SISTEM PENDETEKSI WARNA DAN NOMINAL UANG UNTUK PENYANDANG TUNA NETRA BERBASIS ARDUINO UNO
LAPORAN AKHIR
Disusun sebagai Salah Satu Syarat menyelesaikan Pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi
Oleh:
Widya Hurisantri 061330330982
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2016
SISTEM PENDETEKSI WARNA DAN NOMINAL UANG UNTUK PENYANDANG TUNA NETRA BERBASIS ARDUINO UNO
LAPORAN AKHIR
Oleh: Widya Hurisantri 061330330982 Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Ir. Ibnu Ziad, M.T NIP. 196005161990031001
M. Zakuan Agung, S.T NIP. 196909291993031001 Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro
Ketua Program Studi D III Teknik Telekomunikasi
Yudi Wijanarko, S.T.,M.T NIP. 196705111992031003
Ciksadan, S.T.,M.Kom NIP. 196809071993031003 ii
Motto Proses Tidak akan mengkhianati hasilnya. Sesulit-sulitnya masalah pasti ada jalan keluar jika kau mau berusaha menyelesaikannya. Usahamu akan sia-sia tanpa do’amu.
Kupersembahkan kepada : Kedua orang tua ku tercinta, Bapak Muhammad Basir dan Ibu Rusmiati. Saudara Saudariku. Seluruh keluarga yang telah mendoakan. Almamater ku. Teman-teman 6TC 2013. Anak-Anak Fasum Elektro dan Mesin.
iii
ABSTRAK
SISTEM PENDETEKSI WARNA DAN NOMINAL UANG UNTUK PENYANDANG TUNA NETRA BERBASIS ARDUINO UNO (2016: xii : 59 Halaman + 15 Gambar + 15 Tabel + 10 Lampiran) WIDYA HURISANTRI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA Pada umumnya pengukuran variabel warna dilakukan menggunakan LDR ataupun fototransistor. Warna disusun dari warna dasar, salah satunya untuk cahaya dengan warna dasar penyusunnya adalah warna merah, hijau dan biru (RGB), adapun parameter warna tersebut memiliki gelombang cahaya yang berbeda. Dengan perkembangan teknologi elektronika saat ini memungkinkan pendeteksian atau pengukuran warna dilakukan berdasarkan warna dasar penyusun salah satunya menggunakan sensor TCS3200. Penelitian ini adalah untuk merancang suatu alat untuk mendeteksi warna serta nominal uang berbasis arduino uno serta sensor TCS3200 yang memanfaatkan perubahan arus yang besarnya sebanding dengan parameter warna dasar cahaya yang menimpanya dan kemudian arus tersebut dikonversikan menjadi sinyal kotak dengan frekuensi sebanding dengan besarnya arus. Hasil pengujian menunjukkan bahwa keakurasian alat berfungsi dengan baik, hal ini berdasarkan dari sensitivitas sensor warna TCS3200 terhadap pengkonversian warna cahaya ke frekuensi baik untuk warna putih, warna hitam, dan warna yang terdapat pada uang kertas. Selanjutnya setelah dibandingan hasil pembacaan kalibrasi dengan pembacaan nilai makan hasil keluarannya akan ditampilkan oleh LCD dan DFPlayer mini sebagai keluaran yang berupa suara. Dfplayer mini memanfaatkan memori eksternal berupa SD card sebagai penyimpan data yang akan diputar Kata Kunci : Arduino Uno, TCS 3200, LCD dan DFPlayer mini.
iv
ABSTRACT
COLORS DETECTOR SYSTEM AND NOMINAL MONEY FOR BLIND PERSON BASED ARDUINO UNO. (2016: xii : 59 Pages + 15 Images + 15 Tables + 10 Attachments) WIDYA HURISANTRI ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT ENGINEERING STUDY TELECOMMUNICATIONS STATE POLYTECHNIC SRIWIJAYA In general, the variable colour measurement is performed using LDR or phototransistor. Colors are arrange of basic colors, which one of them is for light with its constituent basic color are red, green and blue (RGB), while parameter colors has a different wavelength of light. With the development of electronics technology now we could detect or measure color based on the composer of basic colors making one of them using TCS3200 sensor. The purpose of this research is to develop a device for detecting color and nominal money based arduino uno and TCS3200 sensors that utilize current changes in proportion to the parameters of the basic colors of light that appear and then the current colour is converted into a signal box with a frequency proportional to the magnitude of the current. The test results showed that the accuracy of the instrument is functioning properly, it is based on the sensitivity of the colour sensor TCS3200 towards conversion of colour light is benefit for white, black, and colour found on cash. Moving on, comparison of the calibration and its output value will be displayed by the LCD and mini DFPlayer as voicenote with its output. Mini Dfplayer utilize external memory SD card as storage of the data which will be played by the device.
Keywords: Arduino Uno, TCS 3200, LCD and mini DFPlayer.
v
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan karuniaNya-lah penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini dengan judul “Sistem Pendeteksi Warna dan Nominal Uang Untuk Penyandang Tuna Netra Berbasis Arduino Uno”. Penyusunan
Laporan
Akhir
ini
dibuat
untuk
memenuhi
syarat
menyelesaikan program pendidikan Diploma III (D3) pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya. Dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing yang telah membimbing, mengarahkan dan memberi masukan sehingga dalam penyelesaian Laporan Akhir ini dapat berjalan dengan baik, yaitu kepada : 1. Bapak Ir. Ibnu Ziad,M.T selaku Dosen Pembimbing I. 2. Bapak M. Zakuan Agung, S.T selaku Dosen Pembimbing II. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada pihak – pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini. 1.
Bapak Dr. Dipl. Ing. Ahmad Taqwa., M.T selaku direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.
2.
Bapak Yudi Wijanarko,S.T.,M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
3.
Bapak Herman Yani, S.T.,M.Eng selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya.
4.
Bapak Ciksadan, S.T., M.T, selaku Ketua Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya.
5.
Seluruh dosen, instruktur, teknisi dan staf Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya.
6.
Kepada seluruh keluargan, terutama orang tua dan adik-adikku, yang selalu mendo’akan, memberi
motivasi, semangat, dan memberikan moril serta
materil.
vi
7.
Seluruh tim robot polsri khususnya divisi KRSI, saudara Desky Pratama, Otto Iskandar, Khairul Arham, Ghalib Uharza, Muhammad Rasyid Ridho dan yang telah membantu dalam pembuatan robot ini.
8.
Rekan seperjuangan Teknik Telekomunikasi Angkatan 2013 khususnya kelas 6TC.
9.
Semua Pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu, yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan akhir ini Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga laporan ini dapat berguna bagi kita semua. Amin.
Palembang, Juli 2016
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... ii MOTTO ............................................................................................................iii ABSTRAK ........................................................................................................ iv KATA PENGANTAR ...................................................................................... vi DAFTAR ISI ...................................................................................................viii DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... x DAFTAR TABEL ............................................................................................ xi DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .......................................................................... 2 1.3 Batasan Masalah ............................................................................ 2 1.4 Tujuan ............................................................................................ 3 1.5 Manfaat .......................................................................................... 3 1.6 Metodelogi Penulisan .................................................................... 3 1.6.1 Metodei Literature.............................................................. 3 1.6.2 Metode Perancangan Peralatan .......................................... 4 1.6.3 Metode Perancangan Perangkat Lunak .............................. 4 1.6.4 Metode Penelitian Laboratorium ....................................... 4 1.6.5 Metode Konsultasi ............................................................. 4 1.7 Sistematika Penulisan .................................................................... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Arduino ........................................................................ 6 2.1.1 Hardware ............................................................................ 6 2.1.1.1 Arduino Uno .......................................................... 6 2.1.2 Software ............................................................................. 8 2.2 Program Arduino Ide ..................................................................... 9 2.3 Baterai ..........................................................................................11 2.4 Sensor Warna TCS3200............................................................... 12 2.5 DFPlayer Mini ............................................................................. 15 2.6 Speaker Pasif................................................................................17 2.7 LCD (Liquid Crystal Display).....................................................18 2.8 Speaktrum Warna …....................................................................19 BAB III RANCANG BANGUN ALAT 3.1 Perancangan dan tahap-tahap Perancangan ................................. 22 3.2 Tujuan Perancangan ..................................................................... 22 viii
3.3 3.4
3.5
3.6
Perancangan Berdasarkan Diagram Blok .................................... 23 Bagian Perancangan ..................................................................... 24 3.4.1 Perancangan Elektronik ................................................... 25 3.4.2 Perancangan Mekanik ...................................................... 27 3.4.2 Perancangan Software ...................................................... 29 Daftar Komponen dan Alat Yang Digunakan.............................. 33 3.5.1 Daftar Komponen Yang Digunakan ................................ 33 3.5.2 Daftar Alat Yang Digunakan ........................................... 34 Prinsip Kerja Alat ........................................................................ 35
BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Pengukuran Alat .......................................................................... 36 4.2 Tujuan Pengukuran ...................................................................... 36 4.3 Daftar Alat Yang Digunakan ....................................................... 36 4.4 Langkah-Langkah Pengukuran .................................................... 37 4.5 Titik Uji Rangkaian Keseluruhan ................................................ 38 4.6 Data Hasil Pengukuran ................................................................ 39 4.6.1 Pengukuran Catu Daya..................................................... 39 4.6.2 Pengujian Tampilan LCD ................................................ 40 4.6.3 Pengukuran DFPlayer Mini ............................................. 41 4.6.4 Pengukuran Sensor TCS3200 .......................................... 46 4.7 Analisa Hasil Pengukuran Keseluruhan ...................................... 55 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan .................................................................................. 58 5.2 Saran.............................................................................................59 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar Hal 2.1 Arduino Uno ...................................................................................... 7 2.2 Tampilan Program Arduino Uno ....................................................... 9 2.3 Baterai LiPo................................................................... .................... 12 2.4 Sensor Warna TCS3200.................................................... ................ 13 2.5 Pin TCS3200...................................................................................... 14 2.6 DFPlayer Mini.................................................................................... 16 2.7 Speaker Pasif ..................................................................................... 18 2.8 Bentuk Fisik LCD 16 x 2 ................................................................... 19 3.1 Blok Diagram Alat Pendeteksi Warna dan Nominal Uang................ 23 3.2 Skema Rangkain Lengkap........................................................ ......... 25 3.3 Layout Rangkaian Lengkap.................................................. ............ 26 3.4 Tata Letak Pendeteksi Warna dan Nominal Uang ........................... 26 3.5 Desain Grafis Perancangan Mekanik ................................................ 28 3.6 Flowchart Cara Kerja Alat Secara Keseluruhan .............................. 30 4.1 Letak Titik Uji Rangkaian Lengkap .................................................. 38
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel Index Board Arduino ............................................................... 2.2 Tabel Fungs Pin TCS3200 ................................................................. 2.3 Tabel Pengaturan Pemfilteran Warna Pada TCS3200 ....................... 2.4 Tabel Keterangan Port DFPlayer Mini ............................................. 2.5 Tabel Spesifikasi Kaki LCD 16 x 2 ................................................... 2.6 Tabel Nilai RGB Spektrum Warna .................................................... 2.7 Tabel Nilai Frekuensi dan Panjang Gelombang Warna .................... 3.1 Tabel Daftar Komponen .................................................................... 3.2 Tabel DaftarPeralatan........................................................................ 4.1 Tabel Hasil Pengukuran Catu Daya .................................................. 4.2 Tabel Hasil Pengujian Tampilan LCD .............................................. 4.3 Tabel Hasil Pengujian Keluaran DFPlayer Mini ............................... 4.4 Tabel Hasil Pengukuran Frekuensi Sensor TCS3200 ........................ 4.5 Tabel Tabel Pengukuran Nilai RGB .................................................. 4.6 Tabel Persentase Keakuratan Baca Data ............................................
xi
Hal 7 14 14 16 19 20 21 33 34 39 40 41 46 49 52
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Surat Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing I
2
Surat Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing II
3
Lembar Konsultasi Laporan Akhir Pembimbing I
4
Lembar Konsultasi Laporan Akhir Pembimbing II
5
Surat Rekomendasi Mengikuti Sidang LA
6
Lembar Revisi Laporan Akhir
7
Foto Hasil Alat Akhir
8
Datasheet Arduino Uno
9
Datasheet TCS3200
9
Datasheet DFPlayer Mini
10
Program Alat
xii
