypad Keypad yang digunakan yakni keypad dengan matriks 4x4. Keypad berfungsi sebagai masukan nilai tegangan yang diinginkan oleh user. Port yang digunakan pada mikrokontroler untuk keypad adalah PortC.0 sampai PortC.7. PortC.4 sampai PortC.7 atau port baris digunakan sebagai input, sedangkan PortC.0 sampai PortC.3 atau port kolom digunakan sebagai output.
Gambar 3.8 Rangkaian Keypad
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
3.2.4. Wadah adonan lapis legit. Wadah adonan lapis legit (Gambar 3.3) ini terdiri dari LCD, keypad, minimum system, dan katup on off solenoid. LCD, keypad dan minimum system telah dijabarkan di pembahasan sebelumnya. Jadi yang menjadi fokus di subbab ini adalah katup on off solenoid. Gambar 3.9 merupakan mode katup solenoid aktif dan menutup.
Gambar 3.9 Mode on off solenoid Cara kerja katup on off solenoid adalah: a. Katup terbuka selama 5 detik (Mode 2). Katup terbuka selama 5 detik dengan tujuan untuk membuat adonan yang berada didalam wadah berpindah tempat ke loyang di dalam oven. Dilihat dari kekentalan dan diameter corong nya sekitar 2 cm pada pangkal wadah sebelum katup solenoid, dan 3cm setelah katup solenoid, maka adonan yang tertuang sebanyak 180 cc. Perkiraan 180 cc ini dihitung berdasarkan pada setiap b. Katup menutup kembali (Mode1). Katup menutup kembali sampai adonan yang telah matang siap untuk dituangkan kembali oleh adonan yang masih mentah.
3.2.5. Oven dengan pintu otomatis Oven dibuat sendiri secara manual karena tidak tersedianya oven gas yang sesuai dengan rancangan penulis yang terdapat di pasaran. Ukuran yang penulis inginkan yakni 40cm x 40cm x 40cm (Gambar 3.1). Oven dibuat dapat mengeluarkan loyang adonan yang ingin diisi dengan adonan baru. Rancangannya menggunakan Motor DC yang dihubungkan dengan rantai dan gear. Jadi, konsep ini mengadopsi dari konsep konveyor. Gear berfungsi ganda, yakni untuk membuat perputaran Motor Dc stabil dan menggulung tali yang terhubung dengan pintu otomatis tersebut Pintu oven ini akan membuka secara
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31 otomatis saat awal mulai memanggang, meratakan adonan yang sudah dituangkan, dan ketika sudah matang, serta menutup secara otomatis ketika adonan sudah diratakan didalam loyang.
Gambar 3.10 Mode Oven Dari gambar 3.10, bisa dijabarkan sebagai berikut: a. Mode Oven menutup (Mode 1) Dari gambar 3.10 cukup jelas, bahwa oven dalam kondisi tertutup pintunya dan Loyang didalam oven. Loyang diletakkan diatas konveyor. Mode 1 terjadi saat pemanasan Loyang pada permulaan, dan pada saat pematangan adonan lapis per lapis. b. Mode Oven membuka (Mode 2) Dari gambar 3.10, Oven dalam kondisi pintu terbuka dan Loyang diluar oven. Mode 2 terjadi saat adonan sudah matang dan siap dituangkan adonan baru, dan saat adonan sudah matang sepenuhnya dan tidak ada lagi adonan yang tersisa.
3.2.6. Lengan Robot Lengan robot ini terdiri dari 3 servo, yakni servo 1, 2, dan 3. Servo 1 dan 2 bisa bergerak 180 ̊, sedangkan servo 3 bisa bergerak 360 ̊. Inisialisasinya menyerupai lengan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32 robot pada umumnya, yakni dengan mengatur overflow timernya dengan memainkan PWM, maka akan dihasilkan gerakan masuk ke dalam oven yang diinginkan. Berikut ini merupakan detil gerakan dari servo yang dimplementasikan dalam lengan robot berikut ini.
Gambar 3.11 Gerakan Motor Servo Berikut ini penjelasan dari gambar 3.11: a. Mode 1 Mode ini menggerakkan motor servo dengan nilai motor servo pangkal = -90 ̊ , servo tengah = -90 ̊, dan servo ujung = 0 ̊. Untuk detil gerakan servo ujung yang bernilai 0 ̊ akan dijelaskan di gambar berikutnya. Mode ini dijalankan saat Loyang dikeluarkan dari oven untuk menekan adonan yang sudah matang dan meratakan adonan mentah yang baru dituangkan dari wadah. b. Mode 2 Mode ini menggerakkan motor servo dengan nilai motor servo pangkal = 0 ̊ , servo tengah = -90 ̊ , dan servo ujung = 0 ̊ . mode ini merupakan mode transisi antara mode 1 dan mode 3. Mode ini juga dijalankan saat adonan sudah diratakan dan Loyang siap masuk kedalam oven. c. Mode 3 Mode ini menggerakkan motor servo dengan nilai motor servo pangkal = 0 ̊ , servo tengah = 0 ̊ , dan servo ujung = 0 ̊ . Mode ini dijalankan bersamaan dengan Loyang yang masuk kedalam oven.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33 Untuk servo ujung, penggambarannya seperti gambar 3.12 berikut:
Gambar 3.12. Mode Motor Servo Ujung Ini merupakan pemodelan sederhana dengan satu sisi lempengan, karena dengan pemodelan asli yang menggunakan rangka lempengan alumunium dengan 4 sisi, maka akan menyulitkan dalam penjabaran detail gerakan motor servo. Motor servo yang ideal diinginkan yakni pada mode 2, dengan besaran sudut awal yakni 0 ̊ . Pada mode pengadukan, gerakan yang diinginkan yakni gerakan dari mode 4 , 1 , 2 , 3 , 4 , kemudian kembali menjadi 4 , 3 , 2 , 1 , 4 . Dengan detil nilai motor servo yakni -180 ̊, -90 ̊ , 0 ̊ , 90 ̊ , 180 ̊ , kemudian kembali menjadi 180 ̊, 90 ̊ , 0 ̊ , -90 ̊ , -180 ̊.
3.3.
Perancangan Alat Secara Software Perancangan alat secara software maksudnya adalah perancangan yang dilakukan
dengan menyusun proses kerja dari alat tersebut dengan cara diprogram. Program ini sendiri mengacu pada diagram alir yang dibuat sebelumnya. Diagram alir ini berfungsi sebagai “peta” bagi alat, agar ketika memprogram alat tersebut, bisa lebih terarah cara kerjanya.
3.3.1. Diagram Alir Utama Sistem Gambar 3.13 merupakan diagram alir dari sistem . Diagram alir ini menunjukkan cara kerjanya. Pertama, masukkan input keypad untuk menentukan banyaknya lapisan yang diinginkan. Apabila jumlah lapisan yang diketik lebih dari 10, maka akan tampil “Salah, nilai maksimum lapisan tidak boleh lebih dari 10”. Bila jumlah lapisan ≤ 10, maka system akan mulai memanaskan Loyang yang telah dimasukkan terlebih dahulu selama 5 menit (disimulasikan menjadi 5 detik saja).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
Gambar 3.13. Flowchart Sistem
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35 Setelah 5 menit(simulasi 5 detik) , pintu oven terbuka bersamaan dengan loyang yang keluar. Apakah saat loyang keluar ini merupakan lapisan pertama. Jika tidak, maka lengan robot akan menekan adonan yang sudah matang . Jika iya, maka system langsung mengaktifkan solenoid selama 5 detik untuk mengalirkan adonan. Kemudian solenoid akan menutup dan dilanjutkan dengan lengan robot yang mengaduk adonan. Setelah itu, lengan robot diangkat dan loyang dimasukkan kembali kedalam oven bersamaan dengan tertutupnya pintu oven. Adonan mulai dipanggang selama 5 menit (simulasi 5 detik). Apakah lapisan sudah mencapai set point yang ditentukan user. Bila tidak, maka system mengulang kembali untuk mengeluarkan loyang dari dalam oven, dan demikian seterusnya hingga mencapai set point nya. Bila sudah, maka loyang juga keluar dan lengan robot menekan adonan yang paling atas. Setelah itu buzzer menyala disertai dengan tampilan “SIAP”. Apakah ingin membuat lapis lagi atau tidak. Bila ya, maka program akan mengulang dari awal lagi. Bila tidak, maka program selesai.
3.3.2. Diagram Alir Lengan Robot ( Motor Servo) Didalam diagram alir system, ada subrutin lengan robot. Dimaksudkan adanya subrutin karena untuk memudahkan pergerakan lengan robot, dan memudahkan pembagian pemrogramannya. Gambar 3.14 merupakan diagram alir lengan robotnya.
Gambar 3.14. Diagram Alir Lengan Robot
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36 Dari diagram alir gambar 3.14 dapat dijelaskan bahwa didalam program lengan robot ini ada 2 mode, yakni mode tekan dan mode aduk, dimana saat mode aduk yang aktif, maka nilai servo tengah = 90 ̊ , servo pangkal = 90 ̊ , dan servo ujung = 360 ̊ berputar selama 2 kali. Namun saat mode tekan yang aktif, nilai servo tengah = 90 ̊ , servo pangkal = 90 ̊ , dan servo ujung = 0 ̊. Ini hanya berlaku untuk lapisan pertama. Untuk lapisan kedua, diatur derajatnya berdasarkan inisialisasi PWM. Rentang PWM hyang dipakai yakni antara 20 des sampai 100 des dengan toleransi nilai 1 sampai 4 des. Berikut merupakan hubungan nilai PWM dengan besaran derajat motor servo. Tabel 3.2 Tabel Hubungan Derajat Motor Servo 180 ̊ dan PWM No
Motor Servo ( ̊ )
PWM (des)
1
0
20
2
10
24.5
3
20
29
4
30
33.5
5
40
38
6
50
42.5
7
60
47
8
70
51.5
9
80
56
10
90
60.5
11
100
65
12
110
69.5
13
120
74
14
130
78.5
15
140
83
16
150
87.5
17
160
92
18
170
96.5
19
180
101
Untuk lapisan kedua lapis, maka yang digunakan untuk servo tengah = no 11, servo pangkal = no 9. Demikian pula untuk lapisan ketiga, servo tengah = no 12 , servo pangkal = no 8. Demikian seterusnya hingga lapisan kesepuluh.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi tentang pengujian sistem pengenalan, gambar fisik hardware yang dibuat, hasil pengujian sistem, pembahasan data yang diperoleh. Pengujian sistem perlu dilakukan untuk mengetahui apakah suatu sistem telah bekerja dan berjalan sesuai perancangan. Data-data hasil pengujian sistem yang telah dirancang menunjukkan bahwa tidak semua bagian dari sistem berjalan sesuai perancangan. Analisa terhadap proses kerja sistem dapat digunakan untuk menarik penyimpulan dari apa yang diperoleh dari analisa.
4.1 Hasil Implementasi Alat Implementasi alat pemanggang lapis legit otomatis berbasis mikrokontroler terdiri dari Minimum Sistem Mikrokontroler ATmega16, keypad, LCD, Motor DC 12V untuk menggerakkan pintu dan konveyor, empat buah servo 180° yang diletakkan di bagian pangkal dan tengah lengan robot masing-masing satu buah, dan diletakkan di alas adonan dan \di mulut corong adonan masing masing satu buah, motor DC 5v yang diletakkan di ujung lengan robot dan power supply 12v dan 5v untuk menggerakkan semua alat yang ada di sistem. Berikut adalah penampakan implementasi alat yang dimaksud.
Gambar 4.1. Hasil Implementasi Alat
37
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 38
4.2 Hasil Perancangan Perangkat Keras Hasil perancangan perangkat keras terdiri dari oven dengan pintu otomatis dan konveyor yang saling berkaitan, corong adonan yang memiliki servo di bagian alas corong dan pembatas corong (yang awalnya menggunakan solenoida), keypad yang disertai dengan LCD Minsis, dan lengan robot yang terdiri dari dua buah servo yang berada di pangkal dan lengan yang disertai motor dc 5v. Namun, dalam pengujian yang dilakukan, ternyata mengalami malfungsi dari sistem keseluruhan. Oleh karena itu, akan dijabarkan subsistem-subsistem dari sistem utama tersebut.
4.2.1. Wadah Adonan Terdiri dari dua buah servo dengan fungsi servo 1 (gambar 4.2) sebagai motor alas untuk membuat posisi adonan agar tidak terhalang oleh terbukanya pintu oven otomatis (yang awalnya berfungsi), dan servo 2 (gambar 4.3) sebagai katup penghalang adonan supaya lebih terkontrol adonan yang masuk maupun keluar.
Pengaturan sudut yang
dinginkan yakni untuk servo 1 sebesar 180° dan 90° , sedangkan untuk servo 2 yakni sebesar 0° dan 67° (untuk 67° merupakan nilai sudut real yang pas untuk membuka katup adonan secara sempurna bebas hambatan).
Gambar 4.2. Servo Pembatas Adonan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39
Port yang digunakan untuk pemrogramannya adalah Port D. Dibawah ini merupakan tabel penggunaan Port D untuk servo 1 dan 2. Tabel 4.1. Penggunaan Port Minimum Sistem pada wadah adonan Saluran
Kegunaan
PORTD.2
Untuk pengaturan sudut katup adonan
PORTD.4
Untuk pengaturan sudut alas adonan
Gambar 4.3. Servo Alas wadah adonan
4.2.2. Minimum Sistem, LCD dan Keypad Minimum sistem (gambar 4.4) menggunakan device yang sudah dalam bentuk jadi, tidak dibuat sendiri secara manual. Keypad dan LCD dijadikan satu dengan minimum sistem dengan tujuan awal bahwa untuk memudahkan melakukan pengaturan sistem secara keseluruhan. Keypad berfungsi sebagai input untuk pengaturan banyaknya lapisan yang diinginkan, dengan batasan bahwa lapisan tidak lebih dari 10 lapisan. LCD berfungsi sebagai tampilan lapisan yang diinginkan, estimasi waktu pengerjaan (namun dalam implementasi software tidak akan ditampilkan), dan tampilan error apabila yang lapisan yang di input untuk pengaturan lapisannya lebih dari 10 lapisan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 40
Untuk LCD, port yang digunakan untuk diberi program adalah Port D. Untuk Keypad, port yang digunakan yakni Port C. Dibawah ini merupakan tabel penggunaan masing-masing port untuk keypad dan LCD Tabel 4.2 Penggunaan Port untuk LCD dan Keypad Saluran
Kegunaan
PORTD.0
Untuk RS LCD
PORTD.1
Untuk RW LCD
PORTD.2
Untuk Enable LCD
PORTD.4
Untuk D4 LCD
PORTD.5
Untuk D5 LCD
PORTD.6
Untuk D6 LCD
PORTD.7
Untuk D7 LCD
PORTC.0 s.d PORT C.7 Untuk pengaturan input dari keypad
Gambar 4.4. Minsis, Keypad, dan LCD
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 41
4.2.3. Lengan Robot Terdiri dari dua buah servo (gambar 4.5.) yang berfungsi sebagai pengaduk adonan yang telah dituangkan ke dalam loyang, dan Motor DC 5V yang dihubungkan dengan IC L298 (gambar 4.6.) yang berfungsi untuk meratakan adonan yang telah dituang ke dalam loyang, agar kue tidak menggumpal dan becek. Servo diatur untuk bergerak 90° dan 180°, baik itu servo 1 maupun servo 2. Motor DC diatur untuk berputar searah jarum jam selama waktu tertentu, dan berlawanan arah jarum jam dalam waktu tertentu pula (dalam pengertian bahwa waktu yang diatur untuk berputar baik itu searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam dibuat sama. Sebagai contoh apabila waktu yang digunakan untuk berputar searah jarum jam adalah 5 detik, maka waktu yang digunakan untuk berputar berlawanan arah jarum jam yaitu 5 detik juga). Port yang digunakan untuk pengaturan pergerakan motor servo dan motor dc yakni Port D. Dibawah ini merupakan tabel saluran port yang digunakan untuk mengatur pergerakan motor servo dan motor dc. Tabel 4.3. Penggunaan Port untuk Servo dan Motor Dc pada Lengan Robot Saluran
Kegunaan
PORTD.2 Untuk mengatur perputaran sudut Servo 2 PORTD.3 Untuk INPUT 1 Motor Dc PORTD.4 Untuk mengatur perputaran sudut Servo 1 PORTD.5 Untuk INPUT 2 Motor Dc PORTD.6 Untuk Enable Motor Dc
Gambar 4.5. Lengan Robot
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 42
Gambar 4.6. IC L298
4.2.4. Oven Hanya terdiri dari motor dc 12V (gambar 4.8) dengan tambahan IC L298 (gambar4.6). Cara kerjanya yakni ketika konveyor keluar, maka bersamaan dengan itu pintunya membuka. Demikian pula sebaliknya. Oven(gambar 4.7) disini merupakan bagian utama dari sistem yang menentukan apakah nantinya sistem bekerja optimal atau tidak. Apabila tidak bekerja, maka mengganggu subsistem yang lainnya. Motor dc bekerja dengan cara berputar berlawanan arah jarum jam untuk membuat konveyor bergerak keluar dan pintu otomatis terbuka.input 12v didapat dari trafo yang sudah diubah tegangannya dari AC ke DC. Port yang digunakan untuk menggerakkan motor DC ini adalah Port D. Dibawah ini merupakan saluran dari port D yang dipakai ntuk menggerakkan motor DC tersebut. Tabel 4.4. Penggunaan Port untuk menggerakkan motor DC 12V Saluran
Kegunaan
PORTD.2 Untuk INPUT 1 Motor DC PORTD.4 Untuk INPUT 2 Motor DC
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 43
Gambar 4.7. Oven (Tampak Samping)
Gambar 4.8. Motor DC 12V penggerak konveyor dan pintu otomatis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 44
4.3. Hasil Perancangan dan Pembahasan Perangkat Lunak Pemrograman mengenai keseluruhan alat terdapat dibagian lampiran. Pemrograman yang dilakukan dibuat dengan setiap alat dipisah antara satu program dengan program yang lain untuk melihat efektivitas alat, apakah sudah berfungsi secara optimal atau tidak.
4.3.1. Oven Berikut ini merupakan listing program untuk oven (motor DC 12V) #include <mega16.h> #include <delay.h> void main(void) { PORTA=0x00; DDRA=0x00; PORTB=0x00; DDRB=0x00; PORTC=0x00; DDRC=0x00; PORTD=0x00; DDRD=0xFF; while (1) { PORTD.0=1; PORTD.2=1; PORTD.2=0; PORTD.2=0; PORTD.2=0; } }
PORTD.4=0; PORTD.4=0; PORTD.4=1; PORTD.4=0;
delay_ms(3000); delay_ms(5000); delay_ms(3000); delay_ms(5000);
Dari listing program diatas, yang ingin dilakukan yakni memutar motor DC 12v berlawanan arah jarum jam selama 3000ms, kemudian berhenti sejenak selama 5000ms, kemudian berputar kembali searah jarum jam selama 3000ms, kemudian berhenti lagi selama 5000 ms. Demikian seterusnya.
4.3.2. Lengan Robot Berikut ini merupakan listing program untuk menggerakkan dua buah servo dan satu buah motor dc 5v.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 45 #include <mega16.h> #include <stdlib.h> #include <delay.h> #include <stdio.h> int e=0,gerak,gerak1; interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) { if(e==864){e=0;} else {e++;} if(e==864){e=0;} else {e++;} if(e<=gerak){PORTD.4=1;} else {PORTD.4=0;} if(e<=gerak1){PORTD.2=1;} else {PORTD.2=0;} } void main(void) { PORTD=0x00; DDRD=0xFF; TCCR0=0x01; TCNT0=0x00; OCR0=0x00; TIMSK=0x01; #asm("sei") while (1) { gerak=49; delay_ms(500); gerak1=50; delay_ms(1000); gerak1=78; delay_ms(500); gerak=73; delay_ms(500); PORTD.6=1; PORTD.3=1; PORTD.5=0; delay_ms(3000); PORTD.3=0; PORTD.5=0; delay_ms(10000); PORTD.3=0; PORTD.5=1; delay_ms(3000); PORTD.3=0; PORTD.5=0; delay_ms(10000); gerak=49; delay_ms(500); gerak1=50; delay_ms(500); } }
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 46
Dari listing program diatas dapat dijelaskan bahwa yang ingin dilakukan adalah servo 1 bergerak 90°, kemudian servo 2 bergerak 90°. Setelah itu, servo 2 menuju ke 180°, dan dilanjutkan servo 1 menuju ke 180°. Setelah itu, enable L298 diaktifkan. Masukan ke L298 memutar Motor Dc berlawanan arah jarum jam selama 3000ms, kemudian berhenti selama 10000ms, dilanjutkan berputar searah jarum jam selama 3000ms, kemudian berhenti lagi selama 10000ms. Setelah itu, servo 1 kembali ke posisi awal 90° dan dilanjutkan ke servo 2 sebesar 90° juga.
4.3.3. Wadah Adonan Berikut ini merupakan listing program untuk wadah adonan
#include #include #include #include
<mega16.h> <stdlib.h> <delay.h> <stdio.h>
int e=0,gerakalas,geraksole; interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) { if(e==864){e=0;} else {e++;} if(e<=gerakalas){PORTD.4=1;} else {PORTD.4=0;} if(e<=geraksole){PORTD.2=1;} else {PORTD.2=0;} } // Declare your global variables here void main(void) { PORTD=0x00; DDRD=0xFF; TCCR0=0x01; TCNT0=0x00; OCR0=0x00; TIMSK=0x01; #asm("sei")
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 47
while (1) { gerakalas=47; delay_ms(500); geraksole=16; delay_ms(500); gerakalas=77; delay_ms(500); geraksole=35; delay_ms(500); geraksole=16; delay_ms(500); gerakalas=47; delay_ms(500); } }
Dari listing program di atas, dapat dijabarkan bahwa servo alas adonan bergerak 90°, kemudian dilanjutkan oleh servo katup adonan sebesar 0°. Kemudian servo alas bergerak 180°, dilanjutkan servo katup adonan sebesar 67° dan kembali ke 0°. Akhirnya servo alas kembali lagi ke sudut 90°. Dan seterusnya.
4.3.4. LCD dan Keypad Berikut ini merupakan listing program untuk LCD dan Keypad #include <mega16.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <delay.h> #asm .equ __lcd_port=0x12 ;PORTD #endasm #include
int i=0; int y=0; char tt[10]; char buff[33]; int a=0;
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 48
void keypad() { PORTC=0b11111011; delay_ms(1); if(PINC.4==0) {tt[i]='3';i++;delay_ms(50);} else if(PINC.5==0) {tt[i]='6';i++;delay_ms(50);} else if(PINC.6==0) {tt[i]='9';i++;delay_ms(50);} else if(PINC.7==0) {if(y>10||y<1) {lcd_clear();lcd_putsf("Error");delay_ms(2000); tt[0]=0;tt[1]=0;y=0;i=0;} else { a=1;delay_ms(50);}} PORTC=0b11111101; delay_ms(1); if(PINC.4==0) {tt[i]='2';i++;delay_ms(50);} else if(PINC.5==0) {tt[i]='5';i++;delay_ms(50);} else if(PINC.6==0) {tt[i]='8';i++;delay_ms(50);} else if(PINC.7==0) {tt[i]='0';i++;delay_ms(50);} PORTC=0b11111110; delay_ms(1); if(PINC.4==0) {tt[i]='1';i++;delay_ms(50);} else if(PINC.5==0) {tt[i]='4';i++;delay_ms(50);} else if(PINC.6==0) {tt[i]='7';i++;delay_ms(50);} } void main(void) { PORTC=0x00; DDRC=0x0F;
PORTD=0x00; DDRD=0xFF;
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 49
lcd_init(16); while (1) { while(a==0) { keypad(); y=atoi(tt); lcd_gotoxy(0,0); sprintf(buff,"Lapisan =%d",y); lcd_puts(buff); delay_ms(25); } lcd_gotoxy(0,0); sprintf(buff,"Hasilnya=%d",y); lcd_puts(buff); delay_ms(25); lcd_clear(); } }
Dari listing program di atas, dapat dijabarkan bahwa pada void keypad dilakukan proses scanning untuk mendapat masukan apa yang diinginkan. Kemudian terdapat logika yang nantinya akan dimasukkan ke dalam LCD yang menyatakan bahwa saat lapisan kurang dari atau sama dengan 10, maka input yang diinginkan akan langsung di tampilkan di LCD dengan tampilan “Hasilnya = “. Namun, ketika input yang ditekan lebih dari 10, maka tampilan di LCD akan menjadi “Error” dan akan kembali lagi ke input lapisan untuk di input ulang.
4.4 Pengujian Alat Alat diujikan untuk melihat apakah hasil yang ingin diperoleh sudah sesuai dengan kenyataan atau tidak. Pengujian dilakukan dengan pengulangan sebanyak 10 kali untuk mendapatkan data yang sah dan bisa dipertanggungjawabkan keabsahannya.
4.4.1. Pengujian Oven (Motor DC 12V) Pengujian dilakukan dengan mengunduh listing program ke dalam mikrokontroler yang ada di dalam minsis. Dari hasil unduhan didapatkan bahwa motor tidak bekerja sama sekali. Dugaan awalnya adalah kabelnya ada yang putus, namun setelah diganti kabel yang baru hasilnya tetap sama saja.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 50
Kemudian dilakukan pengujian terhadap voltase yang mengalir ke dalam motor DC tersebut , dan dibawah ini merupakan hasil pengukurannya. \
Gambar 4.9. Hasil Keluaran dari Minsis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 51
Gambar 4.10. Hasil Keluaran dari Kaki Motor DC Dari gambar 4.9 dan 4.10 diatas sebenarnya sudah jelas, bahwa output yang diinginkan sudah sesuai. Namun motor dc tidak memberikan respon sama sekali. Dugaan terkuatnya adalah tidak ditambahkannya rangkaian untuk melindungi motor dc dari lonjakan arus dan tegangan yang cukup tinggi tersebut, sehingga membuat brush dari motor dc menjadi aus. Maka dari hasil diatas, dapat ditarik kesimpulan bahwa untuk konveyor oven dan pintu otomatis oven dinyatakan gagal.
4.4.2. Pengujian Lengan Robot Pengujian selanjutnya yakni pada lengan robot yang terdiri dari dua buah motor servo dan satu buah motor dc 5V. Dibawah ini merupakan gambar 4.11 yang mewakili gerakan lengan robot yang diinginkan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 52
Gambar 4.11. Lengan Robot
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 53
Dari gambar 4.11 di atas , dapat dilihat bahwa gerakan yang diinginkan sudah memenuhi syarat yang diinginkan. Untuk lebih meyakinkannya lagi, maka dilakukan ujicoba lagi sebanyak sembilan kali ( jadi total 10 kali). Dibawah ini merupakan tabel 4.5. hasil ujicoba tersebut. Tabel 4.5. Hasil Ujicoba Lengan Robot sebanyak 10 kali Ujicoba ke- Hasil Ujicoba (V=berhasil ; X=gagal) 1
V
2
V
3
V
4
V
5
V
6
V
7
V
8
V
9
V
10
V
Dari hasil di atas, dapat disimpulkan bahwa lengan robot telah bekerja secara optimal. Namun hanya ada satu kendala, yakni ketika servo 1 mau bergerak ke 90°, maka harus sedikit diberi dorongan agar bisa naik. Ini disebabkan karena lengan robot kelebihan beban.
4.4.3. Pengujian Wadah Adonan Pengujian yang selanjutnya adalah pengujian pada wadah adonan . Pengujian pada wadah adonan hampir menyerupai pada lengan robot, karena material yang dipakai sama, yakni motor servo. Dibawah ini merupakan gambar 4.12 yang mewakili keseluruhan pengujian dari wadah adonan tersebut.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 54
Gambar 4.12 Ujicoba Servo Katup Adonan dan Servo Alas Adonan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 55
Dari gambar 4.12 di atas, dapat dilihat bahwa hasil ujicoba telah sesuai dengan yang diinginkan. Hal ini menunjukkan bahwa listing program yang dibuat sudah sesuai dengan keluaran yang diinginkan. Untuk lebih meyakinkan lagi, maka dilakukan kembali ujicoba sebanyak 10 kali. Hasil yang didapat dapat dilihat dari tabel dibawah ini. Tabel 4.6 Hasil Ujicoba Wadah Adonan dengan 10 kali Ujicoba Ujicoba ke- Hasil Ujicoba (V=berhasil ; X=gagal) 1
V
2
V
3
V
4
V
5
V
6
V
7
V
8
V
9
V
10
V
Dari hasil di atas dapat dilihat bahwa wadah adonan telah berhasil dalam 10 kali ujicoba tanpa ada halangan yang berarti.
4.4.4. Pengujian LCD dan Keypad Pengujian yang terakhir yakni pengujian mengenai input keypad dan output LCD. Pengujian juga dilakukan selama 10 kali dengan nilai acak/random. Dibawah ini merupakan salah satu gambar pengujian LCD dan keypad dengan sampel beberapa angka yang terdapat pada gambar 4.13.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 56
Gambar 4.13 Tampilan Lapisan dan Hasil Keluarannya dalam LCD
Dari gambar diatas bisa dilihat bahwa antara input dan output sudah sesuai dengan yang diinginkan. Namun saat percobaan, terjadi sedikit masalah, ketika menekan keypad agak sedikit lama, maka yang terbaca di dalam LCD menjadi dua. Dibawah ini merupakan hasil percobaannya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 57
Tabel 4.7. Hasil Akhir Tampilan LCD dengan A=ditekan agak lama dan B=ditekan sebentar Keypad Tampilan Lapisan A Tampilan Lapisan B Hasil Akhir A Hasil Akhir B 1
11
1
Error
Hasilnya=1
3
33
3
Error
Hasilnya=3
4
44
4
Error
Hasilnya=4
6
66
6
Error
Hasilnya=6
8
88
8
Error
Hasilnya=8
5
55
5
Error
Hasilnya=5
2
22
2
Error
Hasilnya=2
4
44
4
Error
Hasilnya=4
9
99
9
Error
Hasilnya=9
1
11
1
Error
Hasilnya=1
Dapat dilihat dari hasil tabel, bahwa terdapat galat yang cukup mengganggu, saat keypad ditekan agak lama, maka akan muncul error. Dari hasil diatas, dapat disimpulkan bahwa hasil keluaran di LCD memiliki nilai galat 50%.
4.5 Analisis Sistem secara Keseluruhan dan Per Sub Sistem Dari hasil pengujian alat dan listing program diatas dapat dianalisis bahwa sistem secara keseluruhan sebenarnya tidak berhasil sama sekali, karena tidak bisa saling terkait antara satu dengan yang lain. Penyebab gagalnya sistem secara keseluruhan karena beberapa sub sistem yang tidak memberikan respon untuk mekerja dan berfungsi sebagaimana mestinya. Seperti yang terjadi pada Motor DC 12V, sebenarnya output yang diberikan oleh mikrokontroler melalui minsis sudah sesuai dengan apa yang diinginkan. Namun Motor DC yang berfungsi sebagai penggerak konveyor oven dan pintu otomatisnya ternyata telah mengalami kerusakan yang disebabkan oleh brush yang sudah aus. Brush yang sudah aus disebabkan oleh tidak diberikannya rangkaian yang berfungsi sebagai stabilisator supaya tidak mengurangi umur Motor DC.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 58
Apabila dijelaskan analisa untuk per sub sistem, maka akan dijelaskan mulai dari oven. Seperti yang sudah dijelaskan diatas tadi bahwa untuk oven, dapat dikatakan merupakan sub sistem yang gagal. Apabila dilakukan penggantian Motor DC, maka sebelum Motor DC, dibuat rangkaian stabilisator tersebut yang berfungsi untuk memperpanjang umur Motor DC. Kemudian yang selanjutnya yakni lengan robot. Sebagai sub sistem, sebenarnya lengan robot telah berhasil melakukan apa yang menjadi tugasnya. Namun, terjadi sedikit galat yang disebabkan oleh beban yang terlalu berat. Sebenarnya ini murni kesalahan desain yang hanya menggunakan 1 bilah akrilik yang menyebabkan lengan robot menjadi tidak stabil dan mudah goyah. Kemudian kesalahan desain yang meliputi terlalu panjangnya lengan robot, tidak memikirkan bahwa titik beratnya terletak di tempat yang salah. Sebagai analisis akhir untuk sub sistem ini, sudah cukup baik mengakomodir kebutuhan yang diinginkan. Namun perlu diperhatikan untuk mendesain sesuatu agar diperhitungkan segalanya dengan matang. Berikutnya sub sistem wadah adonan. Sub sistem wadah adonan sudah mengakomodir yang harus dilakukan dengan baik. Oleh karena itu, tidak ditemukan kendala yang berarti dalam menjalankan tugas yang dilakukan, dan hasil sudut dari tutup adonan merupakan hasil dari trial and error yang dilakukan agar didapatkan sudut yang optimal dan tidak terlalu lebar maupun sempit. Dan sub sistem yang terakhir adalah sub sistem keypad dan LCD. Dalam pengujian dan hasil ujicobanya, terdapat galat yang cukup besar, yakni sekitar 50%. Ini disebabkan oleh penggunaan delay yang terlalu cepat, sehingga saat penekanan yang cukup lama dihasilkan keluaran yang sama sebanyak dua buah. Apabila dilakukan penambahan delay yang cukup lama, maka galat yang tidak diharapkan tidak akan terjadi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Dari hasil penelitian yang penulis lakukan dapat disimpulkan bahwa 1. Alat yang dibuat oleh penulis tidak berfungsi sesuai dengan rancangan awal 2. Untuk sub sistem oven, alat tidak bekerja optimal, karena motor DC 12V tidak mau bergerak sama sekali 3. Untuk sub sistem lengan robot, alat sudah berfungsi optimal, hanya saja diperlukan perhitungan ulang desain agar lebih optimal lagi hasil yang didapat 4. Untuk sub sistem wadah adonan, alat sudah berfungsi dengan baik, tanpa ditemukan adanya kendala yang berarti. Hasil pengujian sudah sesuai dengan yang diharapkan. 5. Untuk sub sistem keypad dan LCD, alat sudah sesuai antara pengaturan masukan dan keluaran yang diinginkan. Hanya terjadi sedikit error yang dikarenakan waktu penekanan setiap tombol keypad. 6. Perlu dilakukan pengujian alat yang cukup sering agar didapat data yang teruji keabsahannya.
5.2. Saran Saran yang ingin disampaikan penulis antara lain: 1. Untuk penelitian yang selanjutnya, bisa lebih ditingkatkan lagi desain dan penggunaan bahan perangkat keras sebagai bahan untuk penelitian ini 2. Untuk batasan masalah dengan jumlah lapisan maksimum 10 lapisan, bisa ditambah sesuai dengan keinginan penulis yang akan datang. 3. Diharapkan untuk dapat dijadikan referensi agar dilakukan penelitian lebih lanjut dan komprehensif agar didapat hasil yang optimal.
59
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR PUSTAKA [1] Wawancara dengan Bu Sri Rejeki, Tanggal 30 Juni 2015 [2] http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/35025/3/Chapter%20II.pdf diakses pada tanggal 20 Juli 2015 [3] http://sistemkomputer.fasilkom.narotama.ac.id/?p=204 diakses pada tanggal 20 Juli 2015 [4] http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/33666/4/Chapter%20II.pdf diakses pada tanggal 20 Juli 2015 [5] http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/lcd-liquid-cristal-display/ diakses pada tanggal 20 Juli 2015 [6] http://elektronika-dasar.web.id/artikel-elektronika/matrix-keypad-4x4-untukmikrokontroler/ diakses pada tanggal 21 Juli 2015 [7] M.Ary Heryanto, S.T., Ir Wisnu Adi P., 2008, Pemrograman Bahasa C untuk Mikrokontroler ATMega8535, Yogyakarta. [8] http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/motor-servo/ diakses pada tanggal 21 Juli 2015 [9] http://rumushitung.com/2013/05/25/rumus-volume-bangun-ruang-lengkap/ diakses pada tanggal 21 Juli 2015 [10] Halliday, 2001 (Inggris) Halliday, David; Resnick, Robert; Walker, Jearl. Fundamentals of Physics (dalam bahasa Inggris) (ed. 6th). John Wiley & Sons, Inc. ISBN 9971-51-330-7. [11] http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/teori-motor-dc-dan-jenis-jenis-motordc/ diakses pada tanggal 22 Juli 2015 [12] http://komponenelektronika.biz/rangkaian-buzzer.html Diakses pada tanggal 22 Juli 2015
60
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 61
LAMPIRAN
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 62
PROGRAM OVEN
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 63 /***************************************************** This program was produced by the CodeWizardAVR V2.05.0 Evaluation Automatic Program Generator © Copyright 1998-2010 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l. http://www.hpinfotech.com
Project : Version : Date : 3/10/2016 Author : Freeware, for evaluation and non-commercial use only Company : Comments:
Chip type
: ATmega8535
Program type
: Application
AVR Core Clock frequency: 11.059200 MHz Memory model
: Small
External RAM size
:0
Data Stack size
: 256
*****************************************************/
#include <mega8535.h> #include <delay.h>
void main(void) { // Input/Output Ports initialization
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 64 PORTA=0x00; DDRA=0x00;
PORTB=0x00; DDRB=0x00;
PORTC=0x00; DDRC=0x00;
PORTD=0x00; DDRD=0xFF;
// Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 0 Stopped // Mode: Normal top=0xFF // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x00; TCNT0=0x00; OCR0=0x00;
// Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer1 Stopped // Mode: Normal top=0xFFFF // OC1A output: Discon. // OC1B output: Discon. // Noise Canceler: Off // Input Capture on Falling Edge // Timer1 Overflow Interrupt: Off
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 65 // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00;
// Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer2 Stopped // Mode: Normal top=0xFF // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00; TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00;
// External Interrupt(s) initialization // INT0: Off // INT1: Off // INT2: Off MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00;
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 66
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x00;
UCSRB=0x00;
ACSR=0x80; SFIOR=0x00;
ADCSRA=0x00;
// SPI initialization // SPI disabled SPCR=0x00;
// TWI initialization // TWI disabled TWCR=0x00;
while (1) { PORTD.0=1; PORTD.2=1; PORTD.4=0; delay_ms(3000); PORTD.2=0; PORTD.4=0; delay_ms(5000); PORTD.2=0; PORTD.4=1; delay_ms(3000); PORTD.2=0; PORTD.4=0; delay_ms(5000); } }
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 67
PROGRAM LENGAN ROBOT
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 68 /***************************************************** This program was produced by the CodeWizardAVR V2.05.0 Evaluation Automatic Program Generator © Copyright 1998-2010 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l. http://www.hpinfotech.com
Project : Version : Date : 3/6/2016 Author : Freeware, for evaluation and non-commercial use only Company : Comments:
Chip type
: ATmega8535
Program type
: Application
AVR Core Clock frequency: 11.059200 MHz Memory model
: Small
External RAM size
:0
Data Stack size
: 256
*****************************************************/
#include <mega8535.h> #include <stdlib.h> #include <delay.h> #include <stdio.h>
int e=0,gerak,gerak1; interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 69 { if(e==864){e=0;} else {e++;} if(e<=gerak){PORTD.4=1;} else {PORTD.4=0;} if(e<=gerak1){PORTD.2=1;} else {PORTD.2=0;} } // Declare your global variables here
void main(void) { // Input/Output Ports initialization
PORTA=0x00; DDRA=0xFF;
PORTB=0x00; DDRB=0xFF;
PORTC=0x00; DDRC=0xFF;
PORTD=0x00; DDRD=0xFF;
// Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 0 Stopped // Mode: Normal top=0xFF
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 70 // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x01; TCNT0=0x00; OCR0=0x00;
// Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer1 Stopped // Mode: Normal top=0xFFFF // OC1A output: Discon. // OC1B output: Discon. // Noise Canceler: Off // Input Capture on Falling Edge // Timer1 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00;
// Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 71 // Clock value: Timer2 Stopped // Mode: Normal top=0xFF // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00; TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00;
// External Interrupt(s) initialization // INT0: Off // INT1: Off // INT2: Off MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00;
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x01; #asm("sei")
UCSRB=0x00;
ACSR=0x80; SFIOR=0x00;
ADCSRA=0x00;
SPCR=0x00;
// TWI initialization // TWI disabled
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 72 TWCR=0x00; while (1) { gerak=49; delay_ms(500); gerak1=50; delay_ms(1000); gerak1=78; delay_ms(500); gerak=73; delay_ms(500); PORTD.6=1; PORTD.3=1; PORTD.5=0; delay_ms(3000); PORTD.3=0; PORTD.5=0; delay_ms(10000); PORTD.3=0; PORTD.5=1; delay_ms(3000); PORTD.3=0; PORTD.5=0; delay_ms(10000); gerak=49; delay_ms(500); gerak1=50; delay_ms(500); } }
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 73
PROGRAM WADAH ADONAN
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 74 /***************************************************** This program was produced by the CodeWizardAVR V2.05.0 Evaluation Automatic Program Generator © Copyright 1998-2010 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l. http://www.hpinfotech.com
Project : Version : Date : 3/6/2016 Author : Freeware, for evaluation and non-commercial use only Company : Comments:
Chip type
: ATmega8535
Program type
: Application
AVR Core Clock frequency: 11.059200 MHz Memory model
: Small
External RAM size
:0
Data Stack size
: 256
*****************************************************/
#include <mega8535.h> #include <stdlib.h> #include <delay.h> #include <stdio.h>
int e=0,gerakalas,geraksole; interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 75 { if(e==864){e=0;} else {e++;} if(e<=gerakalas){PORTD.4=1;} else {PORTD.4=0;} if(e<=geraksole){PORTD.2=1;} else {PORTD.2=0;} } // Declare your global variables here
void main(void) { // Declare your local variables here
// Input/Output Ports initialization // Port A initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTA=0x00; DDRA=0x00;
// Port B initialization // Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=Out // State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 State0=0 PORTB=0x00; DDRB=0x00;
// Port C initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 76 PORTC=0x00; DDRC=0x00;
// Port D initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTD=0x00; DDRD=0xFF;
// Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 0 Stopped // Mode: Normal top=0xFF // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x01; TCNT0=0x00; OCR0=0x00;
// Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer1 Stopped // Mode: Normal top=0xFFFF // OC1A output: Discon. // OC1B output: Discon. // Noise Canceler: Off // Input Capture on Falling Edge // Timer1 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 77 TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00;
// Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer2 Stopped // Mode: Normal top=0xFF // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00; TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00;
// External Interrupt(s) initialization // INT0: Off // INT1: Off // INT2: Off MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00;
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x01;
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 78 #asm("sei")
UCSRB=0x00;
ACSR=0x80; SFIOR=0x00;
ADCSRA=0x00;
SPCR=0x00;
TWCR=0x00;
while (1) { gerakalas=47; delay_ms(500); geraksole=16; delay_ms(500); gerakalas=77; delay_ms(500); geraksole=35; delay_ms(500); geraksole=16; delay_ms(500); gerakalas=47; delay_ms(500); } }
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 79
PROGRAM KEYPAD DAN LCD
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 80
/***************************************************** This program was produced by the CodeWizardAVR V2.05.0 Evaluation Automatic Program Generator © Copyright 1998-2010 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l. http://www.hpinfotech.com
Project : Version : Date : 2/25/2016 Author : Freeware, for evaluation and non-commercial use only Company : Comments:
Chip type
: ATmega8535
Program type
: Application
AVR Core Clock frequency: 11.059200 MHz Memory model
: Small
External RAM size
:0
Data Stack size
: 256
*****************************************************/
#include <mega8535.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <delay.h> #asm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 81
.equ __lcd_port=0x12 ;PORTD #endasm #include
int i=0; int y=0; char tt[10]; char buff[33]; int a=0;
void keypad() { PORTC=0b11111011; delay_ms(1); if(PINC.4==0) {tt[i]='3';i++;delay_ms(50);} else if(PINC.5==0) {tt[i]='6';i++;delay_ms(50);} else if(PINC.6==0) {tt[i]='9';i++;delay_ms(50);} else if(PINC.7==0) {if(y>10||y<1) {lcd_clear();lcd_putsf("Error");delay_ms(2000); tt[0]=0;tt[1]=0;y=0;i=0;} else { a=1;delay_ms(50) }
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 82
PORTC=0b11111101; delay_ms(1); if(PINC.4==0) {tt[i]='2';i++;delay_ms(50);} else if(PINC.5==0) {tt[i]='5';i++;delay_ms(50);} else if(PINC.6==0) {tt[i]='8';i++;delay_ms(50);} else if(PINC.7==0) {tt[i]='0';i++;delay_ms(50);}
PORTC=0b11111110; delay_ms(1); if(PINC.4==0) {tt[i]='1';i++;delay_ms(50);} else if(PINC.5==0) {tt[i]='4';i++;delay_ms(50);} else if(PINC.6==0) {tt[i]='7';i++;delay_ms(50);} } // Declare your global variables here
void main(void) {
PORTA=0x00; DDRA=0x00;
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 83
PORTB=0x00; DDRB=0x00;
PORTC=0x00; DDRC=0x0F;
PORTD=0x00; DDRD=0xFF;
TCCR0=0x00; TCNT0=0x00; OCR0=0x00;
TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00;
// Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer2 Stopped // Mode: Normal top=0xFF
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 84
// OC2 output: Disconnected ASSR=0x00; TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00;
// External Interrupt(s) initialization // INT0: Off // INT1: Off // INT2: Off MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00;
TIMSK=0x01; #asm("sei")
// USART initialization // USART disabled UCSRB=0x00;
// Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off ACSR=0x80; SFIOR=0x00;
ADCSRA=0x00;
SPCR=0x00;
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 85
TWCR=0x00; // LCD module initialization lcd_init(16);
while (1) { while(a==0) { keypad(); y=atoi(tt); lcd_gotoxy(0,0); sprintf(buff,"Lapisan =%d",y); lcd_puts(buff); delay_ms(25); } lcd_gotoxy(0,0); sprintf(buff,"Hasilnya=%d",y); lcd_puts(buff); delay_ms(25); lcd_clear(); //if(y>10||y<1) //{lcd_clear();lcd_putsf("Error");delay_ms(2000);//tt[0]=0;tt[1]=0;y=0;} //a=0;i=0; } }