PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

   

RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT KUE SURABI OTOMATIS   ( BAGIAN PEMCAMPUR DAN PENGADUK)    

Design Build Automatic Surabi Cake Machine (Mixing Part And Blending Part)

 

PROYEK AKHIR

 

Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan

 

Diploma III Program Studi Teknik Elektronika  

Jurusan Teknik Elektro

   

Oleh : Reza Firdaus 091311053

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

 

   

RIWAYAT HIDUP

   

Nama

: Reza Firdaus

NIM

: 091311053

Alamat

: Jalan pojok selatan RT.04 RW.07 No. 206 Kel Setiamanah Kec. Cimahi Tengah Kota Cimahi 40524.

 

Tempat, Tanggal Lahir

:

 

Email

: [email protected]

       

Ciamis, 7 Juni 1991

 

PENDIDIKAN 1997 – 2003

SD Negeri WR Supratman

2003 – 2006

SMP Negeri 9 Cimahi

2006 – 2009

SMA Negeri 5 Cimahi

2009 – 2012

Politeknik Negeri Bandung (Prodi. Tek. Elektronika)

PENGALAMAN ORGANISASI

 

2009 - 2012

Anggota LITBANG Himpunan Mahasiswa Elektronika (HME) Politeknik Negeri Bandung

2009 – 2012

Anggota Forum Komunikasi Himpunan Mahasiswa Elektro se-Bandung Raya (FKHME-B)

2009 – 2010

Anggota Music Director Unit Kegiatan Mahasiswa Eltras Radio Kamus

2009 - 2010

Anggota Unit Kegiatan Mahasiswa Robotika Polban

                     

 

     

ABSTRAK

    Dalam proyek akhir ini dirancang dan direalisasikan rancang bangun alat pembuat kue

surabi otomatis . Alat ini membantu proses pembuatan kue surabi mulai dari proses      

pencampuran bahan, pengadukan bahan adonan, pendistribusian adonan dan kemudian pemanggangan adonan. Pembahasan pada laporan ini dikhususkan pada bagian perancangan pencampur dan pengadukan adonan . Pada pencampur dan pengadukan bahan   adonan terdapat valve yang berfungsi untuk mengalirkan bahan dasar adonan sampai

pengaliran  adonan ke cetakan. Motor DC digunakan untuk menutup valve dan solenoid  

valve untuk mengatur aliran adonan ke cetakan. Dalam alat diatur oleh Microkontroller ATMega 32. Untuk menggerakan motor DC dan solenoid valve diperlukan driver relay. Pada alat ini terdapat dua mode pemilihan yaitu mode pemilihan otomatis dan mode pemilihan manual. Mode otomatis dalam alat ini dibuat secara sequential (berurutan) untuk pengoperasian alat, sementara mode manual dalam alat ini dibuat untuk pengecekan setiap bagian bila terjadi kerusakan pada bagian sistem. Untuk menampilkan proses yang terjadi ditampilkan di LCD yang dilengkapi dengan push button untuk pemilihan menu. Dari Pengujian diperoleh hasil yaitu motor DC dengan kecepatan 19 rpm dan torsi 6.096 kg/cm motor tersebut bisa mengaduk bahan adonan dan bisa membuka tutup valve . Sementara untuk Mengaliri bahan adonan dari tangki utama ke cetakan membutuhkan waktu 1 menit 20 detik karena aliran dari solenoid valve membutuhkan tekanan sehingga waktu yang di butuhkan lebih lama dibandingkan pengaturan buka tutup valve menggunakan motor DC. Kata Kunci : Pencampur, Pengaduk, Motor DC, Solenoid Valve, Driver Relay, Microcontroller ATMEGA 32, Push Button, LCD,

 

     

ABSTRACT

 

In this project has been designed and realized a design bulid automatic surabi cake   machine. This machine help the process of making a surabi cake start of the prosess of  

mixing ingridients, mixing dough, distributing dough, and baking dough. This report  

focused into part of mixing dough and blending dough. In the mixing and blending dough

  part, there is valve that have afection to drain basic material of dough until mold of dough.

In this tools, DC motor used for close valve and solenoid valve regulate dough output a   mold. This tool use microcontroller ATMega 32 as central controller for this tool. Driver  

relay used for twist DC motor and solenoid valve. There are two mode operation,  

automatically modes and manual modes. Automatic Mode made by sequential for operation of system, other wise manual mode made for check error part of system. There is push button to choice process that shown in LCD. From the experiment we get result that DC motor with 19 rpm speed and 6.096 kg/cm torsion can blend the dough and can open the valve. Otherwise to flow the dough from the main tank to mold, needed 1 minutes, and 20 seconds, because the output flow from solenoid valve, needed some pressure so that the time needed is longer than valve control using DC motor. Keyword : Mixing,Blanding, Motor DC, Solenoid Valve, Driver Relay, Microcontroller ATMEGA 32, Push Button, LCD,

 

     

KATA PENGANTAR

   

Tiada ungkapan yang lebih pantas penulis ucapkan selain puji dan syukur atas rahmat dan ridha  Allah SWT, karena atas perkenan-Nya lah penulis dapat menyelesaikan Proyek   Akhir beserta Laporan sebagai salah satu syarat kelulusan Program Diploma III di Program  

Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung. Dengan segala keterbatasan dan kekurangan yang berasal dari penulis, yang tentunya  

mengharapkan kritik dan saran yang membangun, Proyek akhir yang berjudul “Rancang   Bangun Alat Penbuat Kue Surabi Otomatis dengan Sub Judul : Bagian Pencampur dan   Pengaduk” telah berhasil penulis selesaikan tepat pada waktunya.

Dalam menyelesaikan proyek Akhir ini Penulis menyadari bahwa tidak akan berjalan dengan baik tanpa bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, izinkanlah penulis mempersembahkan rasa terimakasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada : 1. Yth. Bapak Ir. Hari Purnama, M.Eng sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung. 2. Yth. Ibu Ervin Masita Dewi ST, MT. Sebagai Ketua Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung. 3. Yth. Bapak Ir. Noor Cholis Basyaruddin, MT. Sebagai dosen pembimbing I yang telah membimbing, memberikan petunjuk dan pengarahan dengan sangat baik sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir ini. 4. Yth. Bapak Supriyadi, SST. Sebagai dosen pembimbing II yang telah memberikan pengarahan mengenai mekanik alat dan saran terhadap pengembangan alat, sehingga Proyek Akhir ini dapat bekerja dengan baik. 5. Ibu Dr. Ir. Paula Santi Rudati, M.Si., Ibu Dr. Ir. Tolangowati Olii Kamil, B.Sc, MT., Ibu Cucun Wida Nurhaeti, ST. M.Eng., selaku penguji yang memberikan koreksi dan saran. 6. Yth. Bapak Tjan Swi Hong, MSc. sebagai koordinator PA yang telah memberikan kebijaksanaannya untuk proses pengerjaan Proyek Akhir ini. 7. Yth. Bapak dan ibu dosen untuk semua ilmu dan pengalaman berharga yang diberikan kepada penulis.

 

   

8. Yth. Bapak Ihsan Somantri, selaku administrasi jurusan yang telah membantu  

penulis dalam birokrasi.  

9. Bapak Agus,

Ibu Iyom, Bapak Salim, ibu Imas, dan semua staf teknisi

laboratorium dan staf perpustakaan teknik Elektronika yang telah membantu   penulis memfasilitasi keperluan selama Proyek Akhir.      

Dan dengan segala kerendahan hati, penulis memanjatkan doa semoga semua bimbingan, bantuan, dorongan, dan semangat yang diberikan kepada penulis akan   mendapatkan balasan pahala dari Allah SWT, dan semoga Proyek Akhir ini mendapatkan

berkah dan   ridha dari Allah SWT, aamiin yaa rabbal „alamiin.  

Bandung, Juni 2012 Penulis

 

     

DAFTAR ISI

   

Hal.

   

ABSTRAK .......................................................................................................... i

  ABSTRACT ........................................................................................................ ii

KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii   DAFTAR ISI ....................................................................................................... v  

DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................viii  

DAFTAR TABEL...............................................................................................x

BAB I : PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1 1.2 Tujuan ................................................................................................... 1 1.3 Perumusan Masalah .............................................................................. 2 1.4 Batasan Masalah ................................................................................... 2 1.5 Metodologi ............................................................................................ 2 1.6 Sistematika Penulisan ........................................................................... 3 BAB II : LANDASAN TEORI 2.1 Kue Surabi ........................................................................................... 4 2.2 Microcontroller .................................................................................... 5 2.3 Real Time Clock .................................................................................. 11 2.4 LCD...................................................................................................... 13 2.5 Pemrograman BASCOM AVR ............................................................ 14 2.5.1 Baris Program .................................................................................. 15 2.5.2 Pernyataan Program ......................................................................... 15 2.5.3 Variabel Program ............................................................................. 15 2.5.4 Ekspresi dan Operator ..................................................................... 16 2.6 Push Button ............................................................................................ 17 2.7 Transistor Sebagai sakelar ...................................................................... 17

 

   

2.8 Relay....................................................................................................... 19  

2.9 Dioda ...................................................................................................... 20  

2.10 Motor DC ............................................................................................. 22   2.10.1 Mekanisme Kerja Motor DC .................................................... 22   2.10.1 Torsi Motor ............................................................................... 23

2.11 Potensiometer Sebagai Sensor Posisi ................................................... 24

   

2.12 Solenoid ............................................................................................... 25 BAB III : PERANCANGAN DAN REALISASI 3.1   Tahapan Perancangan .......................................................................... 27 3.2   Cara Kerja Sistem Secara Keseluruhan ............................................... 28 3.3 Diagram Blok Sistem ........................................................................... 29

 

3.4 Spesifikasi Alat .................................................................................... 30 3.5 Perancangan Perangkat Keras ............................................................. 30 3.5.1 Perancangan Elektronik ............................................................. 31 3.5.1.1 Perancangan Rangkaian Sistem Minimum ............................. 31 3.5.1.2 Perancangan Rangkaian Konektor LCD ................................. 32 3.5.1.3 Perancangan Rangkaian Pemutar Motor 1 Arah ..................... 32 3.5.1.4 Perancangan Rangkaian Pemutar Motor 2 Arah ..................... 33 3.5.1.5 Perancangan Rangkaian Regulator Tegangan ......................... 34 3.5.1.6 Perancangan Rangkaian Sensor Posisi .................................... 34 3.5.2 Perancangan Mekanik ............................................................... 35 3.5.2.1 Perancangan Mekanik Rangka Pecampur dan Pengaduk ........ 36 3.5.2.2 Perancangan Mekanik Pengaduk ............................................. 37 3.6.1.3 Perancangan Mekanik Tempat valve ...................................... 37 3.6.1.3 Perancangan Mekanik Box kontrol ......................................... 38 `

3.5.3 Perancangan Perangkat Lunak ................................................... 38 3.6

Realisasi Alat ...................................................................................... 41

BAB IV : PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Tujuan Pengujian dan Analisa ............................................................ 46 4.2 Metode Pengujian ................................................................................ 46 4.3 Alat Bantu Yang Digunakan ................................................................ 46

 

   

4.4 Langkah – Langkah Pengujian dan Analisa ........................................ 47  

4.5 Pengujian, Pengukuran dan Analisa Perangkat Keras ......................... 47  

4.5.1 Rangkaian Sistim Minimum ATMega 32 .................................. 48   4.5.2 Rangkaian Driver Relay ............................................................. 51   4.5.3 Rangkaian Konektor LCD .......................................................... 52

4.5.4 Rangkaian Regulator Tegangan ................................................. 54

 

4.5.5 Rangkaian Sensor Posisi............................................................. 54

 

4.5.6 Pengujian Waktu Volume Keluaran Valve ................................. 56   4.5.7 Pengujian Kecepatan dan Torsi .................................................. 58  

 

BAB V : PENUTUP 5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 59 5.2 Saran .................................................................................................... 60 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A (Skematik Rangkaian, Layout PCB) LAMPIRAN B (Listing Program) LAMPIRAN C (Datasheet)

 

     

DAFTAR GAMBAR

     

Hal.

Gambar 2.1 Cetakan Surabi ............................................................................... 5    

Gambar 2.2 Diagram Blok ATMega32 ............................................................. 7 Gambar 2.3   Konfigurasi Pin ATMega 32 ......................................................... 9   Rangkaian Interface Antara Microcontroller dan RTC .................. 11 Gambar 2.4

 

Gambar 2.5 IC DS 1307 ..................................................................................... 12 Gambar 2.6 LCD 16x2 ...................................................................................... 13 Gambar 2.7 Arsitektur Push Button .................................................................. 16 Gambar 2.8 Rangkaian Transistor Sebagai Rangkaian Sakelar ......................... 18 Gambar 2.9 Grafik Saturasi Transistor ............................................................... 19 Gambar 2.10 Arsitektur Relay ............................................................................ 20 Gambar 2.11 Bentuk Relay ................................................................................ 20 Gambar 2.12 Rangkaian Proteksi Tegangan Induktif ....................................... 21 Gambar 2.13 Karakteristik Dioda ...................................................................... 22 Gambar 2.14 Arah Jarum Armatur Untuk Putaran Searah Jarum Jam .............. 24 Gambar 2.15 Contoh Penerapan Potensiometer Sebagai Sensor Posisi ............ 25 Gambar 2.16 Simbol Solenoid Valve ................................................................. 25 Gambar 2.17 Solenoid-Operated Latch .............................................................. 25 Gambar 2.18 Arsitektur Fisik Solenoid Valve ................................................... 26 Gambar 2.19 Arsitektur Fisik Directional Valve ............................................... 26

 

   

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem...................................................................... 29    

Gambar 3.2 Rangkaian Sistem Minimum ATMega 32 ...................................... 31 Gambar 3.3   Konektor LCD ................................................................................ 32   Rangkaian Pemutar Motor DC 1 Arah ......................................... 32 Gambar 3.4

   

Gambar 3.5 Rangkaian Pembuka Solenoid Valve ............................................. 33 Gambar 3.6 Rangkaian Pemutar Motor DC 2 Arah .......................................... 33  

Gambar 3.7 Rangkaian Regulator Tegangan ...................................................... 34     Gambar 3.8 Rangkaian Sensor Posisi ................................................................. 34

Gambar 3.9 Sketsa Alat Secara Keseluruhan ..................................................... 35 Gambar 3.10 Rangka Pencampur dan Pengaduk ............................................... 36 Gambar 3.11 Alat Pengaduk .............................................................................. 37 Gambar 3.12 Tempat Valve................................................................................ 37 Gambar 3.13 Box Control .................................................................................. 38 Gambar 3.14 Flowchart Sistem Microcontroller 1 ............................................. 39 Gambar 3.15 Flowchart Sistem Microcontroller 2 ............................................. 40 Gambar 3.16 Realisasi Keseluruhan Sistem ....................................................... 41 Gambar 3.17 Realisasi Pengaduk ....................................................................... 41 Gambar 3.18 Realisasi Pencampur Bahan Dasar ............................................... 42 Gambar 3.19 Realisasi Pemberian Topping ....................................................... 42 Gambar 3.20 Realisasi Pengaduk dan Pengisian Adonan .................................. 43 Gambar 3.21 Realisasi Box Rangkaian .............................................................. 43 Gambar 3.22 Realisasi Rangkaian Driver Relay Putaran Motor Dua Arah ....... 43

 

   

Gambar 3.23 Realisasi Rangkaian Driver Relay Putaran Motor Satu Arah ....... 44    

Gambar 3.24 Rangkaian Regulator Tegangan dan Konektor Sensor Posisi ...... 44 Gambar 3.25 Rangkaian Sistem Minimum ATMega 32 .................................... 44     Rangkaian Sistem Minimum ATMega 8535 ................................ 45 Gambar 3.26

   

Gambar 4.1 Test Point Keluaran Port Microcontroller ..................................... 48 Gambar 4.2 Konektor LCD ............................................................................... 52  

Gambar 4.3 Karakter Output LCD ..................................................................... 53     Gambar 4.4 Rangkaian Regulator Tegangan ...................................................... 54

Gambar 4.5 Rangkaian Konektor Microcontroller dengan Potensiometer ........ 55 Gambar 4.6 Grafik Volume Keluaran vs Waktu ................................................ 57

 

     

DAFTAR TABEL

         

Hal.

Tabel 2.1 Pin - Pin LCD ...................................................................................... 13 Tabel 2.2 Tanda - Tanda Relasi ............................................................................ 16  

Tabel 2.3 Operator Logika.................................................................................... 16  

  Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Port Mikrokontroller ............................................... 49

Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Driver Relay ............................................................ 51 Tabel 4.3 Pengujian Regulator Tegangan ............................................................ 54 Tabel 4.4 Pengujian Sensor Posisi Buka ............................................................. 55 Tabel 4.5 Pengujian Sensor Posisi Tutup ............................................................ 55 Tabel 4.6 Pengujian Volume Aliran Valve Dengan Motor DC ............................ 56 Tabel 4.7 Pengujian Volume Aliran Valve Dengan Solenoid Valve .................... 57 Tabel 4.8 Pengujian Kecepatan Motor ................................................................ 58

 

     

DAFTAR TABEL

     

Hal.

  Tabel 2.1 Pin - Pin LCD ...................................................................................... 13  

Tabel 2.2 Tanda - Tanda Relasi ............................................................................ 16  

Tabel 2.3 Operator Logika.................................................................................... 16    

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Port Mikrokontroller ............................................... 49 Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Driver Relay ............................................................ 51 Tabel 4.3 Pengujian Regulator Tegangan ............................................................ 54 Tabel 4.4 Pengujian Sensor Posisi Buka ............................................................. 55 Tabel 4.5 Pengujian Sensor Posisi Tutup ............................................................ 55 Tabel 4.6 Pengujian Volume Aliran Valve Dengan Motor DC ............................ 56 Tabel 4.7 Pengujian Volume Aliran Valve Dengan Solenoid Valve .................... 57 Tabel 4.8 Pengujian Kecepatan Motor ................................................................ 58

 

   

DAFTAR PUSTAKA

   

Boylestad , Robert, Louis Nashelsky. “Electronic Devices and Circuit Theory”,  

Oxford: New jersey ; Seven Edition.   Erwin, Lilly

T. “Produksi Unggulan Indutri Rumahan”, Jakarta: Gramedia

 

Pustaka Utama ; 2009.

 

Sigit , Riyanto. “Robotika, Sensor, dan Aktuator”, Bandung: Graha Ilmu ; 2007. Iswanto, S.T. “Design dan Implementasi Sistem Embaded Mikrokontroler ATmega  

8535 dengan Bahasa BASIC”. Yogyakarta: Gava Media; 2008.  

Rangkuti, Syahban. “Mikrokontroller ATMEL AVR Simulasi dan Praktek  

Menggunakan ISIS Proteus dan Code Vision AVR”. Bandung: Informatika; 2011. Meri

Wardana.

“Prinsip

Kerja

Relay”.

http://meriwardana.blogspot.com/2011/11/prinsip-kerja-relay.html . Diunduh pada tanggal 21 Mei 2012. Widodo Cuwik. ” Komponen Push Button”. http://profil.widodoonline.com/Elektronika/komponen/komponen-pasif/saklar.html . Diunduh pada tanggal 21 Mei 2012. Datasheet Atmega32 http://www.atmel.com [Diunduh pada tanggal: 22 Febuari 2012] Datasheet Transistor BD139 http://www.alldatasheet.com [Diunduh pada tanggal: 22 Febuari 2012] Datasheet Real Time Clock DS1307 – http://www.sparkfun.com/datasheets/.../DS1307.pdf [Diunduh pada Tanggal 25 Maret 2012]