RANCANG BANGUN APLIKATOR CAIR DENGAN SISTEM KONTROL MODULASI LEBAR PULSA
SKRIPSI
YAN YONATHAN ROTINSULU F14070030
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011
LIQUID APPLICATOR DESIGN WITH PULSE WIDTH MODULATION CONTROL
Yan Yonathan Rotinsulu and Mohamad Solahudin Department of Mechanical and Biosystem Engineering, Faculty of Agricultural Technology, Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO BOX 220, Bogor, West Java, Indonesia. e-mail:
[email protected],
[email protected]
ABSTRACT
Destructive impacts of herbicide usage on environment and water contamination have led researcher orientation toward finding solutions for their accurate use. If weed density could be correctly detected, accurate spraying can effectively reduce herbicide usage. The purpose of this research is to develop a software that can detect and determine weed density of a picture and develop a sprayer pump controller system. In this study the relation between three main color components (red, green & blue) of the images and color feature extraction (hue) were used to define weed density. The pulse width modulation (PWM) drive motor speed control was correlated with the percentage of green level to vary the applications flow rate by adjusting the duty level of PWM motor. The field test case results showed the error value for accuracy of spraying location was 10.55% and the error value for accuracy of spraying dosage was 3.47%. It was also shown that by dividing the image of the test case into 4 parts reduced the liquid consumption by 14% from the liquid consumption without image dividing. Keywords : weed control, image processing, pulse width modulation, variable rate applicator
Yan Yonathan Rotinsulu. F14070030. Rancang Bangun Aplikator Cair dengan Sistem Kontrol Modulasi Lebar Pulsa. Di bawah bimbingan Mohamad Solahudin. 2011.
RINGKASAN Hingga saat ini penggunaan larutan herbisida dalam pengendalian gulma atau tanaman pengganggu lebih banyak hanya sebatas perhitungan teoritis yang dibutuhkan oleh suatu areal tanam dengan dosis tunggal sehingga penggunaan herbisida yang disemprotkan secara merata akan menghabiskan biaya yang tidak sedikit dan kurang ramah lingkungan. Untuk meminimalkan kerugian tersebut, perlu dilakukan pengembangan sistem kendali lain yang mampu mengendalikan gulma secara tepat lokasi, tepat waktu, dan tepat dosis. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan membuat aplikasi untuk menduga kepadatan gulma dengan pengolahan citra dan merancang sistem kendali putaran motor DC pompa sprayer elektrik dengan modulasi lebar pulsa. Penelitian dilakukan di Lab. Teknik Bioinformatika dan Laboratorium Lapangan Departemen TMB IPB pada bulan Maret sampai Juni 2011. Aplikator cair yang dibuat terbagi menjadi tiga bagian utama yaitu rangka alat, perangkat makatronika, dan perangkat lunak pengolah citra. Aplikator ini adalah alat penyemprot cairan yang dikendalikan oleh perangkat elektronik yaitu mikrokontroler AT89S51 dan modul pengendali kecepatan putar motor DC EMS H-Bridge 30A. Proses pengambilan gambar dan penyemprotan dipicu oleh sensor magnet lempengan. Perangkat lunak melakukan filterisasi gambar antara gulma dan lahan dengan menggunakan nilai Hue dan menentukan tingkat kepadatan gulma pada lahan terbuka untuk setiap gambar yang diolah. Pengolahan citra dilakukan untuk citra tunggal dan citra dengan 4 potongan. Hasil pengolahan tersebut diinterpretasikan ke dalam peta perlakuan dan dibandingkan satu sama lain dalam hal konsumsi cairan yang diperlukan. Hasil pengujian menunjukkan nilai error sebesar 10.55% untuk ketepatan aktifasi penyemprotan dan nilai error sebesar 3.47% untuk ketelitian dosis penyemprotan yang dilakukan. Selain itu, dari hasil pemetaan perlakuan yang dilakukan pada data serangan gulma pada lahan terbuka di laboratorium lapangan Leuwikopo dan debit PWM (Modulasi Lebar Pulsa) yang diterapkan dihasilkan bahwa dosis total untuk penyemprotan dengan perlakuan tunggal adalah sebesar 0.756 L sedangkan dosis total untuk penyemprotan dengan perlakuan ganda adalah sebesar 0.649 L. Kedua angka tersebut menunjukkan adanya penghematan penggunaan cairan hingga 14%.
RANCANG BANGUN APLIKATOR CAIR DENGAN SISTEM KONTROL MODULASI LEBAR PULSA
SKRIPSI Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : YAN YONATHAN ROTINSULU F14070030
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011
Judul Skripsi Nama NIM
: Rancang Bangun Aplikator Cair dengan Sistem Kontrol Modulasi Lebar Pulsa : Yan Yonathan Rotinsulu : F14070030
Menyetujui, Pembimbing,
(Ir. Mohamad Solahudin, M.Si) NIP 19650915 199103 1 002
Mengetahui: Ketua Departemen,
(Dr. Ir. Desrial, M.Eng.) NIP 19661201 199103 1 004
Tanggal Lulus : 7 Juli 2011
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul “Rancang Bangun Aplikator Cair dengan Sistem Kontrol Modulasi Lebat Pulsa” adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan Dosen Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Juli 2011 Yang membuat pernyataan
Yan Yonathan Rotinsulu F14070030
© Hak cipta milik Yan Yonathan Rotinsulu, tahun 2011 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm, dan sebagainya.
BIODATA PENULIS
Penulis dilahirkan pada tanggal 15 Januari 1990 di kota Gorontalo, Provinsi Gorontalo sebagai anak kedua dari dua bersaudara pasangan bapak (Alm) Hodi Rotinsulu dan Ibu Yuli Hartati Tangahu. Penulis menempuh pendidikan pertama kali di TK Mawar dan selesai pada tahun 1995, setelah itu penulis melanjutkan pendidikan di SD Negeri 63 Gorontalo yang diselesaikan pada tahun 2001. Pendidikan berikutnya dilanjutkan penulis di SLTP Negeri 1 Gorontalo dan lulus pada tahun 2004. Kemudian penulis melanjutkan sekolah menengah atas di MAN Insan Cendekia Gorontalo dan masuk dalam program IPA serta lulus pada tahun 2007. Pada tahun 2007 penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI yang selanjutnya masuk pada mayor Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian dan minor Sistem Informasi dari Ilmu Komputer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam pada tahun 2008. Selama mengikuti perkuliahan penulis aktif dalam berbagai kegiatan termasuk menjadi asisten mata kuliah Statika dan Dinamika, Mekanika Fluida, Kekuatan Bahan, Gambar Teknik, dan Motor dan Tenaga Pertanian, serta menjadi ketua divisi Programming Electro Robotic Club, dan terlibat dalam organisai Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian Pusat. Penulis melaksanakan Praktik Lapangan selama 40 hari kerja pada tahun 2010 di PT. Cheil Jedang Superfeed dengan judul “Aspek Keteknikan Pertanian pada Produksi Pakan Ayam di PT. Cheil Jedang Superfeed, Banten”.
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT atas berkat, rahmat, dan karunia-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi yang berjudul “Rancang Bangun Aplikator Cair dengan Sistem Kontrol Modulasi Lebar Pulsa” dengan baik. Penelitian ini dilakukan sejak Maret sampai Juni 2011. Dalam penulisan dan penyusunan skripsi ini, penulis tidak dapat menyelesaikannya tanpa bantuan, arahan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Ir. Mohamad Solahudin, M.Si. selaku dosen pembimbing atas bimbingan dan arahan yang telah diberikan kepada penulis. Ayah (Alm.) dan Ibu yang selalu senantiasa memberikan doa dan dukungan penuh kepada penulis. Marion Renaldo Rotinsulu, yang selalu menyediakan waktunya untuk memberi arahan dan motivasi selama penulis melakukan studinya. Program beasiswa peningkatan prestasi akademik (PPA) Institut Pertanian Bogor yang telah membantu membiayai penulis selama melakukan studi. Pak Gozali yang selalu membantu dengan saran-saran teknisnya. Cecep Saepul, David, Lovren, Zani, dan Dipta yang selalu menyempatkan diri untuk membantu penulis melakukan penelitiannya. Teman-teman sedepartemen Teknik Pertanian angkatan 44, 43, dan 42 atas bantuan dan dukungannya.
Akhirnya penulis berharap semoga tulisan ini memberikan manfaat dan kontribusi yang nyata terhadap perkembangan ilmu pengetahuan di bidang teknologi pertanian. Penulis juga berharap masukan dan kritikan yang menyempurnakan tulisan ini dari berbagai pihak yang membaca skripsi ini.
Bogor, Juli 2011 Yan Yonathan Rotinsulu
iii
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR ................................................................................................................
iii
DAFTAR ISI ..............................................................................................................................
iv
DAFTAR TABEL ......................................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................................
vi
DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................................................................
vii
I.
PENDAHULUAN .............................................................................................................. 1.1 LATAR BELAKANG ................................................................................................ 1.2 TUJUAN .................................................................................................................... 1.3 BATASAN PENELITIAN.......................................................................................... II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................................... 2.1 PERTANIAN PRESISI .............................................................................................. 2.2 GULMA ..................................................................................................................... 2.3 APLIKATOR CAIR ................................................................................................... 2.4 PENGOLAHAN CITRA ............................................................................................ 2.5 PERANGKAT KERAS .............................................................................................. 2.6 PERANGKAT LUNAK ............................................................................................. 2.7 PENELITIAN TERDAHULU .................................................................................... III. METODE PENELITIAN.................................................................................................... 3.1 WAKTU DAN TEMPAT ........................................................................................... 3.2 BAHAN DAN ALAT ................................................................................................. 3.3 METODE ................................................................................................................... IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................................... 4.1 DESKRIPSI ALAT .................................................................................................... 4.2 PERANGKAT LUNAK PENGOLAHAN CITRA ...................................................... 4.3 MIKROKONTROLER ............................................................................................... 4.4 PENENTUAN NILAI MODULASI LEBAR PULSA ................................................. 4.5 SPRAYER ELEKTRIK .............................................................................................. 4.6 UJI KINERJA SISTEM .............................................................................................. V. SIMPULAN DAN SARAN ................................................................................................ 5.1 SIMPULAN ............................................................................................................... 5.2 SARAN ......................................................................................................................
1 1 1 1 2 2 2 3 3 7 16 17 18 18 18 18 25 25 26 31 34 34 36 39 39 39
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................
40
LAMPIRAN ...............................................................................................................................
41
iv
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Jenis nozzle dan pola semprotannya ...............................................................................
4
Tabel 2. Deskripsi pin mikrokontroler AT89S51 .........................................................................
9
Tabel 3. Special function register ................................................................................................
10
Tabel 4. Timer Mode...................................................................................................................
10
Tabel 5. Register TCON .............................................................................................................
11
Tabel 6. Register TMOD.............................................................................................................
11
Tabel 7. Mode pilihan komunikasi data serial ..............................................................................
12
Tabel 8. Register SCON..............................................................................................................
12
Tabel 9. Register PCON..............................................................................................................
12
Tabel 10. Register IE ..................................................................................................................
13
Tabel 11. Register IP ..................................................................................................................
13
Tabel 12. Tabel Kebenaran konfigurasi H-Bridge ........................................................................
15
Tabel 13. Konfigurasi nilai PWM................................................................................................
17
Tabel 14. Nilai kombinasi hasil pengolahan gambar ....................................................................
20
Tabel 15. Interval nilai hijau piksel untuk klasifikasi tingkat kepadatan gulma .............................
29
Tabel 16. Konfigurasi USB Port untuk komunikasi data ..............................................................
29
Tabel 17. Pin AT89S51 yang digunakan dalam sistem .................................................................
31
Tabel 18. Nilai duty cycle PWM yang digunakan dalam sistem ....................................................
34
Tabel 19. Hasil pengujian aktifasi penyemprotan .........................................................................
37
v
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Pengaruh ketinggian dan jarak pemasangan aplikator cair ...........................................
3
Gambar 2. Koordinat RGB..........................................................................................................
5
Gambar 3. Mikrokontroler AT89S51...........................................................................................
7
Gambar 4. Konfigurasi Pin pada mikrokontroler AT89S51 ..........................................................
7
Gambar 5. Logika Kontrol Timer/Counter ...................................................................................
8
Gambar 6. Modul EMS H-Bridge 30 A .......................................................................................
14
Gambar 7. Konfigurasi H-Bridge ................................................................................................
14
Gambar 8. Integrated Circuit VNH30SP30 .................................................................................
15
Gambar 9. Duty cycle 30%..........................................................................................................
16
Gambar 10. Pengolahan gambar serangan gulma .........................................................................
19
Gambar 11. Perancangan sistem kontrol ......................................................................................
20
Gambar 12. Rangka alat penyemprot ...........................................................................................
21
Gambar 13. Pendeteksi jarak dan pemicu ....................................................................................
21
Gambar 14. Interpretasi hasil pengolahan citra ...........................................................................
23
Gambar 15. Ilustrasi perbandingan hasil pengolahan citra ............................................................
23
Gambar 16. Diagram alir tahapan penelitian ................................................................................
24
Gambar 17. Desain antarmuka pengolahan citra ..........................................................................
25
Gambar 18. Rangkaian elektronik sistem kontrol .........................................................................
26
Gambar 19. Nilai rataan RGB dan Hue dalam pemilihan Threshold value ....................................
27
Gambar 20. Penentuan nilai Hue sebagai nilai dari proses Thresholding.......................................
27
Gambar 21. Perbandingan hasil pengolahan citra dengan gambar yang diambil dengan kamera berbeda ....................................................................................................................
28
Gambar 22. Peta Perlakuan Pengendalian Gulma.........................................................................
20
Gambar 23. Debit kontinyu dari sprayer elektrik .........................................................................
34
Gambar 24. Hubungan antara tinggi dan lebar penyemprotan.......................................................
35
Gambar 25. Distribusi air hasil penyemprotan dengan bukaan katup selama 30 detik ...................
35
Gambar 26. Distribusi air hasil penyemprotan dengan perlakuan PWM selama 30 detik ...............
36
Gambar 27. Pengujian ketepatan aktifasi penyemprotan...............................................................
37
Gambar 28. Hasil pengujian ketelitian dosis aplikasi ...................................................................
38
Gambar 29. Pengujian ketelitian dosis aplikasi ............................................................................
38
vi
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Citra sebaran gulma pada lahan terbuka ...................................................................
42
Lampiran 2. Data spesifikasi sprayer elektrik ..............................................................................
43
Lampiran 3. Gambar teknik rangka alat .......................................................................................
44
Lampiran 4. Data pengolahan citra ..............................................................................................
45
Lampiran 5. Data penentuan nilai segmentasi ..............................................................................
48
Lampiran 6. Data distribusi air hasil penyemprotan dengan PWM ...............................................
64
Lampiran 7. Data distribusi air hasil penyemprotan dengan bukaan katup ....................................
65
Lampiran 8. Data pengujian aktifasi penyemprotan .....................................................................
66
Lampiran 9. Data pengujian dosis penyemprotan .........................................................................
67
Lampiran 10. Program Mikrokontroler ........................................................................................
68
Lampiran 11. Program pengolahan citra ......................................................................................
71
vii
I. PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang
Perkembangan teknologi saat ini banyak yang telah diterapkan di dalam kegiatan pertanian. Penerapan teknologi ini diharapkan dapat menekan biaya produksi juga meningkatkan produktivitas pertanian itu sendiri. Salah satu pendekatan teknologi tepat guna di bidang pertanian saat ini adalah pertanian presisi atau yang lebih dikenal dengan istilah Precision Farming. Dalam kegiatan produksi produk pertanian, terdapat beberapa penggunaan bahan berwujud cair. Diantaranya adalah proses pengendalian gulma atau tanaman pengganggu yang menggunakan larutan herbisida. Penggunaan larutan-larutan tersebut dewasa ini lebih banyak hanya sebatas perhitungan teoritis yang dibutuhkan oleh suatu areal tanam dengan dosis tunggal sehingga terdapat beberapa kekurangan yang menyebabkan penggunaan larutan tersebut tidak efisien. Hal ini disebabkan oleh kondisi gulma yang tumbuh tidak tersebar merata. Akibatnya, penggunaan herbisida yang disemprotkan secara merata akan menghabiskan biaya yang tidak sedikit. Selain hal tersebut, penggunaan herbisida yang berlebihan dapat mengganggu perkembangan tanaman itu sendiri dan mencemari lingkungan dengan larutan kimia. Untuk meminimalkan kerugian tersebut, perlu adanya sebuah sistem yang dapat mengendalikan banyaknya larutan herbisida yang disemprotkan ke lahan. Perlu dilakukan pengembangan sistem kendali lain yang mampu mengendalikan gulma secara tepat lokasi, tepat waktu, dan tepat dosis.
1.2
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah merancang dan membuat aplikasi untuk menduga kepadatan gulma dengan pengolahan citra dan merancang sistem kendali putaran motor pada pompa DC dengan modulasi lebar pulsa.
1.3
Batasan Penelitian
1. Rancangan aplikator cair didesain untuk penanganan gulma pada lahan terbuka. 2. Pengujian kinerja sistem kontrol akan dilakukan pada skala laboratorium dengan data sekunder.
1
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Pertanian Presisi
Zhang (2002) menyatakan bahwa pertanian presisi dikonseptualisasikan dengan pendekatan sistem untuk mengatur sistem pertanian menjadi low-input, efisiensi tinggi dan berkelanjutan. Dari sudut pandang teknis, Doluschitz (2003) menyebutkan terdapat dua teknik dalam penerapan pertanian presisi yaitu pendekatan sensor (real time) dan pendekatan pemetaan (penentuan posisi). Selain itu ada pula pendekatan yang menggabungkan kedua metode tersebut.
2.1.1 Pendekatan Sensor (Sensor Approaching) Sensor digunakan sebagai input dalam sistem pertanian presisi real time. Input tersebut akan diproses dalam waktu yang singkat dan akan menghasilkan output berupa tindakan aktuator. Ada lima golongan sensor yang biasanya digunakan dalam pertanian presisi, yaitu yield sensor, field sensor, soil sensor, crop sensor, dan anomally sensor (Zhang et al., 2002). 2.1.2 Pendekatan Pemetaan (Mapping Approaching) Menurut Auernhammer (2001), Pendekatan pemetaan merupakan sebuah pendekatan yang didasarkan pada data historis tentang distribusi hasil dan ketersediaan nutrisi tanaman dalam tanah yang diperoleh dari proses penginderaan. 2.1.3 Pendekatan Terpadu (Integrated Approaching) Banyak peneliti telah menggunakan pendekatan pemetaan dan pendekatan sensor secara terpisah untuk menangani masalah pertanian presisi. Banyak pula ilmuwan yang telah memadukan dua pendekatan tersebut seperti pada aplikasi VRT (Variable Rate Technology) pupuk nitrogen yang membutuhkan pengembangan analisis kebutuhan nitrogen tanaman secara spesifik, penginderaan kondisi nitrogen dan air baik pada tanaman maupun tanah, penyatuan data indera, akuisisi data realtime, transmisi, dan pembentukan basis data (Auernhammer, 2001).
2.2
Gulma
Menurut Monaco (2002), gulma merupakan semua tumbuhan pada pertanaman tanaman yang tidak dikehendaki keberadaannya dan menimbulkan kerugian. Keberhasilan pengendalian gulma merupakan salah satu faktor penentu tercapainya tingkat hasil panen yang tinggi. Gulma dapat dikendalikan melalui berbagai aturan dan karantina; secara biologi dengan menggunakan organisme hidup; secara fisik dengan membakar dan menggenangi, melalui budi daya dengan pergiliran tanaman, peningkatan daya saing dan penggunaan mulsa; secara mekanis dengan mencabut, membabat, menginjak, menyiang dengan tangan, dan mengolah tanah dengan alat mekanis bermesin dan nonmesin, secara kimiawi menggunakan herbisida. Gulma umumnya dikendalikan dengan cara mekanis dan kimiawi. Pengendalian gulma secara kimiawi berpotensi merusak lingkungan sehingga perlu dibatasi melalui pemaduan dengan cara pengendalian lainnya. Pengelolaan gulma secara terpadu mengkombinasikan efektivitas dan efisiensi ekonomi. Jika penggunaan herbisida dikurangi maka pengolahan tanah setelah tanam diperlukan. Pengolahan tanah dapat mencegah perkembangan resistensi populasi gulma terhadap herbisida, mengurangi ketergantungan terhadap herbisida, dan menunda atau mencegah peningkatan spesies gulma tahunan
2
yang sering menyertai dan timbul bersamaan dengan pengolahan konservasi. Pada saat penggunaan herbisida diminimalkan atau dikurangi, pengolahan tanah setelah tanam diperlukan untuk mengendalikan gulma (Buchholtz dan Doersch 1968). Mengurangi pengolahan tanah lebih efisien dalam penggunaan energi daripada mengurangi penggunaan herbisida.
2.3
Aplikator Cair
Banyak alat atau mesin yang digunakan untuk membawa dan mengoperasikan bahan cair, seperti herbisida dan pupuk. Salah satunya adalah sprayer elektrik yang memiliki pompa sentrifugal elektrik yang menggunakan motor DC sebagai penggeraknya dengan sumber listrik berupa arus DC sebagai sumber tenaga penggeraknya. Dosis herbisida biasanya berkisar antara 200–300 l/ha (Dammer, 2007). Ada berbagai macam pola semprotan nozzle yang dapat digunakan sebagai aplikator bahan cair sebagaimana yang divisualisasikan pada tabel 1. Tidak hanya pola penyemprotan, penggunaan lebih dari satu nozzle, ketinggian dan jarak pemasangan aplikator cair pun dapat menentukan ketepatan penyemprotan cairan Miller (A dan Bellinder R, 2001). Gambar 1 menunjukkan adanya overlapping saat menggunakan beberapa nozzle pada proses penyemprotan.
Gambar 1. Pengaruh ketinggian dan jarak pemasangan aplikator cair (Miller A dan Bellinder R, 2001)
2.4
Pengolahan Citra
Image Processing atau pengolahan citra adalah proses untuk mengamati dan menganalisa suatu obyek tanpa berhubungan langsung dengan obyek yang diamati. Penajaman citra, kompresi citra, dan korelasi citra yang kabur merupakan contoh dari teknik pengolahan citra yang dapat dilakukan (Ahmad, 2005). Citra sendiri merupakan sekumpulan titik-titik dari gambar yang berisi informasi warna dan tidak bergantung pada waktu. Umumnya citra dibentuk dari kotak-kotak persegi (piksel) yang teratur sehingga jarak horizontal dan vertikal antar piksel sama pada seluruh bagian citra.
3
Tabel 1. Jenis nozzle dan pola semprotannya (http://www.spray-nozzles.net/)
Jenis Nozzle
Pola Semprotan
Hollow Cone
Full Cone
Solid Stream
Flat
Proses Pengolahan citra umumnya dilakukan dari piksel ke piksel yang bersifat paralel. Citra yang digunakan adalah citra digital, karena citra jenis ini dapat diproses oleh komputer digital. Citra digital dapat diperoleh secara otomatis dari sistem perangkat citra digital yang melakukan penjelajahan citra membentuk suatu matrik dimana elemen-elemennya menyatakan nilai intensitas cahaya pada suatu lingkungan diskrit dari titik (Solahudin, 2010). Titik-titik atau piksel tersebut menggambarkan posisi koordinat dan menunjukan warna citra. Warna citra didapat melalui penjumlahan nilai Red, Green, Blue (RGB). Koordinat RGB bisa dilihat di Gambar 2. Koordinat memberikan informasi warna piksel berdasarkan; brightness (ketajaman) warna cahaya (hitam, abu-abu, putih) dari sumber, hue (corak warna) yang ditimbulkan oleh warna (merah, kuning , hijau). Citra digital dapat didefinisikan sebagai fungsi dua variabel, f(x,y), dimana x dan y adalah koordinat spasial dan nilai f(x,y) adalah intensitas citra pada koordinat tersebut. Menurut Murni
4
(1992), citra monokrom atau citra hitam putih merupakan citra satu kanal, dimana citra f(x,y) merupakan fungsi tingkat keabuan dari hitam ke putih; x menyatakan variabel baris atau garis jelajah dan y menyatakan variabel kolom atau posisi piksel di garis jelajah. Sedangkan citra warna yang dikenal juga dengan citra multi-spektral dinyatakan dalam tiga komponen warna; merah, hijau dan biru (RGB). Citra berwarna {fmerah (x,y), fhijau (x,y), fbiru (x,y)} merupakan fungsi dari harga vektor tingkat keabuan merah, hijau, dan biru.
255,255,0
255,0,255
M B
Y
255,0,0
0,255,0
255,255,255 0,0,255
C 0,255,255
Gambar 2. Koordinat RGB
Citra dengan modus skala keabuan dengan format 8-bit memiliki 256 tingkat keabuan atau intensitas warna. Nilai tersebut berkisar antara 0 – 255, dimana nilai 0 menunjukkan tingkat paling gelap (hitam), sedangkan nilai 255 menunjukkan tingkat paling terang dan tingkat abu-abu berada diantaranya. Pada citra dengan 24 bit, tiap piksel dinyatakan dengan bit 0 - 7 untuk warna merah; bit 8 - 15 untuk warna hijau; bit 16 - 23 untuk warna biru. Kemungkinan kombinasi warna yang dihasilkan dari citra dengan 24 bit adalah 256(3) sama dengan 16.777.216 kombinasi warna, dimana nilai 0 menyatakan warna hitam sedangkan nilai 16.777.216 menyatakan warna putih. Untuk mempermudah pengkodean, citra dapat diubah dari domain spasial menjadi domain yang lain. Proses perubahan ini dinamakan transformasi (Mandala tahun 2003 pada Lesmana 2010). Sebuah warna didefinisikan sebagai jumlah relatif dari intensitas ketiga warna pokok (merah, hijau, biru) yang diperlukan untuk membentuk sebuah warna. Intensitas dapat berkisar dari 0% sampai 100%. Jumlah bit yang digunakan untuk mempresentasikan resolusi dari intensitas menunjukan jumlah warna yang dapat ditampilkan. Intensitas 0% untuk ketiga warna pokok berarti warna hitam dan intensitas 100% untuk ketiga warna pokok berarti warna putih. Model warna telah banyak dikembangkan oleh para ahli, seperti model RGB (Red, Green, Blue), model CMY (K) (Cyan, Magenta, Yellow), YcbCr (luminase serta dua komponen krominasi Cb dan Cr), dan HSI (Hue, Saturation, Intensity). Model warna RGB merupakan model warna pokok aditif, yaitu warna dibentuk dengan mengkombinasikan energi cahaya dari ketiga warna pokok dalam berbagai perbandingan. Model warna RGB dapat juga dinyatakan dalam bentuk indeks warna RGB dengan rumus sebagai berikut : Indeks warna merah
(1)
5
Indeks warna hijau
(2)
Indeks warna biru
(3)
Dengan R, G, dan B masing-masing merupakan besaran yang menyatakan nilai intensitas warna merah, hijau, dan biru. Selain mode RGB yang merepresentasikan semua warna sebagai campuran dari 3 cahaya yaitu merah, hijau, dan biru terdapat pula mode HSL yang ditemukan oleh Alvy Ray Smith pada tahun 1978. Mode ini merepresentasikan warna dalam 3 komponen: hue, saturation, dan lightness (Evan, 2009). Hue merupakan corak warna atau pilihan warna yang meliputi spektrum warna pelangi seperti merah, kuning, hijau, dst. Hue seringkali direpresentasikan dalam bentuk lingkaran yang berisi warnawarna pelangi. Karena berbentuk lingkaran, hue memiliki nilai sebesar sudut lingkaran yaitu dari 0o sampai 360o. Saturation merupakan tingkat pewarnaan atau tingkat kemurnian sebuah warna. Warna dengan saturation tinggi memiliki corak warna yang terlihat jelas, sedangkan warna dengan saturation rendah terlihat sebagai percampuran antara beberapa warna. Warna grayscale (yang didapat dari percampuran warna-warna RGB dengan perbandingan 1:1:1) memiliki tingkat saturation yang paling rendah. Nilai saturation berkisar dari 0 sampai 100. Lightness menyatakan tingkat terang sebuah warna. Warna putih yang merupakan percampuran warna RGB dengan nilai maksimum memiliki lightness paling tinggi, sedangkan warna hitam memiliki lightness paling rendah. Nilai lightness juga berkisar dari 0 sampai 100. Untuk mengkonversi dari mode RGB ke mode HSL, pertama hitung max sebagai nilai maksimum dari nilai red, green, blue, dan min sebagai nilai minimum dari nilai red, green, blue. Lalu gunakan rumus berikut.
(4)
(5)
(6)
Rumus di atas menghasilkan nilai lightness dan saturation dalam jangkauan [0,1]. Nilai tersebut dikalikan dahulu dengan 100 untuk memperoleh nilai dengan jangkauan [0,100]. Konversi RGB ke HSL dan sebaliknya menghasilkan bilangan real, sementara media bitmap bekerja pada bilangan integer diskrit, karena itu kita perlu melakukan pembulatan. Hal ini menyebabkan pemetaan RGB dan HSL pada media digital tidak bersifat satu ke satu, Jumlah
6
kemungkinan mode RGB ada 256x256x256 = 16.777.216 warna, sedangkan mode HSL ada 360x100x100 warna. Jadi akan ada warna-warna yang jika dikonversikan hasilnya akan sama akibat pembulatan.
2.5
Perangkat Keras (Hardware)
2.5.1 Mikrokontroler AT89S51 Mikrokontroler adalah mikroprosesor yang dirancang khusus untuk aplikasi kontrol, dan dilengkapi dengan ROM, RAM dan fasilitas I/O pada satu chip. AT89S51 adalah salah satu anggota keluarga dari keluarga MCS-51/52 yang dilengkapi dengan internal 4 Kbyte flash PEROM (Programmable and Erasable Read Only Memory), yang memungkinkan memori program untuk dapat diprogram kembali. AT89S51 dirancang oleh Atmel sesuai dengan instruksi standard dan susunan pin 80C51 (Atmel Datasheet).
Gambar 3. Mikrokontroler AT89S51
Gambar 4. Konfigurasi Pin pada mikrokontroler AT89S51 AT89S51 memiliki sebuah CPU (Central Processing Unit) 8 bit, 128 byte RAM (Random Access Memory) internal, 4 buah port I/O, yang masing-masing terdiri dari 8 bit, osilator internal dan ragkaian pewaktu, 2 buah timer/counter 16 bit, 6 buah jalur interupsi (2 buah interupsi eksternal dan 4 interupsi internal), sebuah serial port dengan full duplex UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter), EPROM yang besarnya 4 kbyte untuk memori program, kecepatan maksimum pelaksanaan instruksi per siklus adalah 0.5 µs pada frekuensi clock 24 MHz. AT89S51 mampu melaksanakan proses perkalian, pembagian, dan boolean.
7
a. Konfigurasi Pin Konfigurasi pin pada mikrokontroler AT89S51 dijelaskan pada Gambar 4. b. Deskripsi Pin Tabel 2 menjelaskan seluruh pin yang ada pada mikrokontroler AT89S51. c. Register dengan fungsi spesial Mikrokontroler AT89S51 memiliki beberapa fungsi spesial yang secara khusus dialamatkan pada register tertentu. Tabel 3 menunjukkan seluruh register dengan fungsi spesial yang dimiliki mikrokontroler ini. d. Operasi Timer / Counter AT89S51 menyediakan fasilitas Timer 16 bit sebanyak 2 buah yaitu Timer0 dan Timer1. Timer digunakan untuk membuat tundaan waktu/delay. Timer ini juga bisa berfungsi sebagai pencacah (counter). Timer bekerja dengan cara menghitung pulsa clock internal mikrokontroler yang dihasilkan dari rangkaian osilator. Jumlah pulsa clock akan dibandingkan dengan sebuah nilai yang terdapat dalam register timer (TH dan TL). Jika jumlah pulsa clock sama dengan nilai timer, maka sebuah interupsi akan terjadi (ditandai oleh flag TF). Interupsi ini dapat dipantau oleh program sebagai tanda bahwa timer telah overflow. Pencacah bekerja dengan cara menghitung pulsa eksternal pada P3.4 (T0) dan P3.5 (T1). Jumlah pulsa ini akan disimpan dalam register Timer yaitu pada TH dan TL.
Gambar 5. Logika Kontrol Timer/Counter Timer akan menghitung pulsa clock dari osilator yang sebelumnya telah dibagi 12. Agar berfungsi sebagai timer maka pada register TMOD, bit C/T harus bernilai 0 dan bit Gate bernilai 0 atau pin INTx harus bernilai 1 dan pada TCON, bit TRx harus bernilai 1. Pencacah menghitung pulsa dari pin input T0 dan T1. Agar berfungsi sebagai pencacah maka pada TMOD, bit C/T harus bernilai 0 dan bit Gate bernilai 0 atau pin INTx bernilai 1 dan pada TCON, bit TRx bernilai 1.
8
Tabel 2. Deskripsi pin mikrokontroler AT89S51 (Atmel Datasheet) Keterangan Nama Pin VCC
Tegangan supply +5V
GND
Ground
Port 0
Port 0 merupakan port paralel 8 bit dua arah (bi-directional) yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Port 0 juga memultipleks alamat dan data jika digunakan untuk mengakses memori eksternal.
Port 1
Port 1 merupakan port paralel 8 bit dua arah dengan internal pull-up. Port 1 juga digunakan dalam proses pemrograman P1.5 MOSI P1.6 MISO P1.7 SCK
Port 2
Port 2 merupakan port paralel 8 bit dua arah dengan internal pull-up. Port 2 akan mengirim byte alamat jika digunakaan untuk mengakses memori eksternal.
Port 3
Port 3 merupakan port paralel 8 bit dua arah dengan internal pull-up. Port 3 juga bida difungsikan untuk keperluan khusus yaitu : P3.0 RXD (Receive Data) P3.1 TXD (Transmit Data) P3.2 INT0 (Interrupt 0) P3.3 INT1 (Interrupt 1) P3.4 T0 (Timer 0) P3.5 T1 (Timer 1) P3.6 WR (Write Strobe) P3.7 RD (Read Strobe)
RST
Pulsa dari low ke high akan mereset mikrokontroler
ALE/PROG
Address Latch Enable, digunakan untuk menahan alamat memori eksternal selama pelaksanaan instruksi
PSEN
Program Store Enable, merupakan sinyal kendali yang memperbolehkan program memori eksternal masuk ke dalam bus selama proses pengambilan instruksi
EA/VPP
Jika EA=1 maka mikrokontroler akan melaksanakan instruksi dari ROM internal Jika EA=0 maka mikrokonttoler akan melaksanakan instruksi dari ROM eksternal
XTAL1
Intput ke rangkaian osilator internal
XTAL 2
Output dari rangkaian osilator internal
9
Tabel 3. Special function register (Atmel Datasheet) Simbol
Nama
Alamat
Nilai Awal
ACC
Akumulator
E0H
00000000
B
B Register
F0H
00000000
PSW
Program Status Word
D0H
00000000
SP
Stack Pointer
81H
00000111
DPTR0
Data Pointer 0 16 bit DP0L Byte Rendah DP0H Byte Tinggi
82H 83H
00000000 00000000
DPTR1
Data Pointer 1 16 bit DP1L Byte Rendah DP1H Byte Tinggi
84H 85H
00000000 00000000
P0
Port 0
80H
11111111
P1
Port 1
90H
11111111
P2
Port 2
A0H
11111111
P3
Port 3
B0H
11111111
IP
Interrupt Priority Control
B8H
xx000000
IE
Interrupt Enable Control
A8H
0x000000
TMOD
Timer/Counter Mode Control
89H
00000000
TCON
Timer/Counter Control
88H
00000000
TH0
Timer/Counter 0 High Byte
8CH
00000000
TL0
Timer/Counter 0 Low Byte
8AH
00000000
TH1
Timer/Counter 1 High Byte
8DH
00000000
TL1
Timer/Counter 1 Low Byte
8BH
00000000
SCON
Serial Control
98H
00000000
SBUF
Serial Data Buffer
99H
xxxxxxxx
PCON
Power Control
87H
0xxx0000
WDTRST
Watchdog Timer Reset
A6H
xxxxxxxx
AUXR
Auxiliary Register
8EH
xxx00xx0
Tabel 4. Timer Mode (Atmel Datasheet) TxM1 TxM0 Mode Timer
Deskripsi
0
0
0
13-bit Timer
0
1
1
16-bit Timer
1
0
2
8-bit auto reload
1
1
3
Split timer
10
Tabel 5. Register TCON (Atmel Datasheet) Fungsi
Timer
Bit
Nama
7
TF1
Timer 1 Overflow. Bit ini diatur oleh mikrokontroler
1
6
TR1
Timer 1 Run. Timer akan aktif jika bit ini bernilai 1
1
5
TF0
Timer 0 Overflow. Bit ini diatur oleh mikrokontroler
0
4
TR0
Timer 1 Run. Timer akan aktif jika bit ini bernilai 1
0
Tabel 6. Register TMOD (Atmel Datasheet) Bit
Nama
Fungsi Jika bernilai 1, timer hanya akan mulai ketika INT1 pada kondisi high. Jika bernilai 0, timer akan mulai tanpa pengaruh kondisi INT1. Timer akan mencacah kejadian melalui T1 ketika bit ini bernilai 1 dan akan mencaca setiap siklus mesin jika bit bernilai 0.
Timer 1
7
GATE1
6
C/T1
5
T1M1
Penentu mode timer yang akan digunakan
1
4
T1M0
Penentu mode timer yang akan digunakan
1
3
GATE0
2
C/T0
1
T0M1
Penentu mode timer yang akan digunakan
0
0
T0M0
Penentu mode timer yang akan digunakan
0
Jika bernilai 1, timer hanya akan mulai ketika INT1 pada kondisi high. Jika bernilai 0, timer akan mulai tanpa pengaruh kondisi INT1. Timer akan mencacah kejadian melalui T1 ketika bit ini bernilai 1 dan akan mencaca setiap siklus mesin jika bit bernilai 0.
1
0
0
e. Komunikasi Data Serial Komunikasi serial memiliki keuntungan dari segi efektifitasnya karena hanya membutuhkan 2 jalur komunikasi, jalur data dan clock. Data dikirim/diterima per bit secara bergantian. Pada MCS-51, data ditampung sementara dalam register SBUF (Serial Buffer) sebelum dikirim/diterima. Untuk mengatur mode komunikasi data serial dilakukan oleh SCON (Serial Control register). Untuk mengatur baudrate dilakukan oleh register PCON (Power Control register). Pada AT89S51, port serial terdapat pada pin P3.0(RXD) dan P3.1(TXD). Terdapat 4 mode komunikasi data serial yang dapat dilakukan mikrokontroler AT89S51yang dapat dipilih dengan kombinasi nilai pada bit SM0 dan SM1 dalam SCON. Dalam SCON, terdapat flag TI (Transmit Interrupt) dan RI (Receive Interrupt) yang menandakan sedang terjadi pengiriman atau penerimaan data. Pengiriman data serial dimulai ketika sebuah byte data dikirimkan ke SBUF. TI akan 1 ketika data telah selesai dikirimkan. Penerimaan data serial dimulai ketika REN dalam SCON
11
bernilai 1. RI akan 1 ketika data telah selesai diterima. Baik pada pengiriman maupun penerimaan, data akan disimpan dalam register SBUF. Tabel 7. Mode pilihan komunikasi data serial (Atmel Datasheet) Deskripsi SM1 SM0 Mode 0
0
0
Shift register, baud = f/12
0
1
1
8-bit UART, baud = variabel
1
0
2
9-bit UART, baud = f/32 atau f/64
1
1
3
9-bit UART, baud = variabel
Tabel 8. Register SCON (Atmel Datasheet) Fungsi
Bit
Simbol
7
SM0
Serial port mode bit 0
6
SM1
Serial port mode bit 1
5
SM2
Pengaktif komunikasi multiprosesor
4
REN
Receive Enable bit. Beri nilai 1 untuk mengaktifkan penerimaan data serial
3
TB8
Transmitted bit 8. Pengaturan dilakukan oleh program pada mode 2 dan 3
2
RB8
Received bit 8. Bit ke-8 dari data yang diterima pada mode 2 dan 3. Berupa stopbit pada mode 1 dan tidak digunakan pada mode 0
1
TI
Transmit Interrupt flag. Harus dikontrol oleh program
0
RI
Receive Interrupt flag. Harus dikontrol oleh program
Tabel 9. Register PCON (Atmel Datasheet) Bit
Fungsi
Simbol
Serial baudrate modify bit. Bernilai 1, program akan menggandakan timer 1 sebagai baudrate pada mode 1,2 dan 3. Bernilai 0, untuk menggunakan baudrate timer 1.
7
SMOD
6-4
-
3
GF1
General purpose user flag bit 1
2
GF0
General purpose user flag bit 0
1
PD
Power down bit. Beri nilai 1, untuk masuk konfigurasi power down
0
IDL
Idle mode bit. Beri nilai 1, jika ingin masuk konfigurasi mode idle
Tidak digunakan
12
f. Operasi Interupsi Interupsi adalah kondisi yang memaksa mikrokontroler menghentikan sementara eksekusi program utama untuk mengeksekusi interupsi rutin tertentu (Interrupt Service Routine /ISR). Setelah melaksanakan ISR secara lengkap, maka mikrokontroler akan kembali melanjutkan eksekusi program utama yang tadi ditinggalkan. Pada mikrokontroler AT89S51, terdapat 6 sumber interupsi yaitu System reset, External 0, Timer 0, External 1, Timer 1, Serial Port. Untuk mengatur kerja interupsi dapat dilakukan pengaturan pada register Interrupt Enable (IE) dan Interrupt Priority (IP). Tabel 10. Register IE (Atmel Datasheet) Bit
Simbol
Fungsi
7
EA
Enable Interrupts bit. Beri nilai 1, untuk mengaktifkan interrupt sesuai enable bit interrupt terkait.
6
-
5
ET2
Penggunaan pada 8052
4
ES
Enable serial port interrupt. Beri nilai 1 untuk mengaktifkan interrupt
3
ET1
Enable timer1 overflow interrupt. Beri nilai 1 untuk mengaktifkan interrupt
2
EX1
Enable external1 interrupt. Beri nilai 1 untuk mengaktifkan interrupt (INT1)
1
ET0
Enable timer0 overflow interrupt. Beri nilai 1 untuk mengaktifkan interrupt
0
EX0
Enable external0 interrupt. Beri nilai 1 untuk mengaktifkan interrupt (INT0)
Tidak digunakan
Tabel 11. Register IP (Atmel Datasheet) Fungsi
Bit
Simbol
7-6
-
5
PT2
Penggunaan pada 8052
4
PS
Prioritas interrupt untuk serial port
3
PT1
Prioritas interrupt untuk timer1 overflow
2
PX1
Prioritas interrupt untuk external1
1
PT0
Prioritas interrupt untuk timer0 overflow
0
PX0
Prioritas interrupt untuk external0
Tidak digunakan
2.5.2 DTHiQ USB ISP Flash Programmer Merupakan salah satu perangkat keras yang digunakan untuk membaca, menulis, dan menghapus memori flash yang ada pada mikrokontroler AT89S51. 2.5.3 Embedded Module Series (EMS) EMS 30 A H-Bridge merupakan driver H-Bridge berbasis VNH3SP30 yang didisain untuk menghasilkan drive 2 arah dengan arus kontinyu sampai dengan 30 A pada tegangan 5,5 Volt sampai 36 Volt . Modul ini dilengkapi dengan rangkaian sensor arus beban yang dapat digunakan sebagai
13
umpan balik ke pengendali. Modul ini mampu menngelola beban-beban induktif seperti relay, solenoid, motor DC, motor stepper, dan berbagai macam beban lainnya.
Gambar 6. Modul EMS H-Bridge 30 A Modul ini terdiri dari 1 driver full H-Bridge beserta rangkaian current sensor, mampu melewatkan arus kontinyu 30 A, berinterval tegangan output untuk beban antara 5,5 V sampai 36 V, input kompatibel dengan level tegangan TTL dan CMOS, jalur catu daya input (VCC) terpisah dari jalur catu daya untuk bebean (V Mot), output tri-state, frekuensi PWM sampai dengan 20KHz, fault detection, proteksi hubungan singkat, proteksi overtemperature, undervoltage dan overvoltage shutdown, reverse battery protection. a. Driver Motor Transistor Motor DC biasanya dikontrol menggunakan konfigurasi transistor yang dikenal dengan istilah H-Bridge. Konfigurasi ini biasanya menggunakan 4 buah transistor NPN atau dua transistor NPN dan dua transistor PNP.
Gambar 7. Konfigurasi H-Bridge Gambar 5 menunjukkan konfigurasi transistor NPN yang digunakan sebagai pengontrol motor DC. Arus yang mengalir ke motor DC polaritasnya dapat diatur dengan memberikan logika ke transistor Q1 sampai Q4. Pengaturannya seperti pada tabel kebenaran pada tabel 12. Transistor Q1 dan Q2 atau Q3 dan Q4 tidak diperbolehkan kondidi keduanya dalam keadaan high karena akan menyebabkan short circuit terhadap baterai. b. IC Driver Motor VNH3SP30 merupakan salah satu IC (Integrated Circuit) yang dapat digunakan sebagai driver motor DC. IC ini menggunakan prinsip kerja H-Bridge. Tiap H-Bridge dikontrol menggunakan level tegangan TTL yang berasal dari output mikrokontroler. IC ini hanya dapat
14
mengendalikan 1 buah motor DC. Kelebihan dari IC ini adalah dapat melewatkan arus kontinyu sampai dengan 30A dan tegangan maksimum sampai dengan 36 Volt. Tabel 12. Tabel Kebenaran konfigurasi H-Bridge Stop Maju Mundur Q1
1
0
0
Q2
0
1
0
Q3
0
1
0
Q4
1
0
0
Pengaturan kecepatan motor DC dilakukan dengan cara pengontrolan lama pulsa aktif (metode PWM – Pulse Width Modulation) yang dikirimkan ke rangkaian driver motor oleh modul kendali motor. Duty cycle PWM yang dikirimkan menentukan kecepatan putar motor DC.
Gambar 8. Integrated Circuit VNH30SP30 2.5.4 Modulasi Lebar Pulsa (PWM) Buldan (2006) menyebutkan bahwa PWM digunakan untuk mengatur kecepatan motor DC sesuai dengan yang diinginkan oleh penggunanya. Dalam PWM gelombang kotak, frekuensi tinggi dibangkitkan sebagai output digital. Sebagai contoh, sebuah port bit secara kontinyu melakukan kegiatan saklar on dan off pada frekuensi yang relatif tinggi. Selanjutnya, bila sinyal diumpankan pada Low Pass Filter (LPF), tegangan pada output filter akan sama dengan Root Mean Square (RMS) dari sinyal gelombang kotak.Tegangan RMS inilah yang dapat divariasikan dengan mengubah duty cycle dari sinyal. Duty cycle menyatakan fraksi waktu sinyal pada keadaan logika high dalam satu siklus. Satu siklus diawali oleh transisi low to high dari sinyal dan berakhir pada transisi berikutnya. Selama satu siklus, jika waktu sinyal pada keadaan high sama dengan low maka dinyatakan sinyal mempunyai duty cycle 50%. Duty cycle 20% menyatakan sinyal berada pada logika 1 selama 1/5 dari waktu total. Gambar 7 memberikan ilustrasi dari duty cycle yang dimaksud. Pada sistem kontrol dengan PWM perlu ditambahkan speed encoder sebagai umpan balik dari sistem. kecepatan rotasi dari sebuah motor listrik bergantung pada tingkat pengulangan dan waktu switching dari relay penghubung dengan asumsi beban motor adalah konstan. Dengan kondisi tersebut, sistem akan menemukan keseimbangan antara kecepatan putaran motor dan beban motor. Akan tetapi, jika beban motor berubah maka kecepatan motor akan terpengaruh. Hal ini tidak terjadi pada sistem dengan umpan balik (Krokar, 2008).
15
Gambar 9. Duty cycle 30% 2.5.5 Catu Daya Catu daya memiliki peranan yang sangat penting dalam perancangan elektronika. Modulmodul elektronik tidak dapat berfungsi tanpa bagian ini. Sama halnya jika penggunaan catu daya yang tidak tepat, modul tidak akan bekerja sebagaimana mestinya. Menurut Buldan (2006), Penentuan sistem catu daya yang akan digunakan ditentukan oleh banyak faktor, diantaranya: a. Tegangan Setiap modul sensor atau aktuator tidak memiliki tegangan yang sama. Hal ini akan berpengaruh terhadap desain catu daya. Tegangan tertinggi dari salah satu modul sensor atau actuator akan menentukan nilai tegangan catu daya. b. Arus Arus memiliki satuan Ah (Ampere-hour). Semakin besar Ah, semakin lama daya tahan baterai bila digunakan pada beban yang sama. c. Teknologi Baterai Baterai isi ulang ada yang dapat diisi hanya apabila benar-benar kosong, dan ada pula yang dapat diisi ulang kapan saja tanpa harus menunggu baterai benar-benar kosong.
2.6
Perangkat Lunak (Software)
2.6.1 Sharp Develop 3.2 C# yang dikenal dengan sebutan “see sharp” adalah sebuah bahasa pemrograman berorientasi obyek (class-based) dan berorientasi komponen. Bahasa pemrograman ini dikembangkan oleh Microsoft dalam framework .NET dan kemudian disetujui sebagai standar oleh ECMA dan ISO. Tim pengembangan bahasa pemrograman ini dipimpin oleh Anders Hejlsberg. Versi terbaru dari C# adalah C# 4.0 yang dirilis pada tanggal 12 April 2010. Sharp Develop 3.02 merupakan perangkat lunak open source yang dapat membuat, mengelola, memodifikasi, serta meng-compile bahasa pemrograman C#. Aplikasi desktop ini dapat diterapkan untuk pengolahan citra. 2.6.2 Bloodshed Dev C++ Aplikasi ini dibuat untuk membantu pengguna melakukan pembuatan, modifikasi, dan mengcompile program yang menggunakan bahasa pemrograman C ataupun C++. Perangkat ini menggunakan MinGW yang termasuk dalam GCC sebagai compiler. Sama halnya dengan Sharp Develop, Bloodshed DevC++ ini adalah perangkat lunak open source.
16
2.6.3 SDCC (Small Device C Compiler) SDCC adalah perlangkat lunak open source yang digunakan untuk meng-compile bahasa pemrograman C menjadi berbagai ekstensi file. Salah satunya adalah ekstensi .HEX yang digunakan untuk pemrograman mikrokontroler AT89S51.
2.7
Penelitian Terdahulu
Aplikasi pengolahan citra dan teknik PWM pada bidang pertanian telah banyak digunakan pada penelitian sebelumnya. Tangkowit (2006) mengaplikasikan pengolahan citra juga teknik PWM untuk satu buah aplikator herbisida cair real-time pada traktor. Solahudin (2010) melakukan penelitian mengenai pengolahan citra untuk pengenalan gulma dengan fuzzy clustering dan metode dimensi fraktal. Winandar (2011) melakukan penelitian pengembangan perangkat sensor tingkat warna daun untuk menentukan kebutuhan pupuk tanaman kedelai. Dalam penelitian Thangkowit(2006), besar duty cycle yang digunakan dan besar debit aplikator cair dapat dijelaskan pada tabel berikut.
Tabel 13. Konfigurasi nilai PWM (Thangkowit, 2006) Debit (lt/min) Kelas PWM (%duty cycle) 1
0
0
2
50
1.78
3
70
2.32
4
90
2.6
Solahudin (2010) melakukan pengolahan citra untuk memisahkan gulma dan tanah menggunakan nilai Hue. Jika dibandingkan dengan nilai RGB, Hue merupakan nilai yang berubah lebih signifikan pada saat mengenali obyek gulma dan latar tanah. Winandar (2010) menggunakan pemicu berupa sensor magnet sebagai pencacah jarak. Pencacah digunakan untuk menentukan kapan citra diambil oleh sebuah sistem.
17
III. METODE PENELITIAN 3.1
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Lapangan Leuwikopo Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor dari bulan Maret sampai Juni 2011.
3.2
Bahan dan Alat Peralatan yang akan digunakan selama penelitian berlangsung adalah:
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Sprayer elektrik CCB SUMO (flat fan nozzle) Komputer Personal TOSHIBA Satellite Pro L510 DT HiQ UBB ISP AT89S EMS H-Bridge 30A Mikrokontroler AT89S51 Baterai 12V-7A Sensor Magnet Lempengan Patternometer Adapun Perangkat Lunak yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. 2. 3. 4. 5.
SharpDevelop 3.2 SDCC USB ISP software Microsoft Office Word 2007 Microsoft Office Excel 2007
3.3
Metode
Metode penelitian yang dilakukan adalah metode eksperimental yang divisualisasikan pada Gambar 11 dan dijabarkan sebagai berikut:
3.3.1 Studi literatur dan studi lapangan Referensi berupa buku, jurnal, dan tulisan ilmiah lainnya merupakan literatur yang akan menjadi dasar dari perancangan. Studi lapangan dilakukan untuk mencari berbagai komponen pendukung yang akan dipakai dalam perancangan tugas akhir ini.
3.3.2 Rancangan Fungsional a. Pemicu Pemicu dibutuhkan untuk memanggil proses pengambilan citra juga proses aktifasi alat semprot. Alat yang digunakan sebagai pemicu adalah sensor magnet lempengan. Sensor ini akan mengalirkan arus dengan tegangan sebesar +5V ke salah satu pin I/O dari mikrokontroler ketika magnet dekat dengannya. Sebaliknya, arus dan tegangan tersebut tidak akan diteruskan ke mikrokontroler jika tidak ada magnet yang berdekatan dengannya.
18
b. Pengambilan Citra Dalam penelitian ini, pengambilan citra bukan merupakan perintah dari mikrokontroler kepada sebuah kamera untuk mengambil citra lahan, melainkan perintah dari mikrokontroler kepada aplikasi pengolahan citra untuk mengambil citra lahan yang telah ada pada sebuah direktori pada memori komputer jinjing. c. Pengolahan Citra Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, proses pengolahan citra dilakukan oleh perangkat lunak dengan input berupa gambar yang diambil dari direktori pada komputer jinjing dan akan menghasilkan tingkat kepadatan gulma pada lahan terbuka yang disimpan pada sebuah variabel matrik. Hasil tersebut merupakan data yang akan digunakan oleh mikrokontroler untuk mengaktifkan proses penyemprotan. d. Penyemprotan Proses penyemprotan adalah proses terakhir dari satu siklus pekerjaan sistem ini. Setelah dipicu oleh sensor magnet, mikrokontroler akan meperoleh data tingkat kepadatan gulma yang ada pada sebuah variabel di aplikasi pengolah citra dengan sebelumnya mengirim sebuah karakter sebagai tanda bahwa mikrokontroler meminta data tersebut sprayer akan mulai melakukan penyemprotan. 3.3.3 Perancangan Aplikasi Aplikasi yang dibangun adalah aplikasi penduga tingkat kepadatan gulma pada lahan terbuka. Aplikasi dibangun dengan bahasa pemrograman C#. Data sekunder yang digunakan berupa gambar serangan gulma hasil penelitian Solahudin (2010). Gambar tersebut memiliki ukuran 640 x 480 piksel (setara dengan 105 x 85 cm) yang kemudian akan dibagi menjadi 4 buah gambar dengan ukuran 320 x 240 piksel. Proses filterisasi gambar untuk membedakan obyek berupa gulma dan latar berupa tanah dilakukan dengan menggunakan nilai hue dari setiap piksel. Nilai hue sendiri diperoleh dengan menggunakan persamaan (4). Filterisasi akan mengubah warna piksel yang teridentifikasi sebagai tanah menjadi warna hitam. Setelah proses filterisasi dilakukan, dari keempat bagian gambar tersebut akan ditentukan tingkat kepadatan gulma berdasarkan hasil bagi total nilai hijau piksel yang teridentifikasi sebagai gulma dengan jumlah piksel total yang ada. Pada Gambar 10, nilai dari gambar a dan b yang akan dikeluarkan setelah aplikasi dijalankan adalah masing-masing dapat bernilai 1-4 yang merepresentasikan tingkat kepadatan gulma yaitu tidak ada, jarang, sedang, dan banyak secara berturut-turut sehingga menghasilkan 16 kombinasi nilai yang akan dimasukkan ke dalam sistem kontrol. Nilai 1 sampai 4 diberikan pada bagian citra sebagai hasil dari klasifikasi kepadatan gulma berdasarkan nilai rataan hijau dari warna citra, sedangkan 16 kombinasi tersebut dapat dilihat pada tabel 14. Nilai kombinasi inilah yang akan dijadikan sebagai input pada sistem kontrol.
1a
1b
2a
2b
Gambar serangan gulma
Gambar 10. Pengolahan gambar serangan gulma
19
Hasil dari seluruh pengolahan gambar serangan gulma yang berupa nilai kombinasi akan disimpan oleh aplikasi ke dalam sebuah variabel matrik 2 dimensi (2 buah kolom dan jumlah baris yang tidak terbatas). Nilai dari setiap baris matrik ini yang kemudian akan digunakan mikrokontroler untuk menjalankan perannya dalam sistem kontrol. Tabel 14. Nilai kombinasi hasil pengolahan gambar Nilai A
Nilai B
Nilai Kombinasi
Nilai A
Nilai B
Nilai Kombinasi
1 1 1 1 2 2 2 2
1 2 3 4 1 2 3 4
a b c d e f g h
3 3 3 3 4 4 4 4
1 2 3 4 1 2 3 4
i j k l m n o p
3.3.4 Perancangan Sistem Kontrol Nilai kombinasi yang dihasilkan oleh aplikasi penduga kepadatan gulma merupakan nilai yang dijadikan sebagai perintah pada sistem kontrol. Mikrokontroler AT89S51 akan mengolah nilai tersebut kembali menjadi 2 buah nilai kepadatan gulma untuk bagian kiri dan kanan (a dan b). Setelah itu, Mikrokontroler akan mengatur duty cycle dari modulasi lebar pulsa dan mengirimkan pulsa tersebut ke modul penggerak pompa DC yaitu EMS H-Bridge 30A.
Nilai Kombinasi
Mikrokontroler AT89S51
Pengendali Kecepatan Motor DC AT89S51
Pompa DC Kiri
PWM Kiri
PWM Kanan
H-Bridge Kiri
H-Bridge Kanan
Modul Penggerak Pompa EMS 30 A
Pompa DC Kanan
Gambar 11. Perancangan sistem kontrol
20
3.3.5 Rancangan Struktural a. Rangka Alat 1. Batang Horizontal Batang horizontal merupakan batang dengan sumbu gerak bebas maju atau mundur. Terbuat dari besi kotak dengan panjang 100 cm. 2. Batang Vertikal Batang vertikal merupakan batang yang juga terbuat dari besi kotak dengan panjang 60 cm dan bergerak bebas naik atau turun. 3. Batang Nozzle Berbeda dengan batang horizontal dan vertikal, batang nozzle dibuat dari besi siku sepanjang 120 cm dan pada bagian alas terdapat lubang dengan diameter 1 cm dengan jarak 5 cm. Lubang ini merupakan tempat untuk meletakkan nozzle. 4. Dudukan batang Horizontal Dudukan terbuat dari dua buah besi kotak dan sebuah besi plat dengan ukuran 60 cm x 50 cm. Terdapat empat buah lubang yang digunakan sebagai tempat penyambungan rangka alat pada trailer.
1 2 3 4 Gambar 12. Rangka alat penyemprot
Gambar 13. Pendeteksi jarak dan pemicu
21
b. Pemicu Rancangan lama penyemprotan per baris potongan citra adalah 0.5 detik atau 1 detik untuk setiap citra dengan luasan bidang semprot 100 cm x 100 cm. Roda yang digunakan berdiameter 54 cm sehingga memiliki keliling sebesar 169.646 cm. Penentuan jumlah magnet didasarkan pada error yang dihasilkan dari perbedaan jarak yang ditempuh oleh roda dengan panjang bidang semprot per baris potongan citra yaitu sebesar 50 cm. Magnet diletakkan tepat di samping roda yang telah terpasang piringan akrilik yang menempel pada cakram roda. Dengan perhitungan trial and error diperoleh jumlah magnet yang digunakan adalah 10 sehingga setiap magnet dapat mewakili jarak tempuh roda sepanjang ±17 cm. Dengan demikian untuk mencapai jarak 50 cm yang juga merupakan proses penyemprotan untuk setiap baris potongan citra, diperlukan pembacaan magnet sebanyak 3 kali (51 cm) oleh sensor magnet lempengan dan untuk proses pengambilan citra dilakukan tepat setelah proses pencacahan yang dilakukan oleh sensor setiap 6 kali. Error yang terjadi untuk panjang bidang semprot adalah sebesar 2% yang diperoleh dari perbandingan antara jarak tempuh roda dengan panjang bidang semprot rancangan. Karena proses penyemprotan dan proses pengambilan citra dilakukan dengan cara pencacahan oleh mikrokontroler melalui sensor magnet lempengan, ketika kecepatan maju alat lebih cepat atau lebih lambat dari 1m/detik maka lama penyemprotan akan mengikuti lama pencacahan 3 kali oleh sensor. 3.3.6 Analisis dan pengujian Untuk mengetahui hasil dari perancangan sistem yang telah dibuat, selanjutnya akan dilakukan pengujian dengan cara pengambilan data dari sistem dan dengan menganalisisnya sehingga diperoleh hasil yang diharapkan. Adapun pengujian yang akan dilakukan adalah:
a. Kinerja Aktuator Pengukuran kinerja aktuator yang dalam hal ini adalah sprayer elektrik dilakukan dengan menggunakan patternometer untuk pengukuran distribusi hasil penyemprotan dengan bukaan katup dan pengukuran distribusi hasil penyemprotan dengan PWM. Volume air yang disemprotkan sprayer selama 30 detik akan ditampung oleh n buah gelas yang merepresentasikan volume air hasil semprtotan untuk masing-masing kolom dan lebar semprot. Selain itu dengan menggunakan alat uji ini, dilakukan pula perbandingan antara tinggi semprot dan lebar semprot. Volume air (mL) yang terdapat pada masing-masing gelas diperoleh dengan mengalikan hasil timbang (gr) dan massa jenis air 1gr/cm3. Jarak antarkolom patternometer (antargelas) adalah 7.5 cm sehingga lebar semprot dari sprayer dapat ditentukan dengan (n-1) x 7.5 cm dengan n adalah jumlah gelas yang terisi air hasil semprotan. Pengukuran tinggi semprot dilakukan dengan mengukur jarak antara ujung nozzle tegak lurus terhadap permukaan jatuhnya semprotan. b. Ketepatan Penyemprotan Pengukuran ketepatan penyemprotan dilakukan dengan cara membandingkan panjang bidang semprotan dengan panjang perancangan. Dengan menggunakan rumus di bawah akan diperoleh nilai error dari setiap perbandingan juga nilai rataan error untuk sekian pengulangan.
(7)
22
(8) c. Ketelitian Dosis Penyemprotan Pengukuran dilakukan dengan menimbang cairan semprotan yang dikeluarkan melalui nozzle sprayer untuk memperoleh volume. Setelah itu nilai tersebut dibandingkan dengan volume cairan yang seharusnya dikeluarkan oleh nozzle sprayer. Dengan menggunakan persamaan (7) dan (8) akan diperoleh nilai error dari setiap pengulangan dan rataan error untuk sekian kali pengulangan. d. Peta Perlakuan Pengolahan citra dilakukan sebanyak 2 kali untuk setiap citra, yaitu pengolahan citra tunggal (640x480 px) dan pengolahan citra yang dibagi menjadi empat bagian (320x240 px). Kedua hasil pengolahan citra diinterpretasikan ke dalam warna dan angka yang menunjukkan 4 tingkat kepadatan gulma pada lahan terbuka (Gambar 14).
1
2
3
4
Tidak Ada
Jarang
Sedang
Banyak
Gambar 14. Interpretasi hasil pengolahan citra Setelah citra diinterpretasikan, nilai dari pengolahan citra tunggal dibandingkan dengan nilai dari pengolahan citra dengan 4 potongan. Ilustrasi di bawah ini menunjukkan perbandingan yang dilakukan untuk sebuah citra.
Ct Citra Tunggal
Cp1
Cp2
Cp3
Cp4
Citra dengan 4 Potongan
Gambar 15. Ilustrasi perbandingan hasil pengolahan citra Perhitungan: (9) Kemudian hasil perbandingan (x) untuk semua citra dijumlahkan. Hasil penjumlahan (∑x) yang bernilai kurang dari nol mengartikan bahwa konsumsi cairan pada perlakuan dengan 4 potongan citra akan lebih sedikit dibanding perlakuan dengan citra tunggal sebaliknya jika lebih dari nol, konsumsi cairan pada perlakuan dengan 4 potongan citra akan lebih banyak dibanding perlakuan dengan citra tunggal. Jika hasil penjumlahan sama dengan nol, konsumsi cairan untuk
23
kedua perlakuan tersebut adalah sama. Dengan menggunakan cara yang sama, perbandingan dosis aplikasi dilakukan dengan menggunakan nilai debit perancangan untuk setiap tingkat kepadatan gulma.
Mulai
Desain Citra
Pengembangan Perangkat Lunak Pengolahan Citra
Desain Sistem Kontrol
Perancangan Sistem Aktifasi
Pengujian Laboratorium Kinerja Sistem Kontrol
Sesuai Desain
TIDAK
YA Selesai Gambar 16. Diagram alir tahapan penelitian
24
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1
Deskripsi Alat
Aplikator cair yang dibuat adalah alat penyemprot herbisida yang dikendalikan oleh perangkat elektronik. Alat ini terbagi menjadi tiga bagian utama yaitu rangka alat, perangkat elektonika, dan perangkat lunak sistem. Alat ini dibuat sedemikian rupa agar dapat diterapkan pada berbagai jenis gulma pada lahan terbuka. Alat juga dibuat agar dapat dibongkar pasang pada beberapa bagiannya. Hal ini dilakukan dengan dasar pertimbangan dapat mempermudah transportasi. Sumber tenaga yang digunakan untuk semua bagian pada mesin ini adalah sumber listrik DC dalam bentuk baterai. Bagian rangka merupakan bagian penentu dari posisi nozzle dari atas permukaan tanah. Terdapat tiga sumbu gerak bebas pada bagian ini. Seperti yang terlihat pada Gambar 12, batang horizontal dapat digeser maju mundur yang dapat menentukan kinerja sistem pada saat mulai. Batang vertikal memiliki gerak bebas naik atau turun agar dapat mengatur tinggi semprotan yang sesuai. Komponen terakhir yaitu batang Nozzle terbuat dari besi siku dengan lubang-lubang berjarak 5 cm sebagai tempat nozzle, tujuannya agar nozzle dapat disesuaikan apabila dibutuhkan overlapping spraying. Perangkat mekatronika (Gambar 18) merupakan bagian yang mengatur kapan citra lahan akan diambil juga kapan penyemprot diaktifasi juga mengatur seberapa besar tingkat penyemprotannya. Keduanya dilakukan dengan mengaplikasikan algoritma kerja alat berdasarkan desain yang telah dibuat. Adapun perangkat lunak digunakan untuk mengolah citra yang telah diambil dan hasil olahan tersebut menjadi penentu tingkat penyemprotan yang akan dilakukan pada lahan.
Gambar 17. Desain antarmuka pengolahan citra Perangkat lunak sistem merupakan aplikasi yang digunakan untuk mengambil citra, mengolah citra, menghasilkan tingkat kepadatan gulma untuk setiap citra, menyimpan hasil pengolahan ke dalam variabel dan file teks, juga untuk menampilkan peta perlakuan. Adapun antarmuka dari aplikasi pengolahan citra dapat dilihat pada Gambar 17.
25
Komunikasi Data
Catu Daya
Sensor Magnet
Motor Sprayer
Gambar 18. Rangkaian elektronik sistem kontrol
4.2
Perangkat Lunak Pengolahan Citra
4.2.1 Penentuan Nilai Batas Segmentasi Nilai batas segmentasi ditentukan untuk mengetahui apakah piksel tersebut berupa obyek yaitu gulma atau latar gambar yaitu lahan. Nilai ambang batas yang digunakan dapat berupa kombinasi warna RGB atau Hue. Penentuan nilai ini dilakukan dengan memilih sebuah gambar input yang dapat membedakan lahan dan gulma dengan jelas. Nilai rataan R, G, B, dan Hue dari piksel yang berada dalam satu kolom diambil dengan menggunakan aplikasi. Nilai-nilai tersebut dapat dilihat pada Lampiran 3. Gambar 19 menunjukkan hasil interpretasi data ke dalam bentuk grafik dengan sumbu-x menunjukkan kolom piksel pada gambar dan sumbu-y adalah nilai RGB dan Hue untuk masingmasing kolom piksel pada gambar. Terlihat jelas bahwa nilai Green dan Blue tidak dapat merepresentasikan apakah kolom piksel tersebut merupakan gulma ataupun tanah dengan jelas. Berbeda dengan nilai Red dan Hue, keduanya memperlihatkan perubahan nilai ketika kolom piksel dari gambar beralih dari lahan ke gulma. Akan tetapi, perubahan nilai Hue lebih signifikan dibanding perubahan nilai Red yang terjadi. Oleh karena itu, untuk melakukan proses segmentasi digunakan nilai Hue. Selanjutnya adalah menentukan nilai batas dari nilai Hue yang dapat menunjukkan bahwa piksel tersebut merepresentasikan gulma atau lahan (Gambar 20). Cara yang digunakan adalah dengan menarik garis lurus memotong sumbu-y dan sejajar dengan sumbu-x sehingga diperoleh bagian atas garis menunjukkan gulma dan bagian bawah garis menunjukkan lahan. Dengan cara tersebut nilai batas segmentasi yang diperoleh adalah nilai Hue sebesar 46.5o.
26
Gambar 19. Nilai rataan RGB dan Hue dalam pemilihan Threshold value
Gambar 20. Penentuan nilai Hue sebagai nilai dari proses Thresholding
27
Gambar 21. Perbandingan hasil pengolahan citra dengan gambar yang diambil dengan kamera berbeda Penggunaan Hue sebagai nilai batas untuk melakukan segmentasi pada pengolahan gambar memiliki karakteristik tertentu. Salah satunya adalah hanya dapat diterapkan pada gambar yang diambil dengan kamera beresolusi tinggi dan fokus atau tidak kabur. Hal ini dapat dibuktikan dengan membandingkan beberapa gambar lahan terbuka dari penelitian yang dilakukan oleh Winandar (2010) dengan gambar dari penelitian sebelumnya oleh Solahudin (2010) setelah melalui proses pengolahan citra pada aplikasi yang dibuat. Adapun perbandingan keduanya dapat dilihat pada Gambar 21. Pada gambar tersebut, hasil pengolahan citra untuk gambar bagian bawah menunjukkan keakuratan yang rendah pada proses segmentasi dengan menggunakan nilai Hue. Tanah dan gulma tidak seluruhnya berhasil dibedakan satu sama lain. Karena pada gambar ini, nilai Hue untuk gulma dan tanah tidak memiliki perbedaan yang signifikan. 4.2.2 Klasifikasi Tingkat Kepadatan Gulma Kepadatan gulma sebagai hasil dari filterisasi citra terbagi dalam empat kelompok yang telah dijelaskan sebelumnya ditentukan dengan metode general. Rataan nilai hijau dari seluruh gambar yang diolah dibagi menjadi empat bagian dengan interval nilai yang sama. Nilai-nilai tersebut dapat dilihat pada tabel berikut.
28
Tabel 15. Interval nilai hijau piksel untuk klasifikasi tingkat kepadatan gulma Rataan Nilai Hijau KELAS
Keterangan Batas Bawah
Batas Atas
1
0.00
38.22
Tidak ada
2
38.22
76.45
Jarang
3
76.45
114.67
Sedang
4
114.67
255
Padat
4.2.3 Pengiriman dan Penerimaan Data USB port yang akan digunakan pada komputer jinjing diatur dengan menggunakan baudrate dan data bits yang sama dengan pengaturan pada mikrokontroler. Tabel 16 menampilkan pengaturan yang diberikan pada USB Port pada komputer jinjing. Tabel 16. Konfigurasi USB Port untuk komunikasi data Keterangan Properties Nama Port
COM6
Baud Rate
9600
Data Bits
8
Parity
None
Stop Bits
1
4.2.4 Peta Perlakuan Setelah aplikasi melakukan seluruh proses, aplikasi dapat memvisualisasikan tingkat kepadatan gulma yang telah diperoleh dari proses pengolahan citra sebelumnya ke dalam bentuk peta. Gambar 22 menunjukkan peta perlakuan yang terbentuk dari data sekunder yang digunakan baik untuk 1 data kelas kepadatan (kolom kiri ) maupun 4 data kelas kepadatan per citra (kolom tengah) dan hasil perbandingan keduanya (kolom kanan). Total nilai dari perbandingan (kolom kanan) pada Gambar 22 adalah -1.75. Tanda negatif menunjukkan bahwa pada kasus ini dengan data sekunder yang digunakan akan menngonsumsi cairan lebih sedikit jika menggunakan perlakuan dengan pembagian citra menjadi 4 bagian dibandingkan dengan menggunakan perlakuan citra tunggal.
29
Gambar 22. Peta perlakuan pengendalian gulma
30
4.3
Mikrokontroler
4.3.1 Port Input dan Output Mikrokontroler AT89S51 memiliki 4 buah Port Input/Output bebas dengan setiap Port memiliki 8 buah pin. Terdapat beberapa pin yang digunakan untuk melakukan proses penghitungan (counter), pin untuk pengatur kecepatan putar motor pompa. Tabel berikut berisi daftar penggunaan port input/output dalam penelitian ini. Tabel 17. Pin AT89S51 yang digunakan dalam sistem Jenis Input/Output Nomor Port Sensor Magnet (Counter)
Port 1 Pin 3
PWM pompa 2
Port 3 Pin 5
4.3.2 Counter Terdapat dua buah variabel counter yang ada pada program mikrokontroler, keduanya secara berturut-turut adalah iCount dan sCount. iCount merupakan variabel counter yang mengatur kapan sebuah citra lahan diambil dari sebuah direktori oleh aplikasi pengolah citra. Sedangkan sCount berfungsi untuk mengatur kapan mikrokontroler akan meminta data tingkat kepadatan gulma dari aplikasi pengolah citra. Port 3 Pin 1 pada mikrokontroler dihubungkan dengan kabel pada salah satu sisi sensor magnet. Pada sisi lainnya, sensot magnet dihubungkan dengan sumber tegangan 5V yang ada pada catu daya. Pada awal proses, seluruh pin pada Port 1 bernilai 0. Setiap mikrokontroler mengangkap tegangan 5V pada pin ini atau dengan kata lain ketika kedua sisi sensor terhubung, setiap nilai variabel Counter pada program akan bertambah sebanyak 1 satuan. Berikut potongan program yang menjalankan proses pencacahan pada mikrokontroler. temp1=P1_3; if((temp1==1) && (temp2==0)) { icount=icount+1; scount=scount+1; } temp2=temp1; Penggunaan dua buah variabel tambahan yaitu temp1 dan temp2 dimaksudkan untuk mengurangi kesalahan pencacahan yang dapat disebabkan oleh clockspeed mikrokontroler yang cepat yaitu sebesar 11,059MHz. 4.3.3 Pengaturan Komunikasi Data Mikrokontroler AT89S51 memiliki fitur pengiriman dan penerimaan data yang terbagi menjadi dua, yaitu komunikasi data serial dan komunikasi data paralel. Pada penelitian ini digunakan komunikasi data serial pada mikrokontroler dan komunikasi data USB pada komputer jinjing. Kedua device dihubungkan oleh sebuah konverter yaitu Prolific USBtoSerial yang mengubah signal serial menjadi signal usb ataupun sebaliknya.
31
Pada penelitian ini, serial port diatur dengan menggunakan mode 1 dan mengaktifkan penerimaan data (REN) sehingga pengalamatan SCON adalah pada 50H. Karena mode yang digunakan adalah mode 1, pengaturan baudrate dari komunikasi data ini harus dilakukan dengan mengatur nilai dari Timer1 yang merupakan fitur dari mikrokontroler AT89S51. Penentuan nilai dari Timer1 dapat dilakukan sebagai berikut: TMOD bernilai 21H yang berarti bahwa Timer1 yang digunakan adalah pada mode 2 yaitu 8bit timer auto reload. Karena tanpa melalui inisialisasi awal, nilai dari PCON.7 / SMOD = 0 dan baud rate yang digunakan adalah 9600, maka TH1 = 256 – ((Crystal/384) / Baud Rate) TH1 = 256 – ((11059000/384) / 9600) TH1 = 256 – ((28799)/9600) TH1 = 256 – 3 = 253 = FDH Potongan program dibawah ini menunjukkan proses inisialisi oleh mikrokontroler untuk pengaktifan serial port void InitSerial() { TMOD = 0x21; TL1 = 0xFD; TH1 = 0xFD; SCON = 0x50; TR1 = 1; } 4.3.4 Pengiriman Data Mikrokontroler bertugas untuk mengirimkan dua buah jenis data, masing-masing berupa sebuah karakter yaitu karakter “A” dan karakter “C” dengan menggunakan nilai ASCII. Pengiriman karakter “A” bertujuan untuk memicu program pengolah citra untuk mengambil sebuah citra dari direktori dan melakukan proses penentuan tingkat kepadatan gulma. Sedangkan pengiriman karakter “C” bertujuan untuk memicu program pengolah data untuk mengirimkan tingkat kepadatan gulma baris selanjutnya yang tersimpan pada sebuah variabel matriks. void SendIDat() { unsigned char dat; dat = 65; SBUF = dat; while(TI==0); TI=0; } void SendSDat() { unsigned char dat; dat = 67; SBUF = dat; while(TI==0); TI=0; }
32
4.3.5 Penerimaan Data Tidak hanya mengirim data, mikrokontroler juga berfungsi untuk menerima data yang dikirim oleh program pengolah citra. Data tersebut adalah sebuah karakter huruf kecil dari „a‟ sampai „p‟ yang memiliki arti kombinasi dari dua perlakuan penyemprotan sebagai hasil dari pengolahan citra yang menunjukkan tingkat kepadatan gulma pada lahan terbuka pada bagian kiri dan kanan. Kombinasi tersebut dapat dilihat pada tabel 14. Setelah data diterima, kombinasi-kombinasi tersebut akan dikirim ke pin PWM dengan nilai antara 0-255 yang merepresentasikan kecepatan putar motor pompa sprayer yang akan dijelaskan pada subbab berikutnya. 4.3.6 Pengaturan Modulasi Lebar Pulsa Penggunaan lebar pulsa pada mikrokontroler diterapkan pada Timer0, karena Timer1 telah digunakan untuk pengaturan komunikasi serial. Pengaturan yang dilakukan pada Timer0 melalui program adalah sebagai berikut: void pwm_setup() { TMOD = 0x21; IP = 0x10; IE = 0x92; TR0 = 1; } TMOD = 21H menunjukkan bahwa Timer0 yang digunakan memakai mode 2. IP=01H menunjukkan bahwa mikrokontroler akan melaksanakan interupsi dari ROM internal. IE=92H berfungsi untuk mengaktifkan interupsi pada Timer0 dan Serial Port. Terakhir, TR0=1 bertujuan untuk mengaktifkan Timer0 itu sendiri. Setelah proses inisialisasi di atas, PWM dijalankan dengan memanfaatkan fitur interupsi yang ada pada mikrokontroler seperti yang ditunjukkan oleh potongan program berikut: void timer0() interrupt 1 { if(!pwm_flag) { pwm_flag = 1; PWMPIN = 1; TH0 = 255 - pwm_width; TF0 = 0; return; } else { pwm_flag = 0; PWMPIN = 0; TH0 = pwm_width; TF0 = 0; return; } }
33
Tegangan +5V akan dialirkan ke pin PWM ketika pwm_flag bernilai 1 dan sebaliknya aliran arus melalui pin PWM akan terputus ketika pwm_flag bernilai 0. Nilai TH0 menunjukkan nilai awal dari timer untuk mencapai overflow. TF0 untuk menghapus overflow dan memulai kembali Timer0 dari nilai awal.
4.4
Penentuan Nilai Modulasi Lebar Pulsa
Penentuan lebar pulsa yang digunakan didasari oleh nilai yang digunakan dalam penelitian sebelumnya. Thangkowit (2006) menerapkan besar lebar pulsa seperti pada Tabel 13 pada sebuah citra berukuran 62 cm X 84 cm, maka untuk penelitian ini, dengan ukuran citra 50 cm x 50 cm, digunakan sebanyak kurang lebih setengah kali debit untuk penyemprotan. Dari hasil perhitungan dan batasan debit maksimum sprayer, diperoleh persentasi duty cycle yang ditampilkan pada tabel berikut. Tabel 18. Nilai duty cycle PWM yang digunakan dalam sistem
4.5
Kelas
PWM (%duty cycle)
PWM
Debit (lt/min)
1
0
0
0
2
67
167
0.85
3
88
226
1.15
4
100
255
1.21
Sprayer Elektrik
4.5.1 Pengujian kinerja Sprayer elektrik
2/3 bukaan
Bukaan Penuh
35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 0.00 0.38 0.77 1.15 1.54 1.92 2.31 2.69 3.08 3.46 3.85 4.23 4.62 5.00 5.38 5.77 6.15 6.54 6.92 7.31 7.69 8.08 8.46 8.85 9.23 9.62 10.00 10.38 10.77 11.15 11.54 11.92 12.31 12.69 13.08 13.46 13.85 14.23 14.62 15.00
Debit (mL/0.38 detik)
1/3 Bukaan
Waktu (detik) Gambar 23. Debit kontinyu dari sprayer elektrik pada berbagai tingkat bukaan katup Kinerja sprayer elektrik yang dimaksud adalah kestabilan debit air yang dikeluarkan melalui nozzle pada setiap detiknya. Dari Gambar 23 terlihat jelas selama 15 detik pengujian, sprayer elektrik tidak menunjukkan pergerakan yang stabil untuk ketiga kasus yang diaplikasikan yaitu dengan 1/3 bukaan katup, 2/3 bukaan katup dan bukaan katup penuh. Hal ini dapat disebabkan oleh kondisi teknis dari pompa yang digunakan.
34
4.5.2 Hubungan antara Tinggi dan Lebar Penyemprotan Hubungan antara tinggi penyemprotan dengan lebar penyemprotan sangat erat karena nilai koefisien korelasi (R) yang dihasilkan sebesar 0.99. Dari hasil ini, ketinggian penyemprotan yang digunakan adalah 20 cm. Nilai tersebut diambil dengan pertimbangan ketinggian gulma pada lahan.
140
y = 1.875x + 43.75 R² = 0.9868
Lebar Semprot (cm)
120 100 80 60 40 20 0 0
10
20
30
40
50
Tinggi Semprot (cm) Gambar 24. Hubungan antara tinggi dan lebar penyemprotan 4.5.3 Pengujian debit dan distribusi hasil penyemprotan Dengan tinggi penyemprotan sebesar 20 cm, Gambar 25 dan Gambar 26 secara berturut-turut memperlihatkan pola distribusi air dari sprayer elektrik dengan bukaan katup dan perlakuan PWM. Pada penggunaan PWM (Gambar 26) terdapat 4 kolom yang memiliki volume maksimum hampir sama sedangkan pada penggunaan katup (Gambar 25) tidak. Artinya bahwa distribusi cairan yang dilakukan dengan menggunakan PWM lebih merata dibandingkan dengan menggunakan bukaan katup. Bukaan Penuh
2/3 bukaan
1/3 bukaan
160
Volume (mL)
140 120 100 80 60 40 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Gelas ke-n Gambar 25. Distribusi air hasil penyemprotan dengan bukaan katup selama 30 detik
35
Volume dari setiap kolom pada Gambar 25, menunjukkan pada umumnya volume bukaan penuh pada bagian kiri merupakan debit yang paling tinggi sedangkan pada bagian kanan, hampir seluruh volume bukaan penuh merupakan nilai yang paling rendah. Beda halnya dengan penggunaan pwm (Gambar 26), hampir seluruh volume dengan pwm sebesar 255 menjadi nilai tertinggi pada setiap kolom.
Volume (mL)
pwm 255
pwm 226
pwm 167
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Gelas ke-n Gambar 26. Distribusi air hasil penyemprotan dengan perlakuan PWM selama 30 detik Dari hasil pengujian distribusi air hasil penyemprotan diperoleh debit untuk penyemprotan dengan perlakuan bukaan katup (Gambar 25) adalah 19.38, 19.09, dan 18.96 mL/detik secara berturutturut untuk bukaan penuh, 2/3 bukaan, dan 1/3 bukaan. Debit untuk penyemprotan dengan perlakuan PWM adalah 15.81, 14.93, dan 13.56 mL/detik untuk pwm 255, pwm 226, dan pwm 167 secara berturut-turut.
4.6
Uji Kinerja Sistem
4.6.1 Konfigurasi Pengujian Pengujian dilakukan dengan menggunakan 6 buah gambar yaitu gambar 4, 5, 6, 5, 23, dan 5 yang telah disusun berurutan sehingga menghasilkan 12 kelas kepadatan gulma bagian kanan secara berturut-turut 4, 4, 1, 1, 2, 2, 1, 1, 3, 3, 1, dan 1. 4.6.2 Perbandingan Peyemprotan 2 Sprayer dengan Perlakuan Tunggal dan Perlakuan Ganda Dari hasil pemetaan perlakuan yang divisualisasikan pada Gambar 22, dan debit yang ada pada Tabel 18 dihasilkan bahwa dosis penyemprotan total untuk penyemprotan dengan perlakuan tunggal adalah sebesar 0.756 L sedangkan dosis penyemprotan total untuk penyemprotan dengan perlakuan ganda adalah sebesar 0.649 L. Kedua angka tersebut menunjukkan adanya penghematan penggunaan cairan hingga 14% jika sebuah citra dibagi menjadi 4 citra. Dengan kata lain, penerapan pertanian presisi dengan memperkecil luasan citra pada kasus data sekunder ini dapat meningkatkan ketepatan penyemprotan dan mengurangi herbisida sehingga dapat menghemat biaya dan ramah lingkungan. Perbandingan ini dilakukan dengan metode teoritis.
36
4.6.3 Uji Ketepatan Aktifasi Penyemprotan
Gambar 27. Pengujian ketepatan aktifasi penyemprotan Ketepatan aktifasi diukur dengan jarak semprotan sprayer. Jarak tersebut kemudian dibandingkan dengan jarak seharusnya yaitu hasil dari perancangan pemicu. Tabel 19. Hasil pengujian aktifasi penyemprotan
Ulangan
Jarak Perancangan (cm)
Jarak Terukur (cm) Error (%) 1
2
3
4
5
1
102
94
85
104
88
109
9.41
2
102
110
90
102
87
106
7.65
3
102
108
85
110
86
107
10.20
4
102
114
91
111
74
111
13.53
5
102
112
87
111
85
112
11.96
Rataan
10.55
Nilai error rata-rata yang dihasilkan dari pengujian ketepatan aktifasi adalah sebesar 10.55% dengan hasil pengukuran jarak dengan pola yang sama. Hal ini dapat disebabkan oleh aktifasi yang dilakukan oleh pemicu. Untuk mengaktifasi gambar, pencacah mikrokontroler berada pada hitungan ke-6 akan tetapi pada saat pengujian aktifasi gambar dilakukan pada saat pencacah berada pada hitungan manual ke-5 atau pada hitungan manual ke-6. Letak magnet yang berdekatan dan posisi sensor magnet dapat mempengaruhi terjadinya hal tersebut. Ketika sensor magnet berada tepat di area 2 medan magnet, sensor magnet dapat mencacah sebanyak 2 kali. Penyebab error lainnya adalah penundaan yang terjadi selama aplikator melakukan penyemprotan hingga aplikator berhenti. 4.6.4 Uji Ketelitian Dosis Aplikasi Ketelitian dosis aplikasi diukur dengan mengukur volume total yang keluar dari nozzle sprayer untuk masing-masing pengujian dan membandingkan dengan volume seharusnya dari hasil perancangan dosis (Gambar 28).
37
Hasil pengujian menunjukkan bahwa rataan error yang terjadi sebesar 3.47%. Artinya bahwa dosis aplikasi yang dikeluarkan oleh aplikator terbilang baik. Error yang terjadi disebabkan oleh kinerja dari pompa sprayer yang kurang baik seperti yang dijelaskan sebelumnya.
Volume Seharusnya
Volume Terukur
Volume (mL)
200.00 150.00 100.00 50.00 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Ulangan ke-n
Gambar 28. Hasil pengujian ketelitian dosis aplikasi
Gambar 29. Pengujian ketelitian dosis aplikasi
38
V. SIMPULAN DAN SARAN 5.1
Simpulan
1. Pembuatan aplikasi komputer untuk menduga tingkat kepadatan gulma pada lahan terbuka dan pengendalian aplikator cair dengan modulasi lebar pulsa telah berhasil dilakukan. 2. Proses segmentasi menggunakan Hue thresholding. Nilai batas Hue yang digunakan untuk membedakan lahan dan gulma pada citra adalah 46.5o. 3. Penentuan tingkat kepadatan gulma menggunakan nilai rata-rata warna hijau dari setiap citra. Citra dibagi dalam 4 kelas kepadatan yaitu tidak ada, jarang, sedang, dan padat masing-masing dengan interval nilai rata-rata warna hijau 0.00-38.22, 38.22-76.45, 76.45-114.67, dan 114.67-255 secara berurut. Nilai kelas kepadatan dari seluruh citra yang diolah nantinya akan menjadi dasar dalam pembuatan peta kepadatan gulma pada lahan terbuka. 4. Sprayer elektrik yang digunakan dalam penelitian ini, menggunakan modulasi lebar pulsa dalam pengaturan debit penyemprotan yaitu 0%, 67%, 88%, dan 100% dengan output penyemprotan 0 L/detik, 0.01417 L/detik, 0.01917 L/detik, dan 0.02017 L/detik. 5. Sistem kontrol aplikator cair menghasilkan nilai error sebesar 10.55% untuk ketepatan aktifasi penyemprotan dan error sebesar 3.47% untuk ketelitian dosis penyemprotan. 6. Pada kasus ini, penerapan pertanian presisi dengan membagi sebuah citra menjadi beberapa empat bagian dapat melakukan perlakuan yang lebih presisi dan penghematan konsumsi cairan hingga 14%.
5.2
Saran
Diharapkan pada penelitian selanjutnya dapat digunakan sensor lain yang peka terhadap magnet atau menggunakan magnet lain sehingga proses pencacahan pada pendeteksi jarak dapat dilakukan dengan baik. Dengan proses pencacahan yang baik, nilai error untuk ketepatan aktifasi penyemprotan diharapkan menjadi lebih kecil. Penambahan magnet dapat dilakukan untuk memperkecil error alat. Akan tetapi, akan terjadi penguatan medan magnet yang dapat mengganggu kinerja sensor karena jarak magnet yang berdekatan. Untuk menghindari hal tersebut, penambahan jumlah magnet harus diikuti dengan mengubah ukuran diameter tempat diletakkannya magnet tersebut menjadi lebih besar.
39
DAFTAR PUSTAKA Ahmad U. 2005. Pengolahan Citra Digital dan Teknik Pemrogramannya. Yogyakarta: Graha Ilmu. Arymurthy AN dan Suryana S. 2002. Pengantar Pengolahan Citra. Jakarta : PT Elex Media Komputindo Atmel. 2008. AT89S51 Datasheet, revision C. 23 Mar 2011
Auernhammer H. 2001. Precision farming – The Environmental Challenge. Computers and Electronics in Agriculture (30):31-43. Bucholtz KP amd RE Doersch. 1968. Cultivation and herbicides for weed control in corn. Weed Sci 16:232-234 Buldan S. 2006. Prototipe Mobile Robot Penjinak Bom [skripsi]. Bandung: Universitas Komputer Indonesia Bandung. Dammer K.G. and G. Wartenberg. 2007. Sensor-based weed detection and application of variable herbicide rates in real time. Crop Protection (26): 270-277. Doluschitz R. 2003. Precision Agriculture – Applications, Economic Considerations, Experiances and Perspectives. EFITA Conference, Hungary. Evan. 2009. Studi Digital Watermarking Citra Bitmap dalam Mode Warna Hue Saturation Lightness. [makalah]. Bandung: Institut Teknologi Bandung. Krokar Z. 2008. Theory of Pulse Width Modulated Control Systems. Personal Manuscript Lesmana HE. 2010. Aplikasi Pengolahan Citra untuk Sistem Fertigasi Otomatis Tanaman Tomat dalam Greenhouse [skripsi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor Miller A and Bellinder R. 2001. Herbicide application using a knapsack sprayer. India: Rice-Wheat Consortium for the Indo-Gangetic Plains. pp 12 Monaco TJ. 2002. Weed science : principles and practices Ed IV. New York: John Wiley and Sons, Inc. Murni A. 1992. Pengantar Pengolahan Citra. Jakarta : PT Elex Media Komputindo. Solahudin M. 2010. Weeds and Plants Recognition using Fuzzy Clustering amd Fractal Dimension Methods for Automatic Weed Control. Proceedings of AFITA International Conference. Bogor. Tangkowit R., V. Salokhe, H. Jayasuria. 2006. Development of Tractor Mounted Real-time Variable Rate Herbicide Applicator for Sugarcane Planting. Agricultural Engineering International : the CIGR Ejournal Vol. VIII, June, 2006. Winandar R. 2011. Pengembangan Perangkat Sensor Tingkat Warna Daun untuk Menentukan Kebutuhan Pupuk Tanaman Kedelai [skripsi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor Zhang N et al. 2002. Precision Agriculture – a Worldwide Overview. Computers and Electronics in Agriculture (36): 113-132.
40
LAMPIRAN
41
Lampiran 1. Citra sebaran gulma pada lahan terbuka (Solahudin, 2010)
1
11
21
2
12
22
3
13
23
4
14
24
5
15
25
6
16
26
7
17
8
18
9
19
10
20
42
Lampiran 2. Data spesifikasi sprayer elektrik Product
Sprayer elektrik
Merk Model Berat (kg) Kapasitas tangki (L) Dimensi Baterai
CCB SUMO ES-18D 6.4 18 38 x 26 x 57.5 cm 12 V / 7Ah
Kelengkapan
3 buah nozzle Charger User manual Respiratory mask
43
Lampiran 3. Gambar teknik rangka alat
44
Lampiran 4. Data pengolahan citra Citra ke-
Kolom Kiri
Baris ke-
R
G
B
Gr
Kolom Kanan H
t (mdet)
R
G
B
Gr
H
t (mdet)
1
1
99.19
125.12
69.94
113.18
76.63
196.01
74.95
86.77
49.96
80.54
49.92
196.01
2
2 3
105.65 90.32
126.25 117.54
71.84 79.97
116.04 107.51
74.48 86.16
196.01 197.01
53.29 74.78
60.59 89.85
34.93 63.53
56.53 84.25
33.98 60.25
197.01
3
4 5
93.74 105.71
114.32 135.97
79.06 78.43
106.52 122.71
77.49 85.77
197.01 196.01
84.21 64.32
99.46 78.94
70.54 45.96
93.72 72.19
65.76 48.15
196.01
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
77.32 119.93 117.70 75.35 56.58 90.29 47.81 76.12 107.36 22.87 18.99 104.35 77.37 44.97 66.54 79.81 49.67 67.30 78.43
97.38 152.89 147.47 91.62 60.98 111.06 53.14 90.36 110.52 27.40 17.71 130.84 93.59 53.26 61.52 102.96 59.82 85.83 82.96
56.88 89.89 87.43 65.37 44.70 70.53 35.20 61.70 78.89 20.40 14.35 81.34 59.44 40.24 50.28 66.68 39.84 58.70 59.69
88.47 138.55 134.35 85.72 59.15 102.35 50.56 84.68 108.33 25.86 18.14 119.71 86.63 50.50 63.25 93.90 55.70 78.96 80.75
61.76 86.09 81.86 68.29 37.45 71.25 30.24 54.94 54.65 18.28 6.41 81.27 57.57 34.37 22.77 73.62 40.52 60.91 46.57
196.01 194.01 194.01 198.01 198.01 199.01 199.01 196.01 196.01 198.01 198.01 197.01 197.01 196.01 196.01 196.01 196.01 195.01 195.01
57.15 111.35 103.59 29.13 14.63 44.38 57.88 50.35 98.36 84.22 82.16 87.47 72.64 89.19 114.43 60.78 31.69 17.03 20.78
70.56 139.67 129.79 29.51 15.65 49.25 66.45 50.69 98.92 74.15 73.59 104.07 85.72 82.43 106.56 66.68 33.34 16.90 20.03
41.04 82.79 76.96 21.60 11.17 32.39 43.44 36.19 71.21 61.39 60.37 65.44 53.75 67.51 86.88 44.82 22.81 12.27 14.73
64.42 127.20 118.24 29.14 15.17 46.85 62.57 50.02 97.73 77.55 76.45 96.67 79.78 84.78 109.27 63.77 32.33 16.78 20.09
43.54 77.61 71.93 15.89 8.95 29.16 40.43 23.71 47.96 24.02 24.17 61.82 50.00 29.98 40.18 39.50 19.16 8.62 9.47
4 5 6 7 8 9 10 11 12
194.01 198.01 199.01 196.01 198.01 197.01 196.01 196.01 195.01
45
Lampiran 4. (lanjutan) Citra ke13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Baris ke25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
Kolom Kiri R
G 56.37 33.31 61.66 40.85 11.16 11.87 11.38 21.48 60.87 19.21 27.06 29.66 19.14 48.79 45.52 52.46 21.09 8.66 43.14 38.53 50.99 81.12 72.69 45.68
B 65.05 33.24 76.37 42.65 11.75 9.82 12.14 17.00 83.12 17.49 32.17 26.24 23.73 41.26 53.57 51.35 25.14 7.42 61.02 40.71 60.40 77.78 99.03 53.14
Gr 50.30 26.34 53.04 30.96 10.15 8.07 9.46 14.28 60.48 13.46 24.54 21.33 18.30 31.88 36.01 36.75 18.26 5.89 40.66 29.11 42.72 58.89 66.46 37.58
Kolom Kanan H
62.28 33.26 70.90 41.71 11.70 10.47 11.89 18.46 75.70 17.95 30.51 27.34 22.29 43.40 50.24 51.12 23.69 7.79 54.57 39.61 56.85 78.39 89.44 50.27
t (mdet) 39.52 15.54 48.53 21.20 9.88 2.54 8.42 3.42 57.28 8.43 22.31 8.52 21.12 14.06 32.29 23.54 16.24 2.55 50.46 23.17 35.44 31.65 73.56 33.26
195.01 195.01 194.01 194.01 199.01 199.01 194.01 194.01 194.01 194.01 195.01 195.01 196.01 196.01 193.01 193.01 195.01 195.01 195.01 195.01 196.01 196.01 199.01 199.01
R
G 130.41 123.76 30.50 19.44 104.06 48.14 60.19 74.90 69.90 68.71 52.49 31.43 29.16 24.75 61.03 90.52 45.17 57.17 26.52 21.70 100.94 96.63 30.82 23.29
B 124.19 119.02 28.20 19.96 84.74 38.74 46.85 58.99 75.92 67.99 43.63 26.11 25.04 20.39 55.03 79.10 37.11 50.43 24.09 21.72 94.06 89.03 37.22 26.76
Gr 100.73 96.21 21.49 14.61 70.16 31.81 39.39 49.65 55.65 52.36 36.09 21.60 19.13 15.78 40.68 59.63 29.86 39.33 18.31 16.16 72.72 69.51 25.53 18.92
H 126.40 120.72 28.77 19.63 90.96 41.72 51.17 64.17 73.48 67.99 46.50 27.84 26.17 21.64 56.41 82.09 39.59 52.36 24.71 21.56 95.87 91.16 34.74 25.40
t (mdet) 49.73 48.99 10.48 9.98 20.05 8.59 8.57 11.47 38.99 31.74 11.30 6.45 9.72 6.36 20.58 27.00 9.44 17.04 10.71 12.10 35.92 32.52 24.15 16.95
195.01 194.01 199.01 194.01 194.01 195.01 196.01 193.01 195.01 195.01 196.01 199.01
46
Lampiran 4. (lanjutan) Citra ke25 26
Baris ke49 50 51 52
Kolom Kiri R
G 102.83 98.93 35.64 18.37
B 125.27 110.78 42.27 17.43
Gr 84.50 76.94 30.44 13.41
Kolom Kanan H
116.45 105.69 39.85 17.66
t (mdet) 70.24 55.87 25.69 7.20
198.01 198.01 197.01 197.01
R
G 118.96 109.67 43.28 45.55
B 134.82 124.56 39.53 41.63
Gr 93.58 86.31 29.96 31.82
H 128.18 118.34 40.46 42.64
t (mdet) 69.40 64.52 14.69 15.60
198.01 197.01
47
Lampiran 5. Data penentuan nilai segmentasi Kolom ke-
R
G
B
Gr
H
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
152.44 154.03 153.79 153.99 155.11 156.70 156.14 157.86 159.86 158.61 157.99 158.08
124.28 125.66 125.05 124.92 125.66 126.96 126.30 128.00 129.73 128.46 128.39 129.07
97.76 99.14 98.44 98.28 99.22 101.18 101.14 103.45 104.55 103.48 103.58 104.73
132.61 134.09 133.56 133.52 134.43 135.95 135.39 137.23 139.01 137.73 137.52 138.11
31.48 31.83 30.98 30.08 28.68 30.77 30.83 33.56 31.05 28.77 29.43 32.45
12 13 14 15
159.55 161.70 160.36 160.47
130.99 132.75 130.60 129.87
106.95 108.90 106.08 105.21
139.99 141.95 139.88 139.36
33.69 33.23 31.70 30.84
16 17 18 19 20 21
164.43 163.05 160.08 161.88 161.97 162.39
134.24 132.84 129.75 131.17 131.17 131.14
108.06 106.80 103.87 105.67 106.02 106.08
143.52 142.11 138.99 140.61 140.69 140.81
29.22 29.75 28.81 28.58 30.60 27.46
22 23
165.18 163.31
133.86 132.08
109.00 107.13
143.66 141.79
27.31 27.38
24 25 26 27
163.74 164.70 164.60 163.31
132.87 133.93 133.86 132.73
107.56 108.35 107.96 106.47
142.44 143.47 143.34 142.07
29.04 28.05 28.87 28.77
28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
166.23 167.95 164.78 166.09 168.73 168.55 167.75 169.76 169.95 171.61 172.01 170.95
135.50 137.32 134.01 135.24 138.54 138.24 137.35 139.13 139.18 140.59 140.83 139.85
110.18 112.15 108.22 109.75 113.8 113.17 112.19 114.31 114.12 115.63 116.05 114.74
145.11 146.97 143.52 144.85 148.16 147.84 146.94 148.89 148.95 150.49 150.81 149.73
34.02 32.97 27.29 27.06 30.62 30.24 28.98 28.96 28.19 28.61 29.84 28.31
48
Lampiran 5. (lanjutan) Kolom R ke-
G
B
Gr
H
40 41 42 43 44
168.94 168.62 173.10 174.67 172.79
137.70 137.67 142.76 144.84 143.28
114.31 114.70 120.82 122.82 119.36
147.80 147.74 152.95 154.93 152.95
32.62 30.14 38.85 41.64 37.14
45 46 47 48 49 50
174.10 175.72 176.22 174.04 174.32 175.74
144.28 145.31 145.47 142.72 143.21 145.04
119.06 119.47 119.60 117.63 118.13 120.57
153.89 155.04 155.30 152.75 153.20 155.05
32.24 30.30 35.30 29.46 28.20 28.30
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66
175.53 173.08 173.21 173.66 173.95 175.92 176.09 175.80 172.92 173.69 174.58 173.21 172.26 172.49 171.94 173.45
145.43 143.55 144.01 144.38 144.88 146.85 146.89 145.94 143.14 144.43 146.05 146.15 146.03 145.39 144.19 144.96
121.06 118.61 119.06 119.51 120.48 121.15 121.34 120.88 117.49 119.09 121.28 121.25 120.79 119.68 118.70 120.28
155.28 153.09 153.47 153.88 154.40 156.25 156.35 155.64 152.65 153.86 155.39 155.04 154.62 154.15 153.14 154.28
27.63 29.50 30.79 32.37 34.66 32.68 31.47 31.13 30.41 29.65 33.29 35.30 37.08 35.86 35.94 36.36
67 68 69 70 71 72
174.04 172.68 172.91 172.14 172.79 174.31
145.36 144.46 144.87 143.73 143.88 144.24
120.86 119.70 119.64 117.84 118.00 120.47
154.77 153.66 153.97 152.81 153.12 154.13
37.10 37.80 36.88 35.06 35.72 37.86
73 74 75 76 77 78
173.19 174.36 174.18 174.28 174.37 174.74
143.80 145.58 144.96 144.43 144.75 146.11
119.83 121.75 121.16 120.60 120.65 121.50
153.45 155.12 154.62 154.26 154.48 155.51
35.65 36.99 40.11 38.07 36.17 40.38
79 80
173.64 173.16
146.09 145.98
120.93 122.75
155.09 155.14
43.74 41.69
49
Lampiran 5. (lanjutan) Kolom R ke-
G
B
Gr
H
81 82 83 84 85
172.99 170.33 171.48 171.13 169.79
145.88 143.53 144.88 144.53 143.39
122.07 118.70 119.35 118.43 116.87
154.93 152.27 153.51 153.06 151.77
38.40 38.33 38.45 36.69 34.80
86 87 88 89 90 91
169.25 170.02 170.23 168.33 166.08 166.45
143.06 143.89 142.15 140.34 137.59 137.53
116.33 117.37 116.49 114.40 111.38 111.82
151.33 152.20 151.11 149.18 146.46 146.60
36.07 39.92 37.54 35.89 34.01 33.94
92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107
168.63 165.24 163.86 162.05 164.64 165.72 163.15 164.06 165.96 163.93 161.78 160.82 159.95 158.94 161.22 159.00
139.54 136.63 135.49 134.09 136.93 138.25 136.40 137.89 139.93 137.88 135.51 134.31 133.20 132.51 134.85 131.85
114.63 111.78 111.21 110.29 112.50 113.87 110.94 112.22 114.15 111.80 108.88 107.76 108.75 108.14 110.51 107.37
148.84 145.71 144.54 143.04 145.80 147.10 144.82 146.15 148.20 146.05 143.60 142.44 141.67 140.88 143.27 140.40
32.28 34.48 38.58 42.96 38.03 41.24 39.43 39.22 38.77 35.91 34.89 33.77 35.08 32.64 35.30 38.13
108 109 110 111 112 113
157.97 163.32 165.75 165.01 163.19 164.49
129.63 134.45 137.60 137.92 135.25 137.11
105.36 110.23 113.09 112.65 110.13 113.11
138.50 143.63 146.61 146.52 144.04 145.96
35.30 32.04 32.47 32.50 36.08 40.39
114 115 116 117 118 119
164.32 167.13 166.94 167.68 170.66 169.11
137.80 141.20 140.90 140.85 142.56 140.26
114.64 118.43 117.45 117.18 118.53 115.74
146.53 149.91 149.54 149.69 151.78 149.56
37.15 43.09 43.12 47.20 37.53 39.41
120 121
168.09 168.50
136.33 136.74
114.25 115.16
146.74 147.23
41.64 43.97
50
Lampiran 5. (lanjutan) Kolom R ke-
G
B
Gr
H
122 123 124 125 126
169.75 169.57 168.30 167.39 169.50
138.03 138.21 137.26 136.65 138.86
116.55 117.15 116.32 115.42 117.94
148.56 148.70 147.64 146.88 149.17
47.72 46.72 47.37 43.83 42.03
127 128 129 130 131 132
167.60 164.37 165.85 168.31 167.76 166.94
137.17 135.17 136.80 138.81 137.74 135.66
116.37 116.38 117.16 118.65 116.80 114.39
147.39 145.25 146.76 148.89 147.83 146.02
53.31 60.63 51.64 49.58 44.55 46.63
133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148
169.25 169.41 167.68 165.45 166.07 169.25 169.65 168.91 167.66 166.35 167.79 166.76 167.46 167.52 168.89 168.38
136.99 137.12 135.93 133.28 133.89 136.97 137.34 136.34 134.78 133.14 134.50 133.86 134.46 134.46 135.39 134.80
115.44 115.08 113.20 110.20 110.81 114.51 114.75 113.30 111.35 109.36 110.66 112.28 112.82 112.79 113.63 112.72
147.64 147.72 146.23 143.57 144.20 147.50 147.87 146.85 145.28 143.64 145.06 144.60 145.24 145.26 146.34 145.70
38.19 44.97 44.30 34.39 35.26 37.14 35.64 31.10 34.16 32.79 34.52 34.30 31.94 30.63 29.13 27.41
149 150 151 152 153 154
166.30 163.50 167.55 164.94 163.82 164.38
132.46 129.72 133.59 132.01 130.50 130.75
109.78 106.47 110.72 108.48 107.29 107.36
143.29 140.37 144.46 142.43 141.03 141.36
29.05 31.52 33.34 32.55 34.59 33.08
155 156 157 158 159 160
164.84 166.84 166.54 163.39 164.41 166.56
131.42 134.00 134.06 130.38 131.26 134.33
108.07 110.86 110.55 106.71 107.82 111.59
141.99 144.51 144.41 140.75 141.73 144.72
32.68 31.83 33.27 32.22 36.01 34.25
161 162
168.23 163.32
136.03 130.98
112.86 107.22
146.40 141.16
29.64 30.70
51
Lampiran 5. (lanjutan) Kolom R ke-
G
B
Gr
H
163 164 165 166 167
163.31 164.71 164.18 164.64 164.18
130.75 131.74 130.87 131.04 130.75
107.03 107.79 107.49 108.08 107.65
140.99 142.10 141.39 141.71 141.34
30.91 29.75 30.66 30.62 35.50
168 169 170 171 172 173
166.69 165.90 164.59 166.24 167.52 165.43
134.44 133.40 132.03 133.25 134.44 132.68
111.81 110.80 109.38 110.53 111.73 109.00
144.86 143.86 142.46 143.84 145.10 143.04
40.10 33.53 32.34 29.69 32.87 29.25
174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189
167.28 168.78 173.51 175.48 172.28 171.28 171.03 173.18 170.81 168.81 171.65 173.98 173.71 174.26 175.49 176.43
134.54 135.91 140.80 142.55 139.00 137.64 137.00 138.96 136.71 134.64 136.79 139.09 139.32 141.38 143.77 144.97
110.33 111.78 117.17 118.99 115.02 113.23 112.90 115.05 112.55 110.38 113.56 115.99 115.59 116.77 118.88 120.38
144.88 146.34 151.40 153.28 149.67 148.31 147.81 149.92 147.53 145.40 147.97 150.37 150.36 151.91 153.98 155.18
30.15 30.43 30.98 29.30 28.37 27.00 28.13 27.17 26.87 27.35 28.37 28.16 27.82 27.71 30.64 33.89
190 191 192 193 194 195
178.49 175.71 174.61 173.91 172.77 173.80
145.87 142.01 140.06 139.86 139.10 140.58
122.00 118.04 115.95 115.60 114.91 116.53
156.56 152.90 151.12 150.75 149.86 151.27
31.10 35.34 27.76 29.89 28.81 31.18
196 197 198 199 200 201
173.27 175.93 174.72 172.48 172.54 173.84
140.12 142.41 140.98 138.43 137.67 138.88
116.17 118.27 116.27 113.35 113.52 114.87
150.79 153.23 151.74 149.15 148.75 150.04
29.60 29.70 28.33 28.80 26.41 26.33
202 203
173.71 175.38
138.69 140.16
114.59 116.15
149.85 151.44
27.86 27.07
52
Lampiran 5. (lanjutan) Kolom R ke-
G
B
Gr
H
204 205 206 207 208
173.76 173.11 172.83 173.66 173.59
138.94 138.65 138.70 139.76 137.82
114.45 114.16 114.18 115.21 113.75
149.99 149.59 149.54 150.56 149.18
26.95 27.26 27.97 29.21 27.17
209 210 211 212 213 214
174.20 175.37 174.09 174.46 173.73 175.12
138.71 140.23 139.11 139.85 139.19 140.49
114.43 116.07 115.08 115.82 115.32 117.51
149.99 151.46 150.28 150.94 150.25 151.75
26.87 27.42 28.06 26.66 26.68 29.35
215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230
175.30 173.79 175.56 173.06 172.46 173.83 174.60 172.72 174.64 176.35 175.99 174.71 173.52 174.53 175.44 174.69
140.59 139.97 141.15 138.11 137.59 139.35 140.52 138.70 140.33 141.10 140.97 139.82 138.71 139.59 140.47 139.54
117.98 116.04 117.30 113.89 113.12 115.05 116.97 114.95 117.46 116.04 116.10 114.94 114.06 115.45 116.41 115.13
151.93 150.84 152.24 149.22 148.62 150.34 151.53 149.61 151.50 152.26 152.09 150.87 149.73 150.75 151.68 150.72
34.21 27.56 26.01 27.20 26.47 27.63 27.83 29.67 28.02 25.70 27.02 25.60 26.71 28.14 27.58 25.65
231 232 233 234 235 236
174.88 173.87 171.44 172.57 173.92 172.35
139.66 139.02 136.98 138.49 140.13 139.05
115.26 114.78 112.41 113.81 115.41 114.24
150.87 150.12 147.86 149.28 150.87 149.61
26.09 26.15 25.19 26.88 28.26 30.03
237 238 239 240 241 242
170.59 170.54 172.05 168.89 170.58 171.74
138.33 139.55 141.92 140.52 141.40 141.35
113.24 114.71 117.26 114.43 115.88 116.61
148.51 149.42 151.63 149.46 150.69 151.11
28.90 33.74 36.91 32.20 31.10 30.96
243 244
169.09 170.75
138.39 140.46
113.38 115.50
148.12 150.14
29.78 31.19
53
Lampiran 5. (lanjutan) Kolom R ke-
G
B
Gr
H
245 246 247 248 249
174.24 171.86 172.44 169.91 172.03
144.34 142.23 143.03 140.40 142.98
119.68 116.92 117.53 114.65 117.79
154.06 151.71 152.44 149.73 152.33
33.59 35.56 37.82 31.03 33.70
250 251 252 253 254 255
174.30 171.13 170.88 173.66 169.58 166.08
146.38 143.77 143.35 145.70 141.65 138.48
120.90 117.59 116.99 119.94 115.28 111.51
155.45 152.50 152.08 154.72 150.45 147.00
35.07 36.03 33.92 35.35 34.44 34.15
256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271
167.53 167.99 165.36 165.95 166.49 164.75 165.02 167.75 167.50 167.48 166.12 164.96 165.65 162.70 164.38 169.54
141.72 142.17 139.52 139.79 139.91 137.51 136.86 139.22 138.04 137.70 136.10 136.08 138.73 138.45 141.58 147.32
115.39 115.87 112.73 113.07 113.50 111.65 111.94 115.10 113.42 113.45 112.19 112.31 115.05 114.10 117.19 123.71
149.90 150.37 147.57 147.96 148.25 146.06 145.79 148.45 147.44 147.24 145.72 145.37 147.53 146.35 149.13 154.99
37.79 40.77 37.21 35.83 35.95 34.16 36.12 37.93 35.46 34.55 32.63 33.22 37.59 39.79 42.69 47.12
272 273 274 275 276 277
165.84 165.03 163.66 164.09 163.50 162.25
145.92 144.20 141.82 142.46 142.88 141.19
119.12 117.13 115.01 115.23 114.77 113.41
152.40 150.86 148.74 149.28 149.28 147.72
46.33 41.35 41.51 40.92 40.45 40.14
278 279 280 281 282 283
160.16 163.30 166.98 165.98 162.13 158.83
137.74 139.28 140.30 139.39 136.20 133.58
109.64 112.26 114.83 113.41 109.75 107.15
144.52 146.75 148.82 147.78 144.23 141.33
40.43 44.63 42.90 36.45 36.34 40.09
284 285
161.36 161.20
136.41 136.73
110.26 110.54
144.20 144.38
38.86 37.54
54
Lampiran 5. (lanjutan) Kolom R ke-
G
B
Gr
H
286 287 288 289 290
163.68 161.95 162.88 160.20 157.38
139.14 137.25 135.74 132.99 129.46
113.70 111.80 110.28 107.75 104.25
146.99 145.09 144.26 141.48 138.06
39.02 41.64 36.66 37.03 34.39
291 292 293 294 295 296
159.65 158.35 161.61 161.02 159.04 154.83
131.20 129.11 131.73 131.06 128.79 129.45
106.52 105.34 108.32 106.90 105.27 104.39
140.09 138.30 141.25 140.47 138.31 137.32
38.21 37.55 34.26 34.05 35.36 39.99
297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312
160.63 161.08 159.49 156.28 156.19 160.07 161.21 157.23 157.34 157.83 157.29 156.82 157.62 156.94 159.28 159.40
134.26 134.35 131.84 128.47 128.28 132.23 133.39 127.69 127.90 128.53 128.24 128.14 129.26 128.76 131.09 130.87
110.09 110.55 107.98 104.20 103.60 107.48 109.83 104.32 104.20 104.96 104.50 103.88 104.32 104.04 106.68 107.58
142.69 142.95 140.63 137.14 136.92 140.95 142.32 136.99 137.13 137.75 137.35 137.07 138.03 137.49 139.94 139.97
40.29 38.10 38.33 34.07 33.35 36.74 41.15 36.59 35.64 33.97 33.61 34.81 35.11 35.14 36.99 37.58
313 314 315 316 317 318
158.09 156.99 154.31 154.84 158.44 159.19
129.10 127.75 125.40 126.21 129.61 129.72
105.32 104.23 101.71 101.87 105.31 104.83
138.22 136.94 134.39 135.05 138.62 138.84
37.38 35.07 35.86 32.51 33.31 33.05
319 320 321 322 323 324
154.18 150.39 152.82 154.48 149.84 150.64
124.49 121.28 122.68 123.80 121.14 124.39
99.01 94.65 96.24 98.03 94.70 97.38
133.43 129.79 131.57 132.98 129.55 132.08
36.40 32.52 31.65 33.48 30.88 34.44
325 326
151.11 150.93
125.74 124.40
99.09 98.38
133.26 132.32
35.72 37.49
55
Lampiran 5. (lanjutan) Kolom R ke-
G
B
Gr
H
327 328 329 330 331
149.30 148.67 150.26 148.52 145.05
121.19 119.54 121.74 120.95 118.53
95.54 94.76 96.86 95.95 93.23
129.54 128.27 130.33 129.22 126.37
34.79 33.12 32.49 34.59 36.24
332 333 334 335 336 337
144.33 145.92 147.23 144.29 143.54 145.19
118.15 120.74 123.27 121.25 121.26 124.26
92.74 94.57 97.06 94.53 96.07 98.64
125.87 128.12 130.36 127.93 127.93 130.56
37.59 36.01 39.70 43.00 45.22 44.63
338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353
142.79 140.76 142.13 143.64 142.21 140.48 140.96 137.51 133.06 134.33 132.63 132.37 132.78 131.38 132.23 132.80
123.85 123.64 126.15 128.69 128.81 128.16 131.99 128.50 124.80 128.11 129.92 132.08 133.23 131.46 134.64 135.21
97.33 95.98 97.75 100.60 99.79 98.46 101.32 97.59 93.45 96.64 97.76 99.76 100.48 98.99 101.24 102.00
129.41 128.49 130.62 132.97 132.50 131.41 134.21 130.60 126.50 129.28 130.00 131.48 132.37 130.71 133.15 133.76
45.17 45.40 47.61 49.67 51.62 51.52 54.80 54.35 53.55 55.53 57.82 62.22 65.05 63.41 64.35 67.09
354 355 356 357 358 359
132.12 133.16 134.66 137.98 136.21 133.55
135.25 137.54 140.92 144.94 142.92 139.68
102.03 104.67 107.75 111.63 109.00 105.73
133.59 135.62 138.50 142.41 140.32 137.15
64.94 65.65 66.62 67.98 69.04 68.91
360 361 362 363 364 365
134.79 135.43 133.67 127.44 129.40 127.11
136.32 137.94 137.97 133.39 136.53 135.95
102.57 102.82 101.73 96.16 99.20 98.41
135.09 136.27 135.60 130.25 133.12 131.98
66.75 66.60 65.40 65.04 67.32 68.55
366 367
127.96 128.67
138.71 140.49
100.17 100.43
134.11 135.40
70.06 73.55
56
Lampiran 5. (lanjutan) Kolom R ke-
G
B
Gr
H
368 369 370 371 372
129.54 130.37 129.23 128.83 130.60
143.84 144.89 143.77 142.32 142.05
105.86 106.74 106.23 104.45 103.66
138.41 139.40 138.33 137.11 137.36
76.21 74.57 74.78 75.13 71.20
373 374 375 376 377 378
130.68 128.76 127.55 131.12 134.84 130.34
139.57 134.44 131.10 138.33 143.14 141.03
101.24 97.54 94.55 102.08 107.45 105.24
135.58 131.46 128.71 135.10 139.81 136.91
68.69 67.52 65.28 72.28 74.01 76.36
379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394
127.99 128.93 132.19 128.58 125.50 131.11 127.93 130.15 127.23 126.49 127.08 127.10 125.94 122.80 122.12 121.18
139.79 140.56 142.70 139.00 136.36 140.86 136.37 136.41 132.81 131.28 131.87 130.78 128.96 124.85 126.15 126.72
103.90 104.51 106.52 101.32 97.76 105.62 101.54 102.55 98.33 96.80 97.23 96.90 95.23 89.08 89.68 91.14
135.29 136.11 138.63 134.63 131.65 137.10 132.92 133.76 130.16 128.82 129.41 128.72 127.07 122.84 123.48 123.74
74.61 74.23 73.59 76.02 73.93 75.21 75.57 75.36 72.25 69.34 71.23 73.23 71.91 67.77 72.24 68.53
395 396 397 398 399 400
116.73 118.05 121.81 127.13 125.94 121.40
123.96 125.69 129.92 136.24 135.84 129.34
89.18 89.70 92.22 96.96 96.10 93.27
120.51 121.99 125.97 131.95 131.23 125.65
75.12 71.73 73.27 73.70 81.20 71.93
401 402 403 404 405 406
121.58 120.18 120.04 122.68 120.40 116.75
130.29 131.25 133.54 137.28 135.36 130.05
93.13 92.65 93.38 97.48 95.30 90.82
126.24 126.32 127.73 131.30 129.18 124.32
73.66 76.22 73.96 76.75 77.74 79.72
407 408
119.62 119.05
130.38 129.23
92.75 92.11
125.65 124.72
75.92 74.92
57
Lampiran 5. (lanjutan) Kolom R ke-
G
B
Gr
H
409 410 411 412 413
122.13 120.41 125.15 123.13 116.51
133.62 132.56 135.71 132.99 126.67
95.96 94.72 98.40 95.53 89.29
128.77 127.46 131.25 128.64 122.05
73.92 77.62 76.27 73.44 71.25
414 415 416 417 418 419
117.46 116.86 126.72 127.08 122.80 121.46
130.12 132.35 142.73 142.32 136.88 133.53
93.03 94.19 105.70 105.43 100.01 97.33
124.90 126.19 136.89 136.72 131.47 128.72
72.62 73.23 82.04 83.08 81.26 77.72
420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435
120.77 123.30 124.41 121.88 123.45 119.56 117.29 111.80 113.91 117.97 114.10 113.56 115.34 116.83 115.02 115.43
130.86 132.65 135.00 133.80 130.87 127.95 125.95 121.00 123.14 126.94 123.83 123.50 127.27 129.29 126.50 124.60
95.74 97.28 98.83 96.18 95.97 92.35 90.03 84.28 85.91 89.90 86.41 87.36 94.39 95.54 92.28 90.62
126.71 128.74 130.68 128.83 127.55 124.15 121.97 116.59 118.72 122.74 119.25 119.03 122.78 124.58 121.94 120.70
80.29 80.80 78.96 81.53 85.77 80.80 77.33 79.43 77.47 79.46 76.97 81.19 89.80 82.92 80.92 80.95
436 437 438 439 440 441
118.40 117.74 119.66 121.36 120.50 117.19
125.43 124.48 127.45 130.68 128.41 125.80
92.44 92.00 94.48 98.33 99.61 94.60
122.34 121.52 124.19 127.15 125.75 122.51
75.70 75.55 73.50 82.32 84.74 83.25
442 443 444 445 446 447
117.89 118.32 124.10 128.54 125.69 128.34
127.20 129.35 136.24 141.08 138.12 140.06
94.35 95.38 101.38 106.54 103.91 105.99
123.50 125.04 131.67 136.59 133.62 135.85
75.03 78.04 79.82 82.15 82.76 89.52
448 449
129.49 133.12
145.09 149.68
110.98 115.41
139.87 144.28
87.87 94.35
58
Lampiran 5. (lanjutan) Kolom R ke-
G
B
Gr
H
450 451 452 453 454
134.66 132.84 131.61 129.85 128.21
153.35 153.59 153.89 152.28 149.95
119.93 120.66 120.35 118.02 115.17
147.55 147.25 147.01 145.21 142.94
91.49 95.98 95.75 95.02 94.35
455 456 457 458 459 460
129.89 129.59 132.80 125.87 123.80 126.15
151.55 152.69 156.60 149.52 143.77 139.46
116.28 117.86 121.35 113.76 108.00 104.08
144.54 145.35 149.10 141.79 136.96 134.57
95.01 95.01 92.47 87.82 84.18 83.68
461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476
122.69 125.33 123.55 123.61 124.66 119.19 118.14 118.72 122.49 123.00 125.05 128.69 129.87 129.49 126.32 127.68
131.92 133.27 132.24 131.35 132.88 128.19 126.72 126.61 131.98 135.48 139.62 143.66 144.30 142.91 138.84 140.73
96.06 96.67 94.11 94.17 95.79 90.62 88.61 89.40 94.64 97.13 101.06 103.28 102.89 101.13 96.47 97.41
127.95 129.62 128.12 127.62 129.07 123.93 122.47 122.69 127.73 130.29 133.90 137.68 138.35 137.17 133.16 134.81
75.78 73.00 74.91 75.71 73.52 73.95 71.27 70.89 73.03 77.22 84.25 78.17 77.57 76.16 74.07 75.74
477 478 479 480 481 482
124.45 124.53 126.20 125.06 129.64 129.17
139.30 142.16 145.64 142.60 145.23 144.44
96.49 99.14 102.79 101.69 104.13 102.68
132.87 134.96 138.03 135.74 139.01 138.20
80.08 80.32 80.79 80.78 78.13 77.34
483 484 485 486 487 488
128.75 130.78 133.62 133.98 137.04 132.70
147.20 153.55 158.30 157.00 157.17 153.94
104.36 110.30 116.04 116.45 118.89 117.18
139.93 145.12 149.58 148.99 150.35 146.92
81.00 84.23 89.16 90.64 86.86 88.13
489 490
131.90 134.80
151.22 151.95
114.76 115.42
144.73 146.12
85.94 82.71
59
Lampiran 5. (lanjutan) Kolom R ke-
G
B
Gr
H
491 492 493 494 495
133.87 134.01 137.68 142.26 140.96
149.80 149.96 152.76 155.35 152.26
112.83 112.48 115.98 119.99 119.01
144.21 144.29 147.54 151.00 148.66
81.14 82.01 80.69 80.54 82.58
496 497 498 499 500 501
140.79 141.31 144.50 144.46 141.41 142.55
147.88 149.83 154.19 155.50 153.71 154.53
113.54 114.64 119.10 120.69 118.48 119.66
145.25 146.71 150.86 151.85 149.57 150.56
75.99 75.84 76.91 78.22 79.61 79.96
502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517
141.21 137.41 136.93 140.85 141.26 142.71 140.29 137.59 138.76 139.86 138.52 138.72 137.21 135.15 135.20 137.00
153.26 149.47 146.02 148.71 147.82 147.60 144.13 141.61 143.03 144.22 149.28 148.96 147.48 146.39 147.05 147.51
118.15 113.61 112.77 116.35 115.91 116.80 112.94 109.54 110.18 111.12 114.77 115.25 115.48 114.78 116.28 117.40
149.20 145.18 142.89 146.16 145.70 146.13 142.81 140.04 141.31 142.48 145.57 145.51 144.22 142.87 143.49 144.46
78.59 82.18 81.20 78.79 75.57 77.75 74.03 74.98 77.15 76.57 77.44 75.31 79.22 77.74 82.95 79.55
518 519 520 521 522 523
138.28 133.40 136.86 137.73 132.04 136.87
145.80 138.74 141.16 142.90 138.27 143.01
116.36 109.00 110.56 111.98 107.42 112.10
143.69 137.03 139.70 141.19 136.11 141.01
79.02 78.88 77.58 76.21 78.78 77.72
524 525 526 527 528 529
140.31 138.29 140.81 135.76 134.78 134.44
145.48 142.30 143.70 138.62 134.42 133.22
115.82 113.13 115.11 109.43 105.57 104.35
144.03 141.17 143.03 137.72 134.41 133.42
76.32 81.89 77.69 78.39 72.92 70.83
530 531
137.34 135.46
135.33 132.96
106.53 104.40
135.84 133.58
69.81 66.49
60
Lampiran 5. (lanjutan) Kolom R ke-
G
B
Gr
H
532 533 534 535 536
134.27 138.23 138.76 136.18 136.68
132.22 136.28 136.74 134.20 139.37
104.59 108.80 109.28 106.19 111.27
132.82 136.99 137.49 134.79 138.70
72.33 74.95 75.76 77.57 79.89
537 538 539 540 541 542
138.62 139.53 140.12 138.66 139.21 137.30
140.03 140.68 143.32 144.74 146.79 144.12
112.58 113.38 115.49 115.55 116.64 114.31
139.85 140.62 142.65 143.06 144.59 142.11
77.10 77.21 78.11 80.61 78.51 77.96
543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558
138.48 137.22 140.67 143.11 141.88 141.57 140.34 136.44 136.74 139.46 140.11 140.88 139.61 142.86 141.28 141.64
144.26 143.25 143.85 142.88 138.66 136.49 134.09 129.79 129.85 132.56 133.95 135.52 133.96 135.98 132.88 130.71
115.30 115.62 117.76 118.44 114.89 112.35 108.61 102.94 102.21 104.20 104.66 106.40 105.25 107.56 104.69 103.23
142.69 141.77 143.46 143.72 140.36 138.63 136.31 131.81 131.83 134.52 135.59 136.99 135.53 138.02 135.32 133.94
83.32 87.84 84.84 78.43 76.17 76.62 71.26 70.66 67.81 69.97 63.26 66.92 63.74 59.92 61.80 57.00
559 560 561 562 563 564
137.78 134.37 137.44 140.26 141.65 141.85
125.11 123.32 126.93 129.54 131.39 130.89
98.22 97.54 100.31 103.02 104.22 103.97
128.78 126.61 130.05 132.81 134.49 134.21
65.76 59.71 56.44 58.03 56.54 57.37
565 566 567 568 569 570
140.65 142.49 137.81 134.00 131.11 132.14
128.62 128.85 123.05 117.05 114.10 115.97
102.46 103.84 98.43 93.74 89.74 90.66
132.31 133.19 127.61 122.27 119.10 120.64
56.39 56.48 57.44 56.65 53.26 50.00
571
131.74
117.76
91.14
121.64
49.70
61
Lampiran 5. (lanjutan) Kolom R ke-
G
B
Gr
H
572 573 574 575 576
134.01 137.03 135.61 131.65 129.98
121.62 125.24 123.05 117.99 116.40
93.80 97.44 95.44 91.43 89.06
124.97 128.52 126.52 121.79 120.01
52.38 54.08 51.70 53.49 52.94
577 578 579 580 581 582
133.19 135.19 135.29 135.33 133.92 131.00
119.03 119.89 118.89 117.87 115.96 113.11
91.72 93.10 92.54 92.15 90.95 88.16
122.90 124.20 123.56 122.92 121.21 118.26
51.08 54.08 54.13 53.92 51.61 50.50
583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598
126.59 123.74 120.11 125.57 125.25 122.68 118.96 119.71 119.83 121.35 119.44 123.37 125.62 125.37 127.86 127.11
109.06 107.24 104.19 109.68 109.88 107.19 104.08 105.91 106.29 111.89 111.72 118.18 122.02 122.04 124.12 122.83
84.54 83.80 81.10 87.05 87.76 85.03 81.34 82.38 82.66 88.43 86.72 92.18 96.29 96.06 97.89 96.89
114.04 112.02 108.75 114.46 114.59 111.85 108.38 109.83 110.12 114.70 113.78 119.54 123.05 122.95 125.18 124.06
54.88 60.96 57.21 57.25 60.85 60.71 59.25 62.59 67.91 69.28 64.69 65.62 69.81 71.14 73.19 75.45
599 600 601 602 603 604
126.62 129.18 132.43 129.97 130.00 131.04
121.58 121.02 123.76 120.44 118.64 118.04
95.80 95.72 98.16 94.92 92.89 92.59
123.02 123.45 126.38 123.22 121.89 121.80
75.72 76.56 72.06 61.63 63.79 58.71
605 606 607 608 609 610
132.45 130.05 130.41 129.45 123.21 124.81
119.36 118.01 119.53 115.67 109.09 110.18
94.10 92.01 93.18 93.62 86.35 87.94
123.22 121.40 122.57 120.08 113.31 114.66
61.56 58.93 60.63 67.45 64.13 64.04
611 612
120.69 122.20
106.82 109.61
85.00 86.99
111.03 113.41
68.46 69.45
62
Lampiran 5. (lanjutan) Kolom R ke-
G
B
Gr
H
613 614 615 616 617
121.70 116.64 116.03 116.02 117.28
110.33 105.67 104.50 106.03 107.12
87.49 82.23 81.23 83.39 84.18
113.75 108.74 107.73 108.94 110.07
71.75 73.58 76.42 72.05 71.51
618 619 620 621 622 623
118.54 116.68 117.38 118.11 119.41 121.26
108.83 108.08 109.16 109.14 108.14 107.71
85.50 84.10 84.34 84.26 83.89 84.15
111.64 110.44 111.32 111.51 111.26 111.60
65.98 72.12 75.38 71.31 65.66 74.29
624 625 626 627
122.66 124.31 121.70 117.48
109.31 110.21 107.16 102.74
85.70 86.95 84.48 80.51
113.18 114.38 111.46 107.03
65.50 62.91 60.61 61.45
63
Lampiran 6. Data distribusi air hasil penyemprotan dengan PWM pwm 255 (mL)
pwm 226 (mL)
pwm 167 (mL)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
0.840 5.665 24.740 42.715 81.415 86.490 83.615
4.640 21.007 41.973 81.707 73.340 83.373
2.973 14.207 39.240 78.440 66.873 82.573
12 13
71.790 38.015
74.073 30.973
69.840 24.107
14 15 16 17 18 19 20 21
20.340 12.315 5.565 0.707
21.573 10.507 4.840
20.673 7.807
Gelas ke-
Catatan : lama penyemprotan = 30 detik
64
Lampiran 7. Data distribusi air hasil penyemprotan dengan bukaan katup Gelas ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Berat Kosong (gr) 2.4 2.6 2.6 2.5 2.6 2.7 2.5 2.5 2.4 2.6 2.6 2.6 2.6 2.7 2.5 2.4 2.5 2.5 2.4 2.6 2.5 2.6
Perlakuan 1 Full (mL)
2per3 (mL)
1.8 11.6 26.7 37.9 55.4 68.8 55.5 50.0 72.8 72.8 41.5 23.3 17.1 14.1 13.9 6.1 1.3
Perlakuan 2 1per3 (mL)
2.5 13.1 30.6 42.9 59.4 73.6 60.4 54.4 79.8 79.4 45.0 25.8 18.6 14.7 14.8 7.1 2
Full (mL)
1.6 12.9 26.8 38.8 53.9 68.3 55.4 51.3 71.1 74.4 41.0 22.6 16.1 12.8 13.3 6.2 1.1
2per3 (mL)
3.5 9.2 31.9 46.0 67.2 84.4 72.4 89.1 69.4 51.0 27.7 19.5 13.2 6.3
Perlakuan 3 1per3 (mL)
1.8 9.7 31.5 45.5 66.8 81.4 71.0 87.4 66.6 46.2 24.9 17.8 12.2 3.0
Full (mL)
1.9 8.9 31.0 44.7 65.5 80.9 70.5 86.4 65.8 47.6 25.0 18.8 11.6 3.3
2.5 11.5 40.0 56.4 74.7 96.5 136.6 77.9 36.1 34.5 10.2 4.5
2per3 (mL)
2.1 11.1 34.7 51.1 70.8 96.7 112.1 92.8 43.1 28.2 23.3 6.7
1per3 (mL)
2.5 10.8 34.7 49.0 69.5 95.1 107.3 96.7 46.2 30.7 20.6 5.7
Catatan : lama penyemprotan = 30 detik
65
Lampiran 8. Data pengujian aktifasi penyemprotan Ulangan
Jarak Perancangan (cm)
1
102
94
85
104
88
109
2
102
110
90
102
87
3
102
108
85
110
86
4
102
114
91
111
5
102
112
87
111
Jarak Terukur (cm) 1
2
3
Error (%) 4
5
2
3
4
5
7.84
16.67
1.96
13.73
6.86
106
7.84
11.76
0.00
14.71
3.92
7.65
107
5.88
16.67
7.84
15.69
4.90
10.20
74
111
11.76
10.78
8.82
27.45
8.82
13.53
85
112
9.80
14.71
8.82
16.67
9.80
11.96
Rataan
1
Rataan 9.41
10.55
66
Lampiran 9. Data pengujian dosis penyemprotan Waktu (detik) ulangan
1
2
3
Volume seharusnya (mL)
Volume bersih (mL)
Volume terukur (mL)
Error (%)
1
2.00
2.40
2.70
124.58
122.10
128.10
2.03
2
2.80
2.70
2.70
146.47
143.50
148.30
2.07
3
1.90
2.70
2.20
121.23
118.30
123.40
2.48
4
2.50
3.20
3.50
161.33
154.20
159.20
4.63
5
2.40
2.90
3.30
150.73
143.00
148.00
5.41
6
2.50
3.20
2.50
147.17
136.80
142.40
7.58
7
2.40
2.80
2.80
141.73
136.20
141.20
4.06
8
2.50
3.10
3.30
156.58
145.20
150.00
7.84
9
3.50
2.60
3.00
162.92
154.60
160.00
5.38
10
2.20
2.10
2.60
121.45
118.30
123.90
2.66
11
2.20
2.50
2.90
133.37
128.70
134.70
3.63
12
2.00
2.40
2.80
126.00
120.60
125.40
4.48
13
1.70
2.10
2.40
108.53
106.40
111.50
2.01
14
2.00
2.20
2.50
117.92
116.20
121.20
1.48
15
2.10
2.80
3.60
147.02
141.90
146.90
3.61
16
2.40
2.70
2.90
141.23
136.40
142.00
3.54
17
2.30
2.50
2.40
128.30
124.20
129.20
3.30
18
3.20
1.70
2.50
132.53
132.90
137.70
0.28
19
2.20
2.10
2.20
115.78
110.70
116.10
4.59
20
2.50
2.50
3.00
140.83
136.60
142.20
3.10
21
2.40
2.40
2.20
125.57
122.20
128.20
2.76
22
2.30
2.10
2.20
117.80
115.30
120.10
2.17
23
2.10
2.40
2.50
123.77
120.90
126.00
2.37
24
2.70
3.60
3.00
165.95
158.20
163.20
4.90
25
2.60
2.20
3.90
149.85
150.50
155.50
0.43
67
Lampiran 10. Program Mikrokontroler #include #include <string.h> #define PWMPIN P3_5 unsigned char pwm_width=0; bit pwm_flag = 0; short scount=4; // Counter Penyemprotan short icount=0; // Counter Pengambilan Citra short temp1=1; short temp2=1; void void void void void
InitSerial (void); RecDat (void); SendIDat (void); SendSDat (void); pwm_setup(void);
void serial_() interrupt 4 { if (RI) { RecDat (); } } void timer0() interrupt 1 { if(!pwm_flag) { pwm_flag = 1; PWMPIN = 1; TH0 = 255 - pwm_width; TF0 = 0; return; } else { pwm_flag = 0; PWMPIN = 0; TH0 = pwm_width; TF0 = 0; return; } } //-----------------------------------------------// Program Utama //-----------------------------------------------main() {
68
P0 = 0; P1 = 0; P2 = 0; pwm_width=0; InitSerial(); pwm_setup(); while (1) { temp1=P1_3; if((temp1==1) && (temp2==0)) { icount=icount+1; scount=scount+1; } temp2=temp1; if (icount==6){ SendIDat (); icount=0; } if ((scount==11) || (scount==3)) { SendSDat (); scount=0; } } } //-----------------------------------------------// Inisialisasi Serial Port //-----------------------------------------------void InitSerial() { TMOD = 0x21; TL1 = 0xFD; TH1 = 0xFD; SCON = 0x50; TR1 = 1; IP=0x10; IE=0x92; } //-----------------------------------------------// Inisialisasi PWM //-----------------------------------------------void pwm_setup() { TR0 = 1; } //-----------------------------------------------// Prosedur Penerimaan Data
69
//-----------------------------------------------void RecDat() { unsigned char dat; RI = 0; dat = SBUF; SBUF = dat; switch (dat) { case 'a':{ pwm_width = 0; P2 = 0; break;} case 'b':{ pwm_width = 167; P2 = 1; break;} case 'c':{ pwm_width = 226; P2 = 2; break;} case 'd':{ pwm_width = 255; P2 = 3; break;} } } //-----------------------------------------------// Prosedur Pengiriman Data //-----------------------------------------------void SendIDat() { unsigned char dat; dat = 65; SBUF = dat; while(TI==0); TI=0; } void SendSDat() { unsigned char dat; dat = 67; SBUF = dat; while(TI==0); TI=0; }
70
Lampiran 11. Program pengolahan citra /* * * * * * * */
Created by SharpDevelop. User: YAN Date: 1/25/2011 Time: 6:07 PM To change this template use Tools | Options | Coding | Edit Standard Headers.
using using using using using using
System; System.Drawing; System.Drawing.Imaging; System.IO; System.IO.Ports; System.Windows.Forms;
namespace skripsi { /// <summary> /// Description of MainForm. /// public partial class MainForm : Form { public struct { public public public }
WarnaRGBVar float Red; float Green; float Blue;
byte [,] r_data; byte [,] g_data; byte [,] b_data; WarnaRGBVar Obyek = new WarnaRGBVar(); public double total; public float huelevel; public byte no_file,i; public int data_kirim=0; public string indata=string.Empty; public int[,] data = new int[100,2]; public int y=1; TextWriter tw = new StreamWriter("date.txt"); SerialPort comPort= new SerialPort(); public MainForm() { // // The InitializeComponent() call is required for Windows Forms designer support. // InitializeComponent(); initialPort(); OpenPort(); comPort.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(DataReceviedHandler); // // TODO: Add constructor code after the InitializeComponent() call. // } private void DataReceviedHandler(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e) { SerialPort sp = (SerialPort)sender; indata = sp.ReadExisting();
71
if (no_file==8) MessageBox.Show("habis woi!!"); else{ if (indata=="A"){ BukaFile(); proses(); no_file+=1; tw.Write(y+"\t"+indata+"\r\n"); } else if (indata=="C"){ sendDataSerial(); tw.Write(y+"\t"+indata+"\r\n"); } else { tw.Write(y+"\t"+indata+"\r\n"); } } y++; } public class ImageOperator { public static bool Biner(Bitmap b, int signal, int pos) { int pjgA=b.Height/2; int lbrA=b.Width/2; int posX=0, posY=0; if (pos==2) posX=lbrA; else if (pos==3) posY=pjgA; else if (pos==4) { posX=lbrA; posY=pjgA; } BitmapData bmData = b.LockBits(new Rectangle(posX, posY, lbrA, pjgA), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb); int stride = bmData.Stride; System.IntPtr Scan0 = bmData.Scan0; unsafe { byte * p = (byte *)(void *)Scan0; int nOffset = stride - lbrA*3; byte red, green, blue; for(int y=0;y
72
uint area; float r_jml, g_jml, b_jml, hue; double greylevel; BitmapData bmData = b.LockBits(new Rectangle(0,0, b.Width, b.Height), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb); int stride = bmData.Stride; System.IntPtr Scan0 = bmData.Scan0; unsafe { byte * p = (byte *)(void *)Scan0; int nOffset = stride-b.Width*3; area=0; r_jml=g_jml=b_jml=0; greylevel=0; hue=0; for(int y=0;y0) { if ((float)(r_data[x,y]+g_data[x,y]+b_data[x,y])<=0); else { System.Drawing.Color color = System.Drawing.Color.FromArgb(r_data[x,y], g_data[x,y], b_data[x,y]); hue += color.GetHue(); greylevel += (float)r_data[x,y]*0.299+(float)g_data[x,y]*0.587+(float)b_data[x,y]*0.144; r_jml += (float)(r_data[x,y]); g_jml += (float)(g_data[x,y]); b_jml += (float)(b_data[x,y]); } } p += 3; } p += nOffset; } } Obyek.Red= r_jml/(float)area; Obyek.Green= g_jml/(float)area; Obyek.Blue= b_jml/(float)area; total = greylevel/(double)area; huelevel = hue/(float)area; b.UnlockBits(bmData); return true; } void BukaFile() { this.origImage.Image=new Bitmap(Image.FromFile("E:/ambil_data/data/"+no_file+".jpg")); this.Invalidate(); Bitmap b=new Bitmap (Image.FromFile("E:/ambil_data/data/"+no_file+".jpg")); //(Bitmap) this.origImage.Image); BitmapData bmData = b.LockBits(new Rectangle(0,0,b.Width,b.Height), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb); int stride=bmData.Stride; System.IntPtr Scan0 = bmData.Scan0; unsafe
73
{ byte * p = (byte*)(void*)Scan0; int nOffset = stride-b.Width*3; r_data= new Byte[b.Width,b.Height]; g_data= new Byte[b.Width,b.Height]; b_data= new Byte[b.Width,b.Height]; for (int y=0;y
74
copy4.Dispose(); Bitmap copy5= new Bitmap((Bitmap) this.proc1Image.Image); WarnaRGB(copy5); if (Obyek.Green<=38.2) data[no_file*2-2,0]=1; //tw.Write("1"); else if ((Obyek.Green>38.2)&&(Obyek.Green<=76.4)) data[no_file*2-2,0]=2; //tw.Write("2"); else if ((Obyek.Green>76.4)&&(Obyek.Green<=114.7)) data[no_file*2-2,0]=3; //tw.Write("3"); else data[no_file*2-2,0]=4; //tw.Write("4"); //tw.Write("\t"); Bitmap copy6= new Bitmap((Bitmap) this.proc2Image.Image); WarnaRGB(copy6); if (Obyek.Green<=38.2) data[no_file*2-2,1]=1; //tw.Write("1"); else if ((Obyek.Green>38.2)&&(Obyek.Green<=76.4)) data[no_file*2-2,1]=2; //tw.Write("2"); else if ((Obyek.Green>76.4)&&(Obyek.Green<=114.7)) data[no_file*2-2,1]=3; //tw.Write("3"); else data[no_file*2-2,1]=4; //tw.Write("4"); //tw.Write("\r\n"); Bitmap copy7= new Bitmap((Bitmap) this.proc3Image.Image); WarnaRGB(copy7); if (Obyek.Green<=38.2) data[no_file*2-1,0]=1; //tw.Write("1"); else if ((Obyek.Green>38.2)&&(Obyek.Green<=76.4)) data[no_file*2-1,0]=2; //tw.Write("2"); else if ((Obyek.Green>76.4)&&(Obyek.Green<=114.7)) data[no_file*2-1,0]=3; //tw.Write("3"); else data[no_file*2-1,0]=4; //tw.Write("4"); //tw.Write("\t"); Bitmap copy8= new Bitmap((Bitmap) this.proc4Image.Image); WarnaRGB(copy8); if (Obyek.Green<=38.2) data[no_file*2-1,1]=1; //tw.Write("1"); else if ((Obyek.Green>38.2)&&(Obyek.Green<=76.4)) data[no_file*2-1,1]=2; //tw.Write("2"); else if ((Obyek.Green>76.4)&&(Obyek.Green<=114.7)) data[no_file*2-1,1]=3; //tw.Write("3"); else data[no_file*2-1,1]=4; //tw.Write("4"); //tw.Write("\r\n"); } void StartClick(object sender, EventArgs e) { DateTime start = DateTime.Now; no_file=1; } void TrgrClick(object sender, EventArgs e) { BukaFile(); proses(); no_file+=1; } void StopClick(object sender, EventArgs e) { ClosePort(); tw.Close(); } void OpenPort() { comPort.Open(); } void initialPort() { comPort.BaudRate = 9600;
75
comPort.DataBits = 8; comPort.StopBits = (StopBits)Enum. Parse(typeof(StopBits), "1"); comPort.Parity = (Parity)Enum. Parse(typeof(Parity), "None"); comPort.PortName = "COM6"; } void ClosePort() { comPort.Close(); } void sendDataSerial() { if (data[data_kirim,1]==1) comPort.Write("a"); else if (data[data_kirim,1]==2) comPort.Write("b"); else if (data[data_kirim,1]==3) comPort.Write("c"); else if (data[data_kirim,1]==4) comPort.Write("d"); data_kirim++; } } }
76
