PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TUGAS AKHIR MONITORING PROTOTIP MESIN PEMILAH BENDA BERDASARKAN JENIS BAHAN
YOHANES BAPTISTA SUNU ADIYANTA NIM : 125114032
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2015
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
FINAL PROJECT PROCESS MONITORING OF SORTING PROTOTYPE MACHINE BASED ON TYPE OF THE MATERIAL
YOHANES BAPTISTA SUNU ADIYANTA NIM : 125114032
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM ELETRICAL ENGINEERING DEPARTEMENT FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2015
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
IIALAMAN PERSETUJUAII TUGAS AKHIR
MONITORING PROTOTIP MESIN PEMILAIT BENDA
BERDASARKAI\ JENIS BAHAN ( PROCESS MONTTORTNG OF SORTTNG PROTOTYPE
BASED ON
y m*t
It""l"-*{ Tangg"l : 19 Juni 2015
lrl
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
HALAMAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR
MONITORING PROTOTIP MESIN PEMILAH BENDA BERDASARKAN JENIS BAHAN
Oleh:
Ketua Sekertaris
Anggota
Yogyakarta,
24
Juni 201 5
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma
v{ g*U iv$+. gsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc.
lv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
"Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini
tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah."
Yogyakarta, 24 Juni 2015
Yohanes Bdptista S.A.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama
: Yohanes Baptista Sunu Adiyanta
Nomor Mahasiswa
: 125114032
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul : Monitoring Prototip Mesin Pemilah Benda Berdasarkan Jenis Bahan beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, me-ngalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal : Yang menyatakan
( Yohanes Baptista Sunu A. )
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDT]P
MOTTO
Bahwa Semua Dapat Diselesaikan Sesuai Cara-Nya, Maka Percayalah
Dengan ini kupersembahkan karyaku ini untuk..... Tuhonku Ye sus Kri s tus P embimb ingku yang setia, Keluargaku tercinta, Tem an-t emanku s ep erj uangan, Dan semua orangyang mengasihiku
Terima Kasih untuk semuanya.......
vl
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAI\ PUBLIKASI KARYA ILMIAH T]NTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma
Nama
:
: Yohanes Baptista Sunu Adiyanta
NomorMahasiswa :125114032 Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul
:
MONITORING PROTOTIP MESIN PEMILAH BENDA BERDASARKAN JENIS BAHAN beserta perangkat yang diperlukan
(bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada
Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan dat4 mendistribusikan secara terbatas, dan
mempublikasikannya
di
internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu
meminta ijin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pemyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
24 Juni2015
vlr
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
INTISARI Adanya sebuah sistem yang mampu memonitoring mesin pemilah benda memudahkan perawatan dari mesin tersebut karena dengan mudah kita mengetahui kerusakan pada mesin. Dengan adanya sistem monitoring, pencatatan dari jumlah benda yang sudah terpilah dapat dilakukan dengan mudah. Sistem monitoring berbasis mikrokontroler arduino yang berguna sebagai perantara mesin dengan layar monitoring yang dibuat dengan menggunakan program Visual Basic. Informasi yang berasal dari mesin pemilah benda akan diproses oleh mikrokontroler lalu informasi yang sudah diolah tersebut akan dikomunikasikan secara serial ke Visual Basic. Dalam layar monitoring terdapat indikator-indikator. Indikator tersebut berupa, indikator posisi benda pada mesin, indikator motor dan solenoid yang aktif, keterangan jenis benda yang dipilah dan status mesin, serta jumlah dari masing-masing benda yang sudah dipilah. Metode yang digunakan untuk mengirim pesan dari mesin pemilah sampah ke layar monitoring adalah komunikasi serial. Mikrokontroler akan mengirim karakter baik karakter angka atau karakter huruf ke Visual Basic. Jumlah masing-masing benda yang dipilah juga akan dicatat dan disimpan dalam Microsoft Excel. Hasil akhir dari sistem monitoring menunjukan setiap informasi yang didapat pada mesin dapat diterima oleh Layar monitoring. Hasil pendataan jumlah benda Microsoft Excel sesuai dengan jumlah yang ada di layar monitoring. Kata kunci : Sistem monitoring, Arduino, Mesin pemilah benda.
viii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRACT Monitoring system can make maintenance of sorting machine based on type of the material much easier. This system can inform damage of sorting machine. System monitoring can save the information from the quantity of the sorted material. This monitoring system based on the Arduino microcontroller. Microcontroller is used to inform the condition from the machine and the information is informed by serial communication to the monitoring viewer using Visual Basic software. There are many indicator in the monitoring viewer. That indicator is used to inform the condition in the sorting machine like the position of material, and information about the machine actuator. The information such as sorted material and the quantity of sorted material can be viewed in monitoring viewer. The method to inform condition of the sorting machine using serial communication. Microcontroller send the numeric and alphabetical character to Visual Basic. Quantity of sorted materials can be wrote down in Microsoft Excel. The final result of the system monitoring is the system can show information from sorting machine and it can viewed in monitoring viewer. The quantity of the sorted machine in Microsoft Excel is fit as the quantity in monitoring viewer. Keywords : monitoring system, Arduino, sorting machine.
ix
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
KATA PENGANTAR Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus karena telah memberikan berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini dengan baik. Laporan ini disusun untuk memenuhi syarat untuk memperoleh gelar sarjana. Penulis mengucapkan terima kasih kepada
:
1. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 2. Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 3. Ir. ljendro, M.Kom., sebagai dosen pembimbing yang penuh semangat dan pengertian serta ketulusan hati memberi bimbingan, saran, serta motivasi dalam penulisan skripsi ini.
4.
Pius Yozy Merucahyo, S.T., M.T., dan Djoko Utoro Suswanto, S.Si., M.T. sebagai dosen penguji yang telah memberikan masukan, bimbingan, saran dalam merevisi
skripsi ini.
5. Keluarga
besar yang sangat saya cintai, atas dukungan, doa, cinta, perhatian, kasih
sayang yang selalu memberikan semangat yang tiada henti.
6. Staff secretariat Teknik Elektro, atas bantuan dalam melayani mahasiswa. 7. Kawan-kawan seperjuangan transferan DIII Mekatronika angkatan 2012 yangtelah memberikan saya saran serta motivasi dan Basilius Kristiawan Wicaksono yang telah memperbolehkan pengerjaan tugas akhir di kontrakannya.
8.
Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas semua dukungan yang
telah diberikan dalam penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan akhir
ini
masih mengalami
kesulitan dan tidak terlepas dari kesalahan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan masukan, kdtik, dan saran yang membangun agar skripsi ini menjadi lebih baik. Semoga
skripsi ini dapat bermanfaat sebagaimana mestinya.
Penulis
Yohanes Baptista
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ......................................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................................... iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA........................................................................... v HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP.................................................. vi LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJAN KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS.......................................................................... vii INTISARI .......................................................................................................................... viii ABSTRACT ........................................................................................................................ ix KATA PENGANTAR....................................................................................................... x DAFTAR ISI ..................................................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR......................................................................................................... xiv DAFTAR TABEL ............................................................................................................. xvi DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................................... xvii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang.......................................................................................................... 1 1.2. Tujuan dan Manfaat Penelitian................................................................................. 3 1.3. Batasan Masalah ....................................................................................................... 4 1.4. Metodogi Penelitian.................................................................................................. 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Monitoring ................................................................................................................ 6 2.2. Visual Basic .............................................................................................................. 7 2.3. Arduino..................................................................................................................... 8 2.4. Perangkat Lunak Arduino......................................................................................... 10 2.5. Relay......................................................................................................................... 12 2.6. Pembagi Tegangan ................................................................................................... 13
xi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2.7. Rangkaian Komparator............................................................................................. 15 2.8. LDR .......................................................................................................................... 15 2.9. Sensor Putaran .......................................................................................................... 17 2.10. Limit Switch ............................................................................................................. 19 2.11. Selenoid Elektrik ...................................................................................................... 19 BAB III PERANCANGAN 3.1. Perancangan Hardware Elektrik ............................................................................... 21 3.1.1. Rangkaian Pengendali Utama ...................................................................... 22 3.1.2. Rangkaian Pembagi Tegangan ..................................................................... 24 3.1.3. Rangkaian Komparator ................................................................................ 26 3.1.4. Rangkaian Relay .......................................................................................... 26 3.1.5. Rangkaian Pendeteksi Posisi ........................................................................ 27 3.1.6. Rangkaian Pendeteksi Error ......................................................................... 28 a. Rangkaian Pendeteksi Error Motor ....................................................... 29 b. Rangkaian Pendeteksi Error Selenoid ................................................... 30 3.2. Perancangan Perangkat Lunak.................................................................................. 30 3.2.1. Tampilan Layar Monitor .............................................................................. 30 3.2.2. Laporan Mikrosoft Excel ............................................................................. 31 3.3. Perancangan Pemograman Sistem ........................................................................... 33 3.3.1. Diagram Alir Pengiriman Karakter .............................................................. 33 3.3.2. Diagram Alir Penghitung Jumlah Benda ..................................................... 34 3.3.3. Diagram Alir Pembacaan Data Serial VB.................................................... 35 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Hardware Sistem Monitoring Secara Keseluruhan ......................................... 37 4.1.1. Hardware Elektrik ....................................................................................... 37 4.1.2. Hardware Mekanik ...................................................................................... 38 4.2. Pengujian Sistem Monitoring .................................................................................. 39 4.2.1. Hasil Pembacaan Sensor Posisi.................................................................... 39 4.2.2. Hasil Pembacaan Sensor Putaran ................................................................ 42
xii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4.2.3. Hasil Pembacaan Limit Switch .................................................................... 44 4.2.4. Hasil Pengujian Rangkaian Pembagi Tegangan .......................................... 44 4.3. Analisa Perangkat Lunak ........................................................................................ 45 4.3.1. Insialisasi ..................................................................................................... 46 4.3.2. Program Setup ............................................................................................. 47 4.3.3. Program Utama ........................................................................................... 48 a. Sensor Posisi ........................................................................................... 48 b. Sensor Putaran ........................................................................................ 50 c. Deteksi Error Selenoid ............................................................................ 51 d. Deteksi Jenis Benda dan Status Mesin ................................................... 55 e. Program Penghitung Jumlah Benda ....................................................... 59 f. Program Start Stop Mesin Pemilah Benda ............................................. 62 g. Program Pendataan Jumlah Benda dengan Microsoft Excel .................. 63 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan............................................................................................................... 68 5.2. Saran ......................................................................................................................... 68 DAFTAR PUSTAKA........................................................................................................ 70 LAMPIRAN ...................................................................................................................... 71
xiii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Diagram Blok Perancanga .......................................................................... 5 Gambar 2.1. Tampilan Antar Muka Visual Basic............................................................ 8 Gambar 2.2. Arduino Uno R3.......................................................................................... 9 Gambar 2.3. Tampilan Arduino Ide ................................................................................. 11 Gambar 2.4. Relay 12v .................................................................................................... 12 Gambar 2.5. Prinsip Kerja Relay ..................................................................................... 13 Gambar 2.6. Interface Relay ............................................................................................ 13 Gambar 2.7. Rangkaian Pembagi Tegangan.................................................................... 13 Gambar 2.8. Aplikasi Rangkaian Pembagi Tegangan ..................................................... 15 Gambar 2.9. Bentuk Fisik Ldr ......................................................................................... 16 Gambar 2.10 Simbol Ldr .................................................................................................. 17 Gambar 2.11. Grafik Hubungan Antara Resistansi Dan Intensitas Cahaya....................... 17 Gambar 2.12. Blok Sensor Optocoupler ............................................................................ 18 Gambar 2.13. Konstruksi Sensor Putaran.......................................................................... 19 Gambar 2.14. Simbol Dan Bentuk Limit Switch............................................................... 19 Gambar 2.15. Konstruksi Dan Simbol Limit Switch......................................................... 19 Gambar 2.16. Selenoid ...................................................................................................... 20 Gambar 2.17. Lilitan Selenoid........................................................................................... 20 Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem Monitoring............................................................... 22 Gambar 3.2. Rangkaian Minimum Arduino Uno ............................................................ 23 Gambar 3.3. Diagram Blok Perancangan Rangkaian Pembagi Tegangan....................... 24 Gambar 3.4. Rangkaian Pembagi Tegangan.................................................................... 25 Gambar 3.5. Perancangan Rangkaian Pembagi Tegangan .............................................. 25 Gambar 3.6. Rangkaian Komparator ............................................................................... 26 Gambar 3.7. Rangkaian On/Offrelay Arduino Uno ......................................................... 27 Gambar 3.8. Rangkaian Sensor Posisi Benda .................................................................. 27 Gambar 3.9. Peletakan Sensor Posisi Pada Mesin Pemilah Benda.................................. 28 Gambar 3.10. Diagram Blok Perancangan Rangkaian Pendeteksi Error........................... 29 xiv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 3.11. Perancangan Elektrik Rangkaian Sensor Putaran ....................................... 29 Gambar 3.12. Perancangan Rangkaian Limit Switch ......................................................... 30 Gambar 3.13. Gambar Tampilan Layar Monitoring Mesin ............................................... 31 Gambar 3.14. Diagram Blok Sistem Pelaporan Jumlah Benda ......................................... 32 Gambar 3.15. Diagram Alir 1 ............................................................................................ 34 Gambar 3.16. Diagram Alir 2 ............................................................................................ 35 Gambar 3.17. Diagram Alir 3 ............................................................................................ 36 Gambar 4.1. Rangkaian Hardware Komparator .............................................................. 37 Gambar 4.2. Peletakan Sensor Posisi............................................................................... 38 Gambar 4.3. Peletakan Rangkain Limit Switch............................................................... 38 Gambar 4.4. Layar Monitoring ........................................................................................ 45 Gambar 4.5. Program Inisialiasi Arduino ........................................................................ 46 Gambar 4.6. Program Inisialisasi Visual Basic ............................................................... 47 Gambar 4.7. Program Void Setup Arduino ..................................................................... 47 Gambar 4.8. Program Setup Pada Visual Basic............................................................... 48 Gambar 4.9. Program Sensor Posisi ................................................................................ 48 Gambar 4.10. Pembacaan Serial Monitor Sensor Posisi 1................................................. 49 Gambar 4.11. Pembacaan Serial Monitor Sensor Posisi 2................................................. 49 Gambar 4.12. Progam Visual Basic Sensor Posisi ............................................................ 49 Gambar 4.13. Indikator Posisi Benda ................................................................................ 50 Gambar 4.14. Program Arduino Sensor Putaran ............................................................... 50 Gambar 4.15. Pembacaan Serial Monitor Sensor Putaran ................................................. 50 Gambar 4.16. Progam Visual Basic Sensor Putaran.......................................................... 51 Gambar 4.17. Hasil Pembacaan Sensor Putaran Pada Layar Monitoring.......................... 51 Gambar 4.18. Program Deteksi Error Selenoid ................................................................. 52 Gambar 4.19. Pembacaan Serial Monitor Limit Switch 1 ................................................. 52 Gambar 4.20. Pembacaan Serial Monitor Limit Switch 2 ................................................. 52 Gambar 4.21. Pembacaan Serial Monitor Limit Switch 3 ................................................. 52 Gambar 4.22. Progam Vb Mendeteksi Error Selenoid ...................................................... 53 Gambar 4.23. Tampilan Layar Monitoring Deteksi Error Selenoid .................................. 53 Gambar 4.24. Program VB untuk Peringatan Selenoid Error............................................ 54 xv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 4.25. Program Timer untuk Peringatan Selenoid Error ....................................... 54 Gambar 4.26. Tampilan Message Box............................................................................... 54 Gambar 4.27. Program Arduino Status Mesin Dan Selenoid Supply Benda..................... 55 Gambar 4.28. Serial Monitoring untuk Status Mesin ........................................................ 55 Gambar 4.29. Tampilan Serial Monitoring Selenoid Supply Benda ................................. 56 Gambar 4.30. Program Visual Basic Indikator Status Mesin ............................................ 56 Gambar 4.31. Program Visual Basic indikator Selenoid Supply Benda............................ 56 Gambar 4.32. Benda-benda yang dipilah ........................................................................ 57 Gambar 4.33. Program Arduino untuk Mendeteksi Jenis Benda....................................... 59 Gambar 4.34. Serial Monitoring untuk Jenis Benda Logam ............................................. 60 Gambar 4.35. Serial Monitoring untuk Jenis Benda Plastik.............................................. 60 Gambar 4.36. Serial Monitoring untuk Jenis Benda Kayu ................................................ 60 Gambar 4.37. Program VB untuk Deteksi Benda LOGAM .............................................. 61 Gambar 4.38. Program VB untuk Deteksi Benda PLASTIK ............................................ 61 Gambar 4.39. Program VB untuk Deteksi Benda KAYU ................................................. 61 Gambar 4.40. Program Penghitung Jumlah Benda ............................................................ 62 Gambar 4.41. Pembacaan Serial Monitor Menhitung Jumlah Benda Logam ................... 62 Gambar 4.42. Pembacaan Serial Monitor Menhitung Jumlah Benda Plastik.................... 62 Gambar 4.43. Pembacaan Serial Monitor Menhitung Jumlah Benda Kayu ...................... 63 Gambar 4.44. Program Hitung Jumlah Benda Kaca.......................................................... 63 Gambar 4.45. Program VB Penampil Jumlah Benda 1 ..................................................... 63 Gambar 4.46. Program VB Penampil Jumlah Benda 2 ..................................................... 64 Gambar 4.47. Informasi Jumlah Benda ............................................................................. 64 Gambar 4.48. Program Start Dan Stop .............................................................................. 65 Gambar 4.49. Program Arduino On Off ............................................................................ 65 Gambar 4.50. Program Tombol Untuk Perintah Ms. Excel............................................... 66 Gambar 4.51. Saved File Ms Excel .................................................................................... 66 Gambar 4.52. Program Tampilan Ms Excel ...................................................................... 67 Gambar 4.53. Tampilan Hasil Dari Ms Excel.................................................................... 67
xvi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR TABEL Tabel 2.1.
Keterangan Pin Arduino Uno R3..................................................................... 10
Tabel 2.2.
Keterangan Tombol Pada Tampilan Ide Arduino............................................ 11
Tabel 3.1.
Tabel I/O Sistem Monitoring........................................................................... 23
Tabel 3.2.
Keterangan Nomor Sensor Posisi .................................................................... 28
Tabel 3.3.
Indikator Layar Monitoring ............................................................................. 29
Tabel 4.1.
Keterangan Gambar Keseluruhan Alat........................................................... 38
Tabel 4.2.
Hasil Pengujian Saat Tidak Mendeteksi Benda............................................... 39
Tabel 4.3.
Hasil Pengujian Saat Benda Di Depan Sensor Posisi...................................... 40
Tabel 4.4.
Hasil Pengujian Saat Benda Bergerak ............................................................. 40
Tabel 4.5.
Hasil Pengujian Rangkaian Komparator ......................................................... 41
Tabel 4.6.
Hasil Pengujian Rangkaian Relay ................................................................... 42
Tabel 4.7.
Hasil Ouput Sensor Putaran............................................................................. 43
Tabel 4.8.
Hasil Ouput Limit Switch................................................................................ 44
Tabel 4.9.
Hasil Rangkaian Pembagi Tegangan ............................................................... 44
Tabel 4.10. Keterangan Tampilan Layar Monitoring ......................................................... 45 Tabel 4.11. Tabel Kebenaran Pendeteksian Sensor............................................................ 57 Tabel 4.12. Nilai Pendeteksian Sensor Optik ..................................................................... 58 Tabel 4.13. Tabel Kebenaran Pendeteksian Sensor............................................................ 59
xvii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR LAMPIRAN L1.
Tabel hasil pengujian alat......................................................................................... L1
L3.
Listing Program Arduino ......................................................................................... L5
L12. Listing Program Visual Basic 6.0 ............................................................................ L15 L25. Rangkaian Keseluruhan ........................................................................................... L30
xvii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang Peningkatan jumlah penduduk dan laju pertumbuhan ekonomi serta pembangunan di suatu daerah selain mempunyai dampak positif juga menimbulkan dampak negative. Indonesia merupakan Negara nomor empat terpadat di dunia dengan prakiraan jumlah penduduk tahun 2004 mencapai 234 juta jiwa, menghadapi banyak permasalahan terkait sanitasi lingkungan terutama masalah pengelolaan sampah. Telah kita ketahui bahwa pengelolaan sampah yang tidak ditangani dengan baik dapat mengganggu estetika lingkungan, menimbulkan bau, serta mengakibatkan berkembangnya penyakit. Gangguan lingkungan oleh sampah dapat timbul mulai dari sumber sampah, di mana penghasil sampah tidak melakukan penanganan dengan baik. Hal ini dapat terjadi pada penghasil sampah yang tidak mau menyediakan tempat sampah di rumahnya, dan lebih membuang sampah dengan seenaknya ke saluran air atau membakarnya sehingga mencemari lingkungan sekitarnya. Sejumlah literature mendefinisikan sampah sebagai semua jenis limbah berbentuk padat yang berasal dari kegiatan manusia dan hewan, dan dibuang karena tidak bermanfaat atau tidak diinginkan lagi kehadirannya (Tchobanoglous, Theisen & Vigil, 1993). Sedangkan dalam PP No. 18/1999 jo PP No. 85/1999 tentang pengelolaan limbah berbahaya dan beracun, secara umum limbah didefinisikan sebagai bahan sisa pada suatu kegiatan dan/proses produksi. Definisi sampah mulai mengalami pergeseran pada beberapa tahun terakhir ini karena aspek pembuangan tidak disebutkan secara jelas, dimana pada masa sekarang ada kecenderungan untuk tidak membuang sampah begitu saja, melainkan sedapat mungkin melakukan daur ulang. Hal ini tertuang dalam UU no 18 Tahun 2008 tentang pengelolaan sampah. Berdasarkan UU no 18 Tahun 2008 disebutkan definisi sampah adalah sisa kegiatan sehari-hari manusia dan atau proses alam yang berbentuk padat. Dari definisi yang sudah dikemukakan dapat dibuat kesimpulan bahwa sampah merupakan material sisa yang tidak diinginkan setelah dipakai dalam kehidupan manusia sehari-hari. Sampah didefinisikan menurut derajat keterpakaiannya, dalam proses-proses
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2 alam sebenarnya tidak ada konsep sampah, yang ada hanya produk-produk yang dihasilkan setelah dan selama proses itu berlangsung. Akan tetapi karena dalam kehidupan manusia didefinisikan konsep lingkungan maka sampah dapat dibagi menurut jenis-jenisnya. Berdasarkan sifatnya, sampah dibedakan menjadi dua yaitu sampah organik dan sampah anorganik. Sampah organik merupakan sampah yang mudah membusuk seperti sisa makanan, sayuran, daun-daun kering, dan sebagainya. Sampah seperti ini dapat diolah menjadi pupuk kompos. Sampah anorganik yaitu sampah yang tidak mudah membusuk. Sampah ini dapat dijadikan sampah komersil atau sampah yang laku dijual untuk dijadikan produk lainnya (daur ulang sampah). Hal yang menjadi fokus penelitian ini adalah sampah anorganik sampah yang dapat didaur ulang. Seperti yang sudah dijelaskan pengertian dari sampah anorganik, sampah tersebut mempunyai sebuah kemungkinan untuk didaur ulang. Sampah anorganik dapat dibedakan berdasarkan bahannya, yakni sampah kaca, plastik, kayu, dan logam. Masing-masing sampah tersebut dapat didaur ulang sesuai dengan kebutuhan manusia. Sampah kayu dapat didaur ulang menjadi pupuk, sampah logam dapat didaur ulang kembali untuk menjadi bahan baku benda berbahan logam. Sampah plastik dapat didaur ulang kembali untuk menjadi bahan baku pembuatan botol plastik atau benda lain berbahan baku plastik. Sampah kaca dapat didaur ulang kembali untuk benda berbahan kaca seperti botol kaca, kaca jendela, dan lain-lain. Untuk mendaur ulang sampah, kita perlu memilah-milah sampah terlebih dahulu. Hal ini akan menjadi mudah jika sampah masih berada di lingkungan sekitar rumah. Jika sampah-sampah tersebut sudah berada di dalam sebuah tempat pembuangan akhir sampah maka akan sulit untuk memilah sampah-sampah tersebut karena timbunan sampah yang menggunung dan dapat memakan banyak tenaga dan waktu untuk memilah-milah sampah tersebut menjadi beberapa jenis berdasarkan bahannya. Berdasarkan permasalahan tersebut, terdapat sebuah mesin yang diciptakan yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan untuk memilah sampah secara lebih effisien sehingga proses daur ulang sampah dapat berjalan lebih cepat. Dari pengamatan yang saya lihat, mesin tersebut masih menggunakan kontrol manual sehingga hanya dapat dijalankan pada satu tempat saja dimana mesin tersebut diletakkan. Belum adanya sistem monitoring yang dapat memonitor setiap proses yang berjalan pada mesin tersebut sehinga mesin tidak dapat dipantau dari jarak yang jauh. membuat sebuah sistem -masih berupa sebuah prototip, yang digunakan untuk
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3 memonitoring setiap proses yang sedang dilakukan pada mesin pemilah sampah tersebut. Kontrol jarak jauh dari layar monitoring dapat dilakukan untuk mematikan dan menghidupkan mesin pemilah sampah. Layar monitoring sendiri akan menggunakan program Visual Basic 6.0 dan sistem monitoring sediri akan menggunakan mikrokontroler Arduino UNO R3 sebagai perantara komunikasi antara mesin pemilah sampah dengan komputer untuk monitoring. Mesin pemilah sampah akan terus di monitoring dan layar monitor akan ditampilkan pada sebuah komputer di ruang kontrol. Ketika benda memasuki mesin pemilah sampah, akan terdapat sebuah indikator pada layar monitoring yang menandakan bahwa terdapat benda pada mesin pemilah sampah. Indikator tersebut berupa posisi dimana benda berada. Konveyor akan dibagi menjadi 4 posisi, setiap posisi akan diberi indicator untuk menandakan posisi benda pada mesin pemilah. Posisi dari konveryor itu adalah posisi 1) merupakan posisi di mana benda masuk ke konveyor mesin. 2) posisi konveyor di mana sampah akan dideteksi untuk ditentukan jenis bahannya. 3) posisi ke tiga merupakan posisi di mana benda masuk ke tempatnya masing-masing setelah dipilah terlebih dahulu. Pada posisi ini juga digunakan untuk mendata banyaknya jumlah masing-masing benda yang masuk ke tempatnya. 4) bagian ke empat merupakan posisi dimana benda berbahan kaca ditempatkan. Selain posisi benda, terdapat juga indikator untuk motor konveyor, solenoid pemilah benda. Jika terdapat kerusakan pada aktuator, maka operator akan mengetahui kerusakan yang ada, karena akan adanya pemberitahuan jika terdapat aktuator yang mengalami kerusakan. Layar monitoring juga akan memberikan keterangan dari jumlah benda yang sudah dipilah. Setiap data banyaknya sampah dari masing-masing jenis bahan akan disimpan dan dicatat dengan menggunakan Microsoft Excel. Fungi pendataan dengan ms Excel tersebut adalah untuk mendata jumlah total bahan yang telah dipilah di mesin pemilah sampah.
1.2. Tujuan dan Manfaat Tujuan pembuatan tugas akhir ini adalah untuk membuat sebuah sistem monitoring yang dapat digunakan sebagai alat pengawas dari proses yang dilakukan oleh prototip mesin pemilah sampah. Manfaat penelitian ini adalah: a.
Sebagai alat bantu untuk memonitoring proses mesin pemilah sampah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 4 b.
Menjadi acuan, rujukan, dan bahan pertimbangan untuk proses monitoring mesin.
c.
Memberikan kemudahan untuk memilah sampah berdasarkan bahan supaya proses pendaur ulangan sampah dapat dilakukan lebih cepat.
1.3. Pembatasan Masalah Agar Tugas Akhir ini bisa mengarah pada tujuan dan untuk menghindari terlalu kompleksnya permasalahan yang muncul, maka perlu adanya batasan-batasan masalah yang sesuai dengan judul dari tugas akhir ini. Adapun batasan masalah adalah: a.
Monitoring menggunakan program Visual Basic 6.0
b.
Data jumlah untuk laporan mengunakan Microsoft Excel
c.
Jenis bahan yang dimonitoring adalah kaca hitam, plastik nylon, kayu, dan logam alumunium.
d.
Proses monitoring hanya mengaktifkan indikator pada layar monitoring di program Visual Basic 6.0
e.
Monitoring menunjukan posisi pada saat benda ada di konveyor, pendeteksian benda, pemilahan benda, serta peletakan benda pada tempat yang sesuai.
f.
Pendeteksi monitoring benda dilakukan dengan menggunakan LDR yang disinari oleh pemancar cahaya.
g.
Data benda yang dihitung berdasarkan jumlah dari masing-masing benda yang sudah dipilah.
1.4. Metodologi Penelitian Berdasarkan tujuan yang ingin dicapai metode-metode yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah: 1.
Studi literature, yaitu dengan cara mendapatkan data dengan membaca bukubuku dan jurnal-jurnal yang berkaitan dengan masalah yang dibahas pada tugas akhir ini. Khususnya buku tentang Arduino dan Sistem SCADA.
2.
Menguji rangkaian kendali dengan mikrokontroler Arduino. Tahapan ini dilakukan guna lebih memahami bahasa yang digunakan mikrokontroler Arduino dan lebih memahami cara kerja dengan membuat rangkaian sederhana yang dapat dimonitoring dengan menggunakan program Visual Basic.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 5 3.
Perancangan subsitem software. Tahap ini bertujuan untuk mencari bentuk model optimal dari sistem yang dibuat dengan mempertimbangkan dari berbagai faktor-faktor permasalahan dan kebutuhan yang ditetapkan.
4.
Perancangan subsistem hardware. Tahap ini bertujuan untuk mencari bentuk mode yang optimal dari sistem yang akan dibuat dengan mempertimbangkan berbagai faktor permasalahan dan kebutuhan yang akan dirancang. Pada tahapan ini juga bertujuan untuk mencari dan menentukan komponenkomponen yang digunakan oleh sistem dengan mempertimbangkan faktor-faktor permasalahan dan kebutuhan yang telah ditentukan.
Gambar 1.1. Diagram blok perancangan 5.
Eksperimen, yaitu dengan langsung melakukan praktek maupun pengujian terhadap hasil pembuatan alat dalam pengerjaan tugas akhir ini.
6.
Proses pengambilan data. Pengambilan data dilakukan dengan cara mengamatia sistem apakah sudah sesuai dengan proses monitoring yang dikerjakan oleh mesin pemilah barang, selain itu juga mengambil data dari jumlah barang yang sudah diletakkan pada tempat atau wadahnya masing-masing.
7.
Analisis dan penyimpulan hasil percobaan. Analisis dapat dilakukan` dengan menyesuaikan proses yang sedang terjadi dengan sistem monitoring di komputer pengawas, serta penghitungan jumlah sampah yang sudah masuk ke wadahnya masing-masing. Penyimpulan hasil percobaan dapat dilakukan dengan menghitung data error yang terjadi ketika proses monitoring mesin dan penghitungan data dari jumlah sampah yang telah masuk ke wadahnya masing-masing.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini akan menjelaskan mengenai teori tentang komponen pendukung, perhitungan, serta teknik pengolahan data yang digunakan pada penelitian ini. Dasar materi yang digunakan pada penelitian ini antara lain adalah monitoring, SCADA, Visual Basic, DFRduino mega 2650 R3, Relay, Laser Module, dan LDR, rangkaian pembagi tegangan, dan rangkaian komparator.
2.1 Monitoring Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia: 1.
mo·ni·tor 1 n orang yg memantau; 2 n alat untuk memantau (spt alat penerima yg digunakan untuk melihat gambar yg diambil oleh kamera televisi, alat untuk mengamati kondisi atau fungsi biologis, alat yg memantau kerja suatu sistem, terutama sistem komputer, dsb); 3 n alat semprot air dng tekanan 4—7 atmosfer yg digunakan pd tambang timah aluvial untuk menambang biji timah; 4 n alat yg dirancang untuk mengobservasi, mengawasi, mengontrol, atau memverifikasi operasi suatu sistem; 5 n pengawasan dan tindakan memverifikasi kebenaran operasi suatu program selama pelaksanaannya berdasarkan rutin diagnostik yg digunakan dr waktu ke waktu untuk menjawab pertanyaan tt program tsb; 6 v pantau; cek secara cermat;
2.
me·mo·ni·tor v 1 mengawasi, mengamati, atau mengecek dng cermat, terutama untuk tujuan khusus; memantau; 2 mengatur atau mengontrol kerja suatu mesin dsb; 3 mengecek atau mengatur volume bunyi atau suara dl merekam;
3.
pe·mo·ni·tor·an n proses, cara, perbuatan memonitor [1].
Menurut sebuah web: Monitoring adalah suatu kegiatan observasi yang berlangsung terus menerus untuk memastikan
dan
mengendalikan
keserasian
pelaksanaan
program
dengan
perencanaan yang telah ditetapkan. [2] Berdasarkan dari 2 buah pengertian yang sudah dikemukakan, monitoring merupakan sebuah observasi atau pengawasan
6
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7 kebenaran suatu proses yang berlangsung terus-menerus secara cermat selama pelaksanaan penggunaannya.
2.2 Visual Basic Visual Basic merupakan cara termudah dan tercepat untuk membuat aplikasi yang dijalankan di sistem operasi Microsoft Windows®. Apakah Anda seorang profesional atau pemula sekalipun di bidang pemrograman Windows, Visual Basic menyediakan kepada Anda sekumpulan perangkat untuk mempermudah dan menyederhanakan pengembangan aplikasi yang tangguh. Kata “Visual” merujuk kepada metode yang digunakan untuk membuat antar muka yang bersifat grafis Graphical User Interface (GUI). Daripada menulis berbaris-baris kode untuk menjelaskan pemunculan dan lokasi dari suatu elemen di dalam antar muka, Anda dengan mudah dapat menambahkan object yang sebelumnya sudah dibangun ke dalam tempat dan posisi yang Anda inginkan di layar Anda. Jika Anda pernah menggunakan program untuk menggambar seperti Paint, maka Anda sebenarnya sudah memiliki keahlian uuntuk membuat sebuah antar muka pengguna secara efektif. Kata “Basic” merujuk kepada bahasa BASIC (Beginners All-Purpose Symbolic Instruction Code), sebuah bahasa yang digunakan oleh banyak programmer dibandingkan dengan bahasa lainnya dalam sejarah komputer. Visual Basic telah berubah dari bahasa asli BASIC dan sekarang memiliki ratusan pernyataan (statements), fungsi (functions), dan kata kunci (keywords), dan kebanyakan di antaranya terkait dengan antar muka grafis di Windows. Pengguna tingkat pemula sekalipun dapat membuat aplikasi dengan mempelajari hanya beberapa kata kunci, sementara kekuatan dari bahasanya membolehkan para pengguna tingkat professional mencapai apapun yang dapat dihasilkan dengan menggunakan bahasa pemrograman Windows lainnya.Bahasa pemrograman Visual Basic tidaklah hanya identik dengan Visual Basic saja. Sistem Pemrograman Visual Basic dalam bentuk Edisi Aplikasi, telah dimasukkan ke dalam Microsoft Excel, Microsoft Access, dan banyak aplikasi Windows lainnya juga menggunakan bahasa yang sama. Visual Basic Scripting Edition (VBScript) adalah sebuah bahasa skrip yang digunakan secara lebih umum dan merupakan bagian dari bahasa Visual Basic. Dengan mempelajari Visual Basic, maka Anda akan dibawa ke area-area yang telah disebutkan tadi. [4]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8
Gambar 2.1 Tampilan antar muka Visual Basic [5] Program ini membutuhkan sebuah informasi ketika digunakan untuk sebuah pemograman komputer. Informasi ini kemudian disimpan atau diolah oleh komputer. Informasi ini yang disebut dengan DATA. Visual Basic mengenal beberapa tipe data, antara lain: a.
String adalah tipe data berupa teks (huruf, angka, dan tanda baca)
b.
Integer adalah tipe data untuk angka bulat
c.
Single adalah tipe data untuk angka pecahan
d.
Currency adalah tipe data untuk angka mata uang
e.
Date adalah tipe data untuk tanggal dan jam
f.
Boolean adalah tipe data yang bernilai TRUE atau FALSE
Data yang disimpan di dalam memori komputer membutuhkan sebuah wadah. Wadah inilah yang disebut dengan variable. Setiap variable untuk menyimpan data dengan tipe tertentu membutuhkan alokasi jumlah memori (byte) yang berbeda.[5]
2.3 Arduino Arduino adalah platform pembuatan prototip elektronik yang bersifat open-source hardware yang berdasarkan pada perangkat keras dan perangkat lunak yang fleksibel dan mudah digunakan. Arduino ditunjukan bagi para seniman, desainer, dan siapapun yang tertarik dalam menciptakan objek atau lingkungan yang interaktif. Platform arduino terdiri dari arduino board, shield, bahasa pemograman arduino, dan arduino development environment. Arduino board biasanya memiliki sebuah chip dasar mikrokontroler Atmel AVR ATmega8 berikut turunannya. Shield adalah sebuah papan yang dapat dipasang di
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9 atas arduino board untuk menambah kemampuan dari arduino board. Bahasa pempgraman arduino adalah bahasa pemograman yang umum digunakan untuk membuat perangkat lunak yang ditanamkan pada arduino board. Bahasa pemograman arduino mirip dengan bahasa pemograman C++. Arduino Development Environment adalah perangkat lunak yang digunakan untuk menlis dan meng-compile program untuk arduino. Arduino Development Environment juga digunakan untuk meng-upload program yang sudah dicompile ke memori program arduino. Berikut data teknis board Arduino UNO R3:
Mikrokontroler
: ATmega328
Tegangan Operasi : 5V
Tegangan input yang dibutuhkan : 7 – 12 V
Pin digital I/O : 14 (6 untuk PWM)
Pin input analog : 6
Arus DC per pin I/O : 40 mA
Arus DC untuk pin 3.3 V : 150 mA
Flash Memory : 32 KB dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader
SRAM : 2 KB
EEPROM : 1 KB
Kecepatan pewaktuan : 16 Mhz
7
4 2
1 3 6 Gambar 2.2 Arduino Uno R3[6]
5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10 Tabel 2.1 Keterangan Pin Arduino Uno R3 [6] No
Parameter
1
ATmega 328
2
Jack USB
Keterangan IC mikrokontroler yang digunakan pada Arduino UNO R3 Untuk komunikasi mikrokontroler dengan PC Masukan power eksternal bila Arduino bekerja
3
Jack Adaptor
mandiri (tanpa komunikasi dengan PC melalui kabel serial USB).
4
Tombol Reset
5
Pin Analog
Tombol reset internal yang digunakan untuk mereset modul Arduino. Menerima input dari perangkat analog lainnya. 1.
Vin = Masukan tegangan input bagi Arduino ketika menggunakan dumber daya eksternal.
2.
5 V = Sumber tegangan yang dihasilkan regulator internal board Arduino.
3. 6
3,3 V = Sumber tegangan yang dihasilkan regulator internal board Arduino. Arus maksimal
Pin Power
pada pin ini adalah 50 mA. 4.
GND = Pin ground dari regulator tegangan board Arduino.
5.
IOREF = Tegangan Referensi.
6.
AREF = Tegangan Referensi untuk input analog.
Pin yang digunakan untuk menerima input digital dan 7
Pin Digital
memberi output berbentuk digital (0 dan 1 atau low dan high)
2.4 Perangkat Lunak Arduino Area pemrograman Arduino dikenal dengan Integrated Development Environment (IDE). Area pemrograman yang digunakan untuk menulis baris program dan mengunggahnya ke dalam board Arduino . disamping itu juga dibuat lebih mudah dan dapat berjalan pada beberapa sistem operasi seperti Windows, Macintosh, dan Linux.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11
Gambar 2.3 Tampilan IDE Arduino [8] Tabel 2.2 Keterangan Tombol Pada Tampilan IDE Arduino [8] No.
Tombol
Nama
Fungsi Menguji apakah ada kesalahan pada program atau sketch. Apabila sketch sudah benar, maka
1
Verify
sketch tersebut akan dikompilasi. Kompilasi adalah proses mengubah kode program ke dalam kode mesin. Mengirimkan kode mesin hasil kompilasi ke
2
Upload
3
New
Membuat sketch yang baru
4
Open
Membuka sketch yang sudah ada
5
Save
Menyimpan sketch
Serial
Menampilkan data yang dikirim dan diterima
Monitor
melalui komunikasi serial.
6
board Arduino
IDE Arduino membutuhkan beberapa pengaturan yang digunakan untuk mendeteksi board Arduino yang sudah dihubungkan ke komputer. Beberapa pengaturan tersebut adalah mengatur jenis board yang digunakan sesuai dengan board yang terpasang dan mengatur jalur komunikasi data melalui perintah Serial Port. Kedua pengaturan tersebut dapat ditemukan pada pull down menu Tools. [8]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12
2.5 Relay Relay adalah alat yang dioperasikan dengan listrik yang secara mekanis mengontrol perhubungan rangkaian listrik. Relay adalah bagian yang penting dari banyak system control, bermanfaat untuk control jarak jauh dan untuk pengontrolan alat tegangan dan arus tinggi dengan sinyal control tegangan dan arus rendah. Ketika arus mengalir melalui electromagnet pada relay control elektro mekanis, medan magnet yang menarik lengan besi dari jangkar pada inti terbentuk. Akibatnya, kontak pada jangkar dan kerangka relay terhubung. Relay dapat mempunyai kontak NO (Normally Open) atau kontak NC (Normally Closed) atau kombinasi dari keduanya [10]. Dalam pemakaiannya biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi dengan sebuah dioda yang diparalel dengan lilitannya dan dipasang terbaik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya. Change Over (CO), relay mempunyai kontak tengah yang normal tertutup, tetapi ketika relay dicatu kontak tengah tersebut akan membuat hubungan dengan kontak-kontak yang lain [11]. Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta kekuatan relay men-switch arus/tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada body relay. Misalnya relay 12VDC/4 A 220V, artinya tegangan yang diperlukan sebagai pengontrolnya adalah 12Volt DC dan mampu men-switch arus listrik (maksimal) sebesar 4 ampere pada tegangan 220 Volt. Sebaiknya relay difungsikan 80% saja dari kemampuan maksimalnya agar aman, lebih rendah lagi lebih aman. Relay jenis lain ada yang namanya reedswitch atau relay lidi. Relay jenis ini berupa batang kontak terbuat dari besi pada tabung kaca kecil yang dililitin kawat. Pada saat lilitan kawat dialiri arus, kontak besi tersebut akan menjadi magnet dan saling menempel sehingga saklar menjadi aktif . Ketika arus pada lilitan dihentikan medan magnet hilang dan kontak kembali terbuka (off) [11]. Gambar 2.4 merupakan relay 12VDC.
Gambar 2.4 Relay 12V [11]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13 Gambar 2.5 merupakan sistem kerja relay secara sederhana dengan penjelasan sebagai berikut: pada saat energi listrik dikenakan pada coil, maka akan timbul energi elektromagnet yang akan menarik armature yang berpegas, sehingga menyebabkan contact akan menutup [11].
Gambar 2.5 Prinsip Kerja Relay [11] Pada penelitian ini pemasangan relay menggunakan mode common emitor, apabila basis mendapat sinyal input logika 1 (sumber tegangan positif) maka transistor akan mendapat bias maju, sehingga transistor ON dan memberikan sumber tegangan ke relay dan relay menjadi ON. Gambar 2.6 merupakan interface relay sebagai kendali motor dc.
Gambar 2.6 Interface relay [11]
2.6 Pembagi tegangan
Gambar 2.7 Rangkaian pembagi tegangan [12]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14 Berdasarkan hukum Ohm: = .
Selanjutnya dikatakan bahwa nilai resistansi R, tidak tergantung terhadap I atau V. Dengan demikian nilai resistansi R, adalah tergantung terhadap nilai resistansi R yang diberikan. Jika dilihat dari rangkaian, nilai tegangan sumber, V, sudah ditetapkan. Dengan demikian, variabel yang berubah adalah besar arus, I. Sehingga hukum Ohm dituliskan menjadi: =
/
Dan karena R1 dan R2 disusun secara seri, dan sistem di atas hanya terdiri atas satu loop. Maka nilai R = R1 + R2. Sehingga: =
/(
+
)
Dengan demikian, nilai VR1 dapat dipenuhi dengan persamaan: VR1 = I. R1
VR1 = [V/(R1 + R2)]. R1 = [
/(
+
)].
= [
/(
+
)].
Dan dengan proses yang sama, VR2 dapat dipenuhi dengan persamaan: Rangkaian resistor seperti di atas disebut sebagai Voltage Divider/Rangkaian Pembagi Tegangan. Pembuktian Terbalik: Hukum Kirchhoff Tegangan menyatakan bahwa jumlah tegangan sumber adalah sama dengan jumlah tegangan-jatuh pada loop tertutup: =
+
V = [R1/(R1 + R2)]. V + [R2/(R1 + R2)]. V V = [(R1 + R2)/(R1 + R2)]. V =
Aplikasi Rangkaian Pembagi Tegangan:
−> TERBUKTI
Rangkaian pembagi tegangan biasa digunakan untuk mendeteksi perubahan nilai resistansi dari sensor-sensor yang bersifat resistif, sebagai contoh pada rangkaian LDR:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15
Gambar 2.8 Aplikasi rangkaian pembagi tegangan [12] Dengan rangkaian pembagi tegangan seperti di atas, intesitas cahaya dapat diukur dengan mengukur nilai tegangan VLDR (dalam volt). Karena intensitas cahaya akan mempengaruhi nilai resistansi LDR yang dengan demikian akan mempengaruhi pula nilai VLDR. [12]
2.7 Rangkaian Komparator Sebuah rangkaian Comparator berfungsi membandingkan dua buah bilangan input. Jika digunakan untuk membandingkan dua input dan kemudian menyatakan apakah kedua input tersebut sama, lebih besar atau lebih kecil, maka rangkaian tersebut dinamakan Magnitude Comparator. [13] Komparator adalah sebuah rangkaian penguat yang memiliki dua buah input. Tegangan output yang dihasilkan komparator sebanding dengan selisih antara dua tegangan inputnya. Gain komparator kurang lebih adalah sebesar 200.000, sehingga selisih input sebesar hanya 100 µV pun sudah cukup untuk menurunkan output mendekati 0V atau menaikkannya hingga mencapai tegangan catu [14].
2.8 LDR LDR merupakan suatu sensor yang apabila terkena cahaya maka tahanannya akan berubah. Biasanya LDR dibuat berdasarkan kenyataan bahwa film cadmium sulfide mempunyai tahanan yang besar kalau tidak terkena cahaya dan tahanannya akan menurun kalau permukaan film itu terkena cahaya [15]. Fotoresistor adalah komponen elektronika yang resistansinya akan menurun jika ada perubahan intensitas cahaya yang mengenainya. Fotoresistor dibuat semikonduktor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16 beresistansi tinggi. Jika cahaya/foton dengan frekuensi yang cukup tinggi diserap oleh semikonduktor menyebabkan elektron dengan energi yang cukup untuk meloncat oleh semikonduktor menyebabkan elektron dengan energi yang cukup untuk meloncat kepita konduksi.
Gambar 2.9 Bentuk fisik LDR [15] Elektron bebas yang dihasilkan akan mengalirkan listrik, sehingga menurunkan resistansinya. LDR dapat digunakan dalam suatu jaringan kerja pembagi potensial yang menyebabkan terjadinya perubahan hambatan kalau sinar yang datang berubah [15]. Prinsip Kerja LDR LDR
(Light
Dependent
Resistor)
merupakan
suatu
jenis
resistor
yang
nilai resistansinya berubah-ubah karena adanya intensitas cahaya yang diserap. LDR dibentuk dari Cadium Sulfide (CdS) yang mana Cadium Sulfide dihasilkan dari serbuk keramik. Prinsip kerja LDR ini pada
saat mendapatkan cahaya maka
tahanannya turun, sehingga pada saat LDR mendapatkan kuat cahaya terbesar maka tegangan yang dihasilkan adalah tertinggi. Prinsip kerja LDR ini tergantung dari rangkaian yang digunakan dan pada penjelasan di atas rangkaian yang digunakan adalah rangkaian pull-down. Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram pada LDR menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relatif kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya redup LDR menjadi pengantar arus yang kurang baik, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup. Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan ada lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya terang LDR menjadi konduktor atau bisa disebut juga LDR memilki resistansi yang kecil pada saat cahaya terang. Simbol LDR seperti ditunjukan pada Gambar 2.10, sedangkan Gambar 2.11 menunjukkan grafik hubungan antara resistansi dan intensitas cahaya. [16]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17 LDR digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Saklar cahaya otomatis adalah salah satu contoh alat yang menggunakan LDR. Akan tetapi karena responsnya terhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak digunakan pada situasi dimana intesitas cahaya berubah secara drastis [16].
Gambar 2.10 Simbol LDR [16]
Gambar 2.11 Grafik Hubungan Antara Resistansi Dan Intensitas Cahaya [16]
2.9 Sensor Putaran Sensor putaran atau kecepatan dapat dibuat dengan sebuat optocoupler tipe “U” dan sebuah roda cacah. Sensor putaran atau kecepatan ini dapat digunakan untuk membaca putaran suatu object yang berputar seperti roda kendaraan, putaran motor listrik dan lain nya. Sensor putaran atau kecepatan ini dibuat dengan optocoupler tipe “U” yang ditengahnya diletakan sebuah roda cacah. Optocoupler merupakan komponen optoisolator yang memiliki karakteristik penerima (photo transistor) akan mengalami perubahan logika bila terjadi perubahan intensitas cahaya yang dipancarkan oleh pemancar (LED infra merah) untuk penerima. Kecerahan led berbanding lurus dengan arus diodanya. Karena arus kolektor sebanding dengan tingkat kecerahan dari led maka dapat dikatakan bahwa arus dioda mengendalikan arus kolektor seperti transistor pada umumnya. Biasanya arus yang diperbolehkan mengalir pada infra merah adalah berkisar pada 15 hingga 25 miliamper. Foto transistor merupakan jenis transistor yang peka terhadap cahaya infra merah. [17]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18
Gambar 2.12 Blok Sensor Optocoupler [17] Roda cacah yang diletakan ditengah optocoupler tersebut berfungsi untuk mempengaruhi intensitas cahaya yang diberikan oleh LED pada optocoupler ke photo transistor yang akan memberikan perubahan level logika sesuai dengan putaran roda cacah. Kecepatan perubahan logika photo transistor akan sebanding dengan kecepatan putaran roda cacah. Konstruksi sensor putaran dapat dilihat pada gambar berikut. [17]
Gambar 2.13 Konstruksi Sensor Putaran [17] Rotary encoder, atau disebut juga Shaft encoder, merupakan perangkat elektromekanikal yang digunakan untuk mengkonversi posisi anguler (sudut) dari shaft (lubang) atau roda ke dalam kode digital, menjadikannya semacam tranduser. Perangkat ini biasanya digunakan dalam bidang robotika, perangkat masukan komputer (seperti optomekanikal mouse dan trackball), serta digunakan dalam kendali putaran radar, dll. Terdapat dua tipe utama rotary encoder, yaitu tipe absolut dan tipe relatif. Rotary encoder, atau disebut juga Shaft encoder, merupakan perangkat elektromekanikal yang digunakan untuk mengkonversi posisi anguler (sudut) dari shaft (lubang) atau roda ke dalam kode digital, menjadikannya semacam tranduser. Perangkat ini biasanya digunakan dalam bidang robotika, perangkat masukan komputer (seperti optomekanikal mouse dan trackball), serta digunakan dalam kendali putaran radar, dll. Terdapat dua tipe utama rotary encoder, yaitu tipe absolut dan tipe relatif. [17]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19
2.10 Limit Switch Limit switch merupakan jenis saklar yang dilengkapi dengan katup yang berfungsi menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti saklar Push ON yaitu hanya akan menghubung pada saat katupnya ditekan pada batas penekanan tertentu yang telah ditentukan dan akan memutus saat saat katup tidak ditekan. Limit switch termasuk dalam kategori sensor mekanis yaitu sensor yang akan memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan mekanik pada sensor tersebut. Penerapan dari limit switch adalah sebagai sensor posisi suatu benda (objek) yang bergerak. Simbol limit switch ditunjukan pada gambar berikut. [18]
Gambar 2.14 Simbol Dan Bentuk Limit Switch [18] Limit switch umumnya digunakan untuk: a. Memutuskan dan menghubungkan rangkaian menggunakan objek atau benda lain. b. Menghidupkan daya yang besar, dengan sarana yang kecil. c. Sebagai sensor posisi atau kondisi suatu objek. Prinsip kerja limit switch diaktifkan dengan penekanan pada tombolnya pada batas/daerah yang telah ditentukan sebelumnya sehingga terjadi pemutusan atau penghubungan rangkaian dari rangkaian tersebut. Limit switch memiliki 2 kontak yaitu NO (Normally Open) dan kontak NC (Normally Close) dimana salah satu kontak akan aktif jika tombolnya tertekan. Konstruksi dan simbol limit switch dapat dilihat seperti gambar di bawah. [18]
Gambar 2.15 Konstruksi Dan Simbol Limit Switch [18]
2.11 Selenoid Elektrik Solenoid adalah peralatan yang dipakai untuk mengkonversi sinyal elektrik atau arus
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20 listrik menjadi gerak mekanik. Solenoid dibuat dari kumparan dan inti besi yang dapat digerakkan yang berfungsi sebagai aktuator biasanya di gunakan untuk membuka kunci otomatis pada brangkas. [19]
Gambar 2.16 Solenoid [19] Secara skematik bentuk dari solenoid dapat dilihat pada gambar , dimana selonoid terdiri dari n buah lilitan kawat berarus listrik I, medan magnet yang dihasilkan memiliki arah seperti pada gambar dibawah, dimana kutub utara magnet mengikuti aturan tangan kanan. [19]
Gambar 2.17 Lilitan solenoid [19] Kuat medan magnet pada selonoid dengan jumlah lilitan persatuan panjang n adalah dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dibawah ini. B = μ0 . n . I Keterangan : B = Medan Magnet μ0 = Konstanta Perneabilitas Udara n = Jumlah Lilitan l = Panjang Lilitan I = Arus Prinsip kerja dari Solenoid berdasarkan pada penghantar yang membawa arus kedalam kumparan sehingga kumparan akan menimbulkan medan magnet. Medan magnet ini dibuat sedemikian rupa sehingga keadaannya selalu tolak menolak antara medan magnet. [19]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB III PERANCANGAN SISTEM Bab ini menjelaskan mengenai perancangan monitoring mesin pemilah sampah.Untuk perancangan pembuatan mesin pemilah sampah sudah dirancang oleh teman saya Antonio Prashad Priyanto.Perancangan sistem monitoring yangakan dibahas pada bab ini terdiri dari tiga bagian, yaitu perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software), dan perancangan pemograman sistem. Perancangan sistem yang diahas dalam bab ini terbagi dalam tiga bagian besar, yaitu: a. Perancangan Hardware Elektrik -
Rangkaian pengendali utama
-
Rangkaian komparator
-
Rangkaian relay
-
Rangkaian pembagi tegangan
-
Rangkaian pendeteksi posisi
-
Rangkaian Error actuator mesin
b. Perancangan perangkat lunak -
Perangkat lunak monitoring mesin dengan Visual Basic 6.0
-
Perangkat lunak laporan dalam Microsoft Excel
c. Perancangan pemograman sistem
3.1.
Perancangan Hardware Elektrik Secara garis besar perancangan perangkat keras (hardware) terdiri dari dua bagian
utama yaitu pembacaan posisi benda dengan menggunakan LDR yang ditembak dengan laser Module dan rangkaian relay. Perancangan Relay 1 digunakan untuk menaikan nilai tegangan dari output Mikrokontroler sebesar 5 Volt ke tegangan yang dibutuhkan oleh mesin pemilah sampah. Perancangan rangkaian relay 2 digunakan untuk menurunkan nilai tegangan Output yang dikeluarkan oleh mesin pemilah sampah supaya sesuai dengan tegangan yang dibutuhkan oleh tegangan input mikrokontroler. Perancangan perangkat keras, terlebih dahulu membuat diagram blok dari keseluruhan sistem monitoring serta rancangan rangkaian sensor posisi benda dan
21
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22 rangkaian pembagi tegangan, rangkaian relay, rangkaian komparator. Berikut gambar diagram blok perancangan sistem hardware.
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Monitoring Pada diagram blok di atas, sistem monitoring akan terdiri dari enam rangkaian hardware yang terdiri dari: sistem dari Arduino UNO, rangkaian pembagi tegangan (untuk motor DC dan selenoid), rangkaian komparator dan rangkaian relay (dua rangkaian), rangkaian error motor DC dan selenoid, serta rangkaian kontrol ON/OFF (rangkaian relay 5V to 24V). Rangkaian kontroler pada prinsipnya akan menerima output dari rangkaian pembagi tegangan dan rangkaian relay. Selain itu juga akan menerima output dari rangkaian error motor DC selenoid, yang kemudian output tersebut akan diolah oleh Arduino UNO 2560. Arduino UNO juga akan mengeluarkan output yakni kontrol on/off (rangkaian relay 5V to 24V), yang akan digunakan untuk melakukan on/off mesin dari layar monitoring. Komputer akan menerima data dari Arduino UNO dan mengeluarkan output ke Arduino UNO. data yang diterima dari Arduino UNO akan ditampilkan oleh layar monitoring. Tampilan dari data tersebut berupa indikator seperti posisi benda, selenoid yang aktif, data error pada aktuator mesin pemilah sampah, jumlah masig-masing benda yang telah dipilah. 3.1.1 Rangkaian pengendali utama Atmega 328 adalah bagian utama dari mikrokontroler Arduino UNO dan merupakan pengendali yang berfungsi untuk mengendalikan semua kerja seluruh input dan output yang digunakan dalam sistem monitoring. Pin pada mikrochip Atmega 328 ini sudah dihubungkan dengan pin pada Arduino UNO sehingga untuk nomor mikrochip berbeda dengan nomor pin pada mikrokontroller Arduino UNO. Pin mikrochip sudah terhubung
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23 dengan seluruh input yang meliputi, sensor posisi, rangkaian limit switch, rotari encoder, dan rangkaian pembagi tegangan.
Gambar 3.2 Rangkaian Minimum Arduino UNO Input dan output dari sistem monitoring ini masing-masing akan diletakkan seperti pada tabel 3.1 berikut ini. Tabel 3.1 Tabel I/O Sistem Monitoring Input-output
Kaki ATMega
Pin Arduino
Karakter yang
328
UNO
dikirimkan
Output Start
PB7
13
“Q”
Stop
PB6
12
“T”
Input Input data MotorDC
“Q” (High)
PD7
7
Input Selenoid 1
PD6
6
“W”
Input Selenoid 2
PD5
5
“E”
Input Selenoid 3
PD4
4
“R”
Input Selenoid Supply
PD3
3
“Y”
Sensor Posisi 1
PC0
A0
“2”
Sensor Posisi 2
PC1
A1
“3”
“T”(Low)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24 Kaki ATMega
Pin Arduino
Karakter yang
328
UNO
dikirimkan
Sensor Posisi 3
PC2
A2
“4”
Sensor Posisi 4
PC3
A3
“5”
Sensor Putaran
PD2
2
“9”
Selenoid Error 1 (LS1)
PB0
8
“8”
Selenoid Error 2 (LS2)
PB1
9
“7”
Selenoid Error 3 (LS3)
PB2
10
“6”
Input-output
3.1.2 Rangkaian pembagi tegangan Rangkaian pembagi tegangan ini digunakan untuk menurunkan nilai tegangan yang berasal dari output plc sebesar 24V ke 5V supaya dapat digunakan sebagai input dari Arduino UNO. Rangkaian ini berfungsi untuk memonitor jenis benda yang sudah teridentifikasi oleh sensor pada mesin pemilah benda, dan juga untuk memonitor apakah mesin tersebut aktif atau tidak aktif. Input dari rangkaian ini akan dimasukkkan kedalam pin digital Arduino. Aktuator yang ada pada mesin pemilah sampah mempunyai nilai tegangan sebesar 12V, sehingga pada mesin sudah ada rangkaian untuk mengubah nilai tegangan supaya sesuai dengan teganan yang digunakan dari aktuator tesebut.Rangkaian pembagi tegangan ini diletakan setelah rangkaian relay tersebut. Perancangan dari rangkaian pembagi tegangan dapat dilihat pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Diagram blok perancangan rangkaian pembagi tegangan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25 Menghitung nilai R1 : ( nilai R2 ditentukan 4,7 KΩ) 2 1+ 2 1Ω 5 = × 12 1 + 4700Ω 56400 − 23500 = 5 =
= 6580Ω
Setelah menghitung nilai komponen yang akan digunakan maka, didapatkan nilai R1 sebesar 6,58 KΩ dan R2 sebesar 4,7 KΩ.
Gambar 3.4 Rangkaian pembagi tegangan Sesuai dengan gambar 3.4 dengan nilai-nilai komponen yang sudah didapat maka, rangkaian pembagi tegangan dirancang seperti pada gambar 3.5 berikut.
Gambar 3.5 Perancangan rangkaian pembagi tegangan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 26 3.1.3 Rangkaian komparator Gambar 3.6 merupakan gambar rangkaian comparator. Rangkaian ini digunakan untuk membandingkan nilai output pada LDR. Ketika ouput pada LDR sesuai dengan nilai tegangan setingan pada komparator, maka komparator akan mengaktifkan rangkaian relay. Rangkaian relay tesebut berguna untuk memberikan nilai digital (on/off) yang akan masuk ke dalam mikrokontroler.Rangkaian ini menggunakan Potensio sebagai acuan nilai tegangan pada IC 741. Input dari rangkaian ini adalah output tegangan pada LDR (ldr1, ldr2, ldr3, dan ldr4) yang dirangkai secara pull up. Output pada rangkaian comparator ini dibagi menjadi dua bagian output 1 dan output 2. Output pertama merupakan output yang digunakan sebagai input pada PLC (P1, P2, dan P3). Output kedua yang digunakan ke mikrokontroler untuk pengolahan data dimikro yang digunakan untuk sistem monitoring (uno1, uno2, uno3, dan uno4).Tegangan yang diberikan pada IC 741 adalah 12V untuk kaki IC no 7 dan GND untuk kaki IC no 4. Tegangan Vin yang masuk ke IC 741 akan dibandingkan dulu dengan tegangan referensi dari potensio. Jika tegangan input Vin lebih besar dari teganan referensi maka tegangan Vout akan bernilai sama dengan teganan input Vin.
Gambar 3.6 Rangkaian Komparator 3.1.4 Rangkaian Relay Rangkaian on/off relay ini digunakan untuk merubah nilai tegangan yang keluar dari rangkaian komparator. Gambar 3.7 menunjukan gambar rangkaian relay untuk output komparator. Rangkaian ini merupakan rangkaian untuk menurunkan tegangan dari output komparator sebesar 12V menjadi 5V. Tegangan diturunkan karena mikrokontroler membutuhkan tegangan maksimum sebesar 5V. Pada rangkaian ini output akan dimasukan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27 kedalam pin analog Arduino UNO pin a0, a1, a2, dan a3. Input pada rangkaian ini ditunjukan pada label r1, r2, r3, dan r4.
Gambar 3.7 Rangkaian On/OffRelay Arduino UNO 3.1.5 Rangkaian pendeteksi posisi Pada perancangan rangkaian pendeteksi, digunakan pemancar cahaya yang digunakan untuk memberikan cahaya ke LDR. Perancangan rangkaian ini diperlihatkan pada gambar 3.8. Rangkaian ini menggunakan empat buah LDR dan juga 4 buah pemancar cahaya. Pemancar cahaya akan menggunakan resistor sebesar 680 Ohm dengan tegangan sumber 12V. Rangkaian LDR menggunakan rangkaian pull up. Output dari rangkaian LDR adalah out1, out2, out3, out4. Masing-masing output dari rangkaian ini akan digunakan sebagai masukan ke rangkaian komparator.
Gambar 3.8 Rangkaian Sensor Posisi benda
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28 Rangkaian ini akan menggunakan empat buah pemancar cahaya dan empat buah LDR. Penggunaan LDR tersebut ditujukan untuk mendeteksi posisi benda pada mesin pemilah sampah yang terbagi dalam empat bagian. Ketika pemancar cahaya menyinari LDR maka sistem akan mendeteksi tidak ada benda yang terletak diposisi tersebut. Tetapi ketika tidak ada cahaya yang mengenai LDR (cahaya terhalang oleh benda) maka sistem akan mendeteksi bahwa benda berada diposisi tersebut. LDR akan dirangkai secara pull up lalu output dari rangkaian tersebut akan dimasukan ke dalam rangkaian comparator. Gambar 3.9 merupakan gambar dimana letak rangkaian pendeteksi untuk posisi monitoring diposisikan. Peletakan sensor ditandai dengan garis berwarna coklat. Masing-masing dari rangkaian pendeteksi ini akan menunjukan posisi yang tepat dimana letak benda yang sedang dalam proses pemilahan. Tabel 3.2 akan menunjukan keterangan letak rangkaian ini.
3 1 4
2
Gambar 3.9 Peletakan sensor posisi pada mesin pemilah benda Tabel 3.2 keterangan nomor sensor posisi No
Keterangan
1
Posisi yang menandai benda masuk ke mesin
2
Posisi benda memasuki proses identifikasi
3
Posisi benda memasuki tempat sorting benda
4
Posisi benda kayu sebagai benda reject
3.1.6 Rangkaian pendeteksi error Rangkaian ini difungsikan untuk monitoring apakah motor dan ketiga selenoid elektrik yang digunakan mengalami kerusakan atau error. Rangkaian ini akan dibagi menjadi dua bagian, yakni: a.
Pendeteksi error pada motor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29 b.
Pendeteksi error pada solenoid
Perancangan rankaian pendeteksi error ini akan dijelaskan pada diagram blok (gambar 3.10). R angkaian pendeteksi Error Motor R angkaian pendeteksi Error Solenoid R angkaian pendeteksi Error Solenoid
Mikrokontroler (Arduino U N O R3)
Layar Monitoring (V.B. 6.0)
R angkaian pendeteksi Error Solenoid
Gambar 3.10 Diagram blok perancangan rangkaian pendeteksi error Masing-masing output rangkaian pendeteksi error akan dimasukan kedalam mikrokontroler lalu output dari rangkaian tersebut akan diolah datanya dan dikirim untuk ditampilkan pada layar monitoring. a.
Rangkaian pendeteksi error Motor (Sensor Putaran) Rangkaian ini berfungsi untuk memantau kondisi motor pada mesin pemilah sampah. Jika kondisi output PLC aktif dan saat itu motor mengalami error atau kerusakan, maka dapat diketahui pada layar monitoring. Rangkaian ini menggunakan roda pencacah dan optocoupler tipe U untuk mengecek apakah motor berputar atau tidak saat mesin berjalan. Kondisi motor akan ditampilkan pada layar monitoring selama mesin pemilah sampah aktif. Berikut gambar rangkaian yang digunakan untuk memantau kondisi motor pada mesin pemilah sampah. Berikut perancangan untuk pemantauan motor pada mesin pemilah sampah.
Gambar 3.11 Perancangan elektrik rangkaian Sensor Putaran
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30
Roda pencacah akan dibuat dengan satu buah lubang hal ini dimungkinkan bahwa pembacaan motor supaya lebih presisi. Untuk membaca roda pencacah, penulis menggunakan optocoupler tipe U. b. Rangkaian pendeteksi error selenoid 1, 2, dan 3 (limit switch) Rangkaian ini berfungsi untuk memantau kondisi solenoid yang digunakan untuk memilah sampah. Jika kondisi output PLC aktif dan saat itu solenoid tidak aktif (benda yang teridentifikasi tidak terpilah), maka dapat diketahui bahwa solenoid tidak aktif di layar monitoring. Rangkaian pendeteksi error ini ditunjukan pada gambar 3.12 Rangkaian ini menggunakan limit switch yang dirangkain secara pull-up. Ketika limit switch aktif (mendeteksi solenoid) maka akan menghasilkan nilai tegangan low.
Gambar 3.12 Perancangan rangkaian limit switch
3.2 Perancangan perangkat lunak Perancangan perangkat lunak bertujuan agar alat ini mudah digunakan oleh pengguna. Perancangan perangkat lunak terdiri dari perancangan tampilan layar monitoring, serta bagaimana tampilan Microsoft Exell yang akan memberikan data total jumlah dari masing-masing benda perminggu. 3.2.1 Tampilan Layar Monitor Tampilan Layar Monitoring mesin pemilah sampah, Software yang digunakan adalah Visual Basic 6.0. Tampilan dari monitoring dibuat sedemikian persis dengan bentuk dari mesin pemilah sampah. Arduino UNO akan dihubungkan ke komputer dengan kabel usb (kabel printer) dan komunikasi mengunakan port serial. Data yang berupa string dari Arduino UNO akan ditransfer melalui port serial, lalu oleh visual basic data string yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31 sudah dikirim akan diolah kembali. Gambar 3.13 berikut merupakan rancangan untuk Layar monitoring menggunakan Software Visual Basic 6.0.
Gambar 3.13 Gambar tampilan layar monitoring mesin Setiap bagian pada mesin pemilah sampah akan dimonitor melalui software Visual Basic 6.0, dari konveyor yang mulai berputar, posisi benda pada konveyor, sensor apa saja yang aktif mendeteksi benda, serta total benda yang sudah dideteksi jenis bahannya, aktuator pada mesin pemilah seperti motor, solenoid 1, 2, dan 3 juga akan pantau. Indikator pada layar monitoring akan berubah sebagai tanda bahwa mesin sudah bekerja, indikator akan berubah menjadi warna hijau jika mesin bekerja dan merah ketika mesin tidak bekerja. Setiap indikator akan berubah warna dari warna merah menjadi warna hijau. Jika terdapat error pada aktuator mesin pemilah sampah, maka Layar monitoring akan memberikan info aktuator yang mengalami error. Terdapat dua command button yang digunakan untuk on dan off mesin pemilah sampah, sehingga dapat dikontrol secara jarak jauh. Berikut adalah tabel 3.3 yang menjelaskan keterangan dari indikator-indikator yang ada pada layar monitoring. Tabel 3.3 Indikator Layar monitoring No 1
Gambar
Keterangan Gambar indikator konveyor, akan berwana hijau menyala bergantian ketika konveyor berputar
2
Indikator yang menandakan bahwa mesin menyala.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32 No 3
Gambar
Keterangan Indikator yang menandakan posisi benda, ketika benda berada pada posisi tersebut, indikator akan berwarna hijau.
4
Indikator pemilah benda
5
Tabel yang menunjukan jumlah dari masing-masing benda yang sudah dipilah.
6
Indikator status mesin apakah mesin menyala atau mesin mati serta kondisi selenoid dan motor.
7
Indikator benda apa saja yang memasuki mesin pemilah.
8
Merupakan command button VB (tombol control) yang digunakan untuk ON/OFF mesin pemilah sampah dari Layar monitoring.
3.3.1. Laporan Microsoft Excel Perancangan ini digunakan supaya mesin pemilah sampah juga dapat melaporkan secara automatis banyaknya benda yang sudah dipilah. Masing-masing benda akan dihitung jumlahnya dilayar monitoring. Penghitungan jumlah benda yang sudah dipilah ini akan dilakukan secara berkala yakni satu minggu satu kali. Diagram blog perancangan ini dapat dilihat pada Gambar3.14 berikut ini. Layar Monitoring (VB 6.0)
Mikrokontroler
Microsoft Excell
Gambar 3.14 Diagram blok sistem pelaporan jumlah benda Pada diagram blok tersebut, layar monitoring akan menerima data dari mikrokontroler dengan data berupa posisi benda saat di mesin monitoring, serta banyaknya dari masing-masing benda yang dipilah dan sudah berada ditempatnya masing-masing.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33 Data jumlah tersebut akan ditampilkan di layar monitor, dengan mengkonvert data dari Visual Basic (sebagai penampil layar monitoring) ke Microsoft Excel. Data jumlah yang berasal dari Visual Basic 6 berupa data string. Data yang berasal dari Visual Basic dapat dikirim dengan perintah command button atau dengan timer yang sudah tersedia di program Visual Basic tersebut. Pada perancangan laporan menggunakan excel, penulis membuat perancangan dengan menggunakan timer. Perancangan dengan timer dapat membuat data dari VB secara automatis langsung diterima oleh program Microsoft excel.
3.3.
Perancangan Pemograman Sistem Diagram alir program dapat dilihat pada gambar 3.15. Program akan diawali dengan
melakukan pembacaan input di arduino lalu arduino akan mengirimkan karakter yang telah ditentukan ke visual basic melalui port serial. Untuk diagram alir pemograman arduino akan dibagi menjadi 3 bagian. Bagian pertama merupakan program pengiriman karakter, bagian kedua merupakan bagian untuk penghitungan benda yang sudah dipilah. Bagian ketiga merupakan bagian yang digunakan untuk menerima data serial yang berasal dari Visual Basic. 3.3.1. Diagram alir pengiriman karakter Supaya informasi yang berasal dari Mesin pemilah benda dapat diperlihatkan pada layar monitoring, maka mikrokontroler arduino harus mengetahui informasi apa saja yang diberikan oleh mesin pemilah benda. Diagram alir ini akan digunakan sebagai paduan dan pola
pikir
dalam
membuat
program
arduino
supaya
nanti
arduino
dapat
mengkomunikasikan informasi yang didapat dari mesin pemilah benda ke dalam VB untuk ditampilkan oleh layar monitoring. Berikut diagram alir yang akan digunakan dalam pemograman Arduino untuk mengirimkan informasi dari Mesin ke VB.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34
Gambar 3.15 Diagram alir 1 3.3.2. Diagram alir penghitung jumlah benda masuk Supaya penghitungan jumlah masing-masing benda dapat sesuai dengan jumlah benda yang sudah dipilah oleh mesin pemilah benda, maka informasi dari jumlah benda tersebut harus dibaca oleh mikro supaya jumlah benda terpilah sesuai. Berikut diagram alir yang digunakan untuk penghitungan benda.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35
Gambar 3.16 Diagram alir 2 3.3.3. Diagram alir pembacaan data serial VB Layar monitoring tidak hanya digunakan untuk menampilkan informasi yang didapat dari Mesin. Kegunaan lain dari layar monitoring adalah untuk memberikan perintah langsung dari layar monitoring ke mesin pemilah benda. Perintah tersebut merupakan perintah START untuk menyalakan mesin atau STOP untuk memberhentikan proses pada mesin. Diagram alir ini akan digunakan sebagai paduan dan pola pikir dalam membuat program arduino supaya nanti Visual basic dapat memberikan perintah langsung ke mesin pemilah sampah. Perintah tersebut sebelumnya akan diterima oleh Arduino lalu
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36 arduino akan mengaktifkan pin Output untuk melakukan perintah sesuai dengan perintah yang diberikan oleh layar monitoring.
Gambar 3.17 Diagram alir 3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini menejelaskan dan membahas hasil implementasi alat yang dibagi menjadi dua bagian yaitu pengujuan sistem monitoring secara keseluruhan, hasil perancangan pada perangkat keras dan hasil perancangan pada perangkat lunak.
4.1.
Hasil
Perancangan
Hardware
Sistem
Monitoring
Secara
Keseluruhan Hasil perancangan ini terdiri dari hardware elektrik dan hardware mekanik. Hardware elektrik merupakan rangkaian elektrik yang merupakan sebuah sistem monitoring dari mesin pemilah benda. Hardware mekanik merupakan hasil perancangan mekanik yang mendukung sistem monitoring.
4.1.1. Hardware Elektrik Hasil dari hardware rangkaian yang digunakan untuk sistem monitoring ditunjukan pada gambar 4.1. Keterangan untuk setiap bagian rangkaian hardware sistem monitoirng pada gambar 4.1 akan dijelaskan pada tabel 4.1.
1 5 2
6 7
3 8 4
10
9
Gambar 4.1 Rangkaian Hardware Komparator
37
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 38 Tabel 4.1. Keterangan gambar keseluruhan alat No
Keterangan
1
Rangkaian catu daya 5 V dan 12 V
2
Rangkaian tegangam referensi (potensio)
3
Rangkaian shield sistem monitoring
4
Rangkaian pembagi tegangan
5
Rangkaian relay 12 V to 5 V
6
Rangkaian power lampu
7
Rangkaian power 5v, 12v, gnd
8
Input Sensor Posisi
9
Input rangkaian Error (LS, Sput)
10
Input pembagi tegangan
4.1.2. Hardware Mekanik Gambar 4.2 dan gambar 4.3 merupakan gambar dari peletakan sensor posisi dan peletakan rangkaian error pada solenoid. Letak dari sensor posisi ditandai dengan garis berwarna coklat. Sp 4
SP 3
SP 1 SP 2
Gambar 4.2 Peletakan Sensor Posisi
LS 1
LS 2
LS 3
Gambar 4.3 Peletakan rangkain Limit Switch
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39
4.2.
Pengujian Sistem Rangkaian Monitoring Setelah hadware elektrik dan mekanik terpasang pada mesin pemilah benda perlu
adanya pengujian dari rangkaian-rangkaian yang membentuk sistem monitoring. pengujian tersebut terdiri dari pengujian sensor posisi, sensor putaran, dan rangkaian error selenoid dengan limit switch.
4.2.1. Hasil Pengujian Sensor Posisi Hasil pembacaan sensor posisi akan dibagi menjadi beberapa bagian pembahasan. Hal ini dikarenakan adanya beberapa interface yang digunakan untuk memasukan informasi dari mesin pemilah benda ke mikrokontroler Arduino. Interface yang digunakan untuk pembacaan sensor posisi adalah rangkaian pendeteksi dengan LDR, rangkaian komparator, dan rangkaian Relay. Berikut pembahasan masing-masing interface yang digunakan untuk sistem monitoring. 1.
Rangkaian pendeteksi posisi benda dengan LDR Pembacaan posisi benda yang masuk ke dalam mesin pemilah benda menggunakan LDR yang akan sinari oleh pemancar cahaya. Sesuai dengan perancangan maka rangkaian pendeteksi akan letakan seperti pada gambar 3.9. LDR akan membaca benda ketika benda menghalangi cahaya yang diterima oleh LDR. Pembacaan output dari rangkaian pendeteksi posisi benda ini dibedakan berdasarkan jenis benda yang masuk ke mesin pemilah. Tabel 4.2 merupakan hasil dari pembacaan posisi dengan LDR pada saat tidak mendeteksi benda. Tegangan yang dihasilkan masing-masing sensor posisi tidak mendeteksi benda akan menjadi acuan untuk mengatur tegangan set point rangkaian comparator. Tabel 4.2 Hasil Pengujian Saat Tidak Mendeteksi Benda Sensor
Tegangan
posisi
(Volt)
1
1.36
2
4.31
3
1.89
4
4.33
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 40 Tabel 4.3 merupakan tabel pengambilan data saat benda diletakkan di depan sensor posisi. Pengambilan data dari rangkaian sensor posisi ini akan dilakukan sebanyak 3 kali untuk masing-masing benda. Tabel 4.3 Hasil Pengujian Saat Benda Di Depan Sensor Posisi Benda Masuk
Logam
Kaca
Kayu
Plastik
Percobaan
Tegagan Output LDR (Volt) 1
2
3
4
1
10.77
11.42
9.27
11.35
2
10.85
11.43
8.28
11.33
3
10.88
11.41
8.87
11.34
1
11.28
11.35
-
11.30
2
11.28
11.35
-
11.28
3
11.26
11.35
-
11.30
1
11,34
11.45
7.56
11.37
2
11.04
11.45
8.5
11.45
3
10.57
11.45
8.47
11.45
1
8.36
11.26
8.76
11.59
2
8.3
11.36
8.66
10.22
3
8.22
11.2
8.76
11.23
Pembacaan saat benda bergerak melewati sensor posisi dapat dilihat pada tabel 4.3. pengambilan data untuk tabel 4.3 dilakukan sebanyak 3 kali. Tabel 4.4 Hasil Pengujian Saat Benda Bergerak Benda Masuk
Logam
Kaca
Kayu
Percobaan
Tegagan Output LDR (Volt) 1
2
3
4
1
2.16
6.38
2
4.86
2
2.07
7.61
2.68
5.32
3
1.98
5.97
2.03
7.26
1
1.93
7.81
-
5.05
2
2.04
6.09
-
5.05
3
1.76
5.59
-
5.19
1
2.72
7.49
2.28
5.39
2
2.77
6.47
2.24
6.06
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 41 Benda Masuk
Percobaan
Plastik
Tegagan Output LDR (Volt) 1
2
3
4
3
2.17
6.65
2.48
6.09
1
1.72
7.64
2.86
5.09
2
1.67
7.28
2.65
5.3
3
1.48
7.2
2.72
6
Data yang terdapat pada tabel 4.4 merupakan data saat benda bergerak melewati ke 4 sensor posisi. Pengambilan data sensor posisi tiga tidak melibatkan benda kaca, karena dalam sistem mesin pemilah benda, tempat pemilahan benda kaca tidak melewati posisi ketiga. Tegangan yang didapat saat pengambilan data ini mempunyai nilai yang berbeda jauh ketika benda diletakkan pada sensor posisi. Perbedaan pada nilai antara tabel 4.3 dan tabel 4.4 dikarenakan respon dari LDR yang tidak begitu cepat saat benda melewati masing-masing sensor posisi. Kecepatan konveyor berpengaruh terhadap pembacaan keempat sensor posisi. 2.
Rangkaian Komprator Pengujian rangkaian komparator ini dilakukan dengan mengukur tegangan output dari IC741. Set-point dari rangkaian komparator telah ditentukan nilainya berdasarkan pembacaan dari masing-masing rangkaian pendeteksi posisi benda. Output dari rangkaian komparator yang merupakan tegangan referensi dibandingkan dengan tegangan set-point komparator yang telah ditentukan. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan maka tabel 4.5 menunjukkan hasil dari output rangkaian komparator. Tabel 4.5 Hasil pengujian rangkaian komparator Rangkaian
Set-Point
Reverensi
Komparator
(Volt)
(Volt)
1
1.93
2
Output (kaki 6 )saat SP High
SP Low
(Volt)
(Volt)
1.36
10,59
1,89
5.54
4.21
10,60
1,90
3
4.63
1.89
10,57
1,87
4
4.7
4.33
10,59
1,90
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 42 Pengujian rangkaian komparator ini dilakukan untuk mendapatkan data tegangan output yang akan digunakan untuk menguji rangkaian relay. Pembacaan output (kaki 6) pada IC 741 dilakukan saat sensor posisi mendeteksi benda (high) dan saat sensor posisi tidak mendeteksi benda (low). Set point masing-masing sensor diatur dengan jarak yang tidak terlalu jauh dari tegangan reverensi. Pengaturan set point dikarenakan data tegangan output sensor posisi saat benda melewati sensor posisi hanya sekejap. Jika jarak antara set point dengan tegangan reverensi terlalu jauh, kemungkinan besar output dari rangkain comparator tidak memiliki nilai tegangan output seperti pada tabel 4.3. Terlebih untuk sensor posisi 1 dan posisi 3 yang memiliki lintasan miring dan licin. 3.
Rangkaian Relay Pengujian rangkaian ini dilakukan dengan memeriksa tegangan output dari rangkaian relay. Input yang berasal dari output rangkaian komparator akan dirubah tegangannya
menjadi
5V
Sesuai
dengan
perancangannya,
rangkaian
ini
menghasilkan output yang dapat dilihat pada tabel 4.5. Tabel 4.6 Hasil Pengujian Rangkaian Relay Rangkaian
Saat Relay
Saat Relay
Relay
aktif
tidak aktif
1
0,01 V
4.98 V
2
0,00 V
4,96 V
3
0,00 V
4,96 V
4
0,01 V
4,96 V
Output dari rangkaian relay digunakan sebagai input dari pin analog dari arduino untuk mengolah informasi dari sensor posisi yang akan ditampilkan pada layar monitoring.
4.2.2. Hasil pembacaan sensor putaran Nilai output sensor putaran diuji dengan mengukur tegangan output sensor putaran ketika sensor membaca baling-baling pendeteksi putaran motor. Output pada rangkaian ini akan bernilai high ketika sensor membaca baling-baling pendeteksi putaran motor. Dalam
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 43 pengambilan data pertama dengan menghalangi sensor putaran akan tegangan yang dihasilkan sebesar 4.95 V. sedangkan saat sensor tidak terhalangi tegangan output yang dihasilkan sebesar 0.02V. Pengambilan data kedua dengan menggunakan motor konveyor mesin yang dipasangkan dengan baling-baling untuk mendeteksi putaran motor konveyor. Pengambilan data kedua dilakukan sebanyak 5 kali untuk mendapatkan data yang baik. Tabel 4.6 merupakan hasil pengambilan data output sensor putaran yang kedua. Tabel 4.7 Hasil Ouput Sensor Putaran No
Tegangan High (Volt)
1
2.03
2
2.12
3
2.13
4
2.25
5
2.09
Dari hasil pengujian output rangkaian sensor putaran telah didapat sebanyak 5 data tegangan output sensor. Rata-rata hasil pengujian output yang didapat, sensor posisi mengeluarkan output tegangan yang bernilai sekitar 2.12 V. Dari hasil pengujian tersebut tegangan output dari sensor putaran berada pada range tegangan low untuk mikrokontroler arduino. Tegangan input high untuk arduino yang diperbolehkan adalah 3.3V dan hasil rata-rata tegangan output sensor putaran sebesar 2.12 V.
4.2.3. Hasil pembacaan limit switch Pengujian rangkaian limit switch ini dilakukan dengan mengukur tegangan output limit switch ketika masing-masing limit switch tertekan oleh silinder. Rangkaian limit switch menggunakan rangkaian pull-down sehingga output dari rangkaian ini adalah aktif high. Tegangan input yang diterima oleh limit switch sebesar 5V, maka hasil output tegangan dari limit switch sama dengan tegangan input. Pada pengujian ini pengukuran tegangan output dari masing-masing limit switch tidak tepat 5V. Hal ini disebabkan karena tegangan yang didapat oleh input rangkaian limit switch tidak tepat sebesar 5V.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 44 Tabel 4.8 Hasil ouput limit switch Limit
Kondisi
Kondisi
Switch
High (Volt)
Low (Volt)
1
4,96
0,02
2
4,96
0,02
3
4,96
0,01
4.2.4. Hasil pengujian rangkaian pembagi tegangan Pengujian ini dilakukan dengan mengukur tegangan output rangkaian pembagi tegangan ketika aktuator pada mesin pemilah benda seperti motor, dan solenoid aktif. Tabel 4.3 merupakan hasil dari pengukuran tegangan output pada rangkaian pembagi tegangan. Input dari rangkaian pembagi tegangan adalah 12V. Sesuai dengan perhitungan pada perancangan rangkaian pembagi tegangan R1 yang didapat sebesar 6.580 Ohm. Tetapi karena nilai resistor yang ada dipasaran susah didapatkan maka R1 menggunakan nilai yang mendekati nilai yang didapat pada perancagan. Nilai R1 yang digunakan sebesar 6800 Ohm. Karena nilai R1 yang dipakai beda dengan R1 pada perancangan, maka output pada rangkaian pembagi tegangan tidak sama dengan 5V yaitu sebesar 4,90V. Semua nilai tegangan output yang didapat pada rangkaian pembagi tegangan sudah bisa digunakan untuk mengaktifkan input pada arduino. Tabel 4.9 Hasil Rangkaian Pembagi Tegangan Output Kondisi Kondisi High (Volt) Low (Volt) 4,80 0,01
Pembagi Tegangan
Aktuator Mesin
Tegangan Input (Volt)
1
Motor Konveyor
11,86
2
Selenoid 1
11,74
4,95
0,02
3
Selenoid 2
11,77
4,96
0,01
4
Selenoid 3
11,74
4,94
0,01
5
Selenoid Supply
12,08
4,94
0,01
Pada hasil percobaan di tabel 4.8 hasil dari rangkaian pembagi tegangan sudah sesuai. Seusai dengan perancangan untuk rangkaian pembagi tegangan. Output yang dihasilkan dari input tegangan sebesar 12V adalah mendekati 5V.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 45
4.3.
Analisa Perangkat Lunak Hasil dari program yang sudah dibuat untuk menjalankan sistem ini terdapat
beberapa bagian program utama agar sistem dapat berjalan sesuai dengan yang diinginkan. beberapa program yang akan dibahas adalah inisialisasi baik pada program arduino dan Visual Basic, program untuk pengolahan informasi di dalam arduino dan program untuk menampilkannya pada layar monitoring. Gambar 4.3 adalah gambar dari Layar monitoring yang sudah terprogram.
9
1 8
2 4
7
5 6
3
10 14
12
15
13 11
Gambar 4.4 Layar monitoring Tabel 4.10 Keterangan Tampilan Layar Monitoring No.
Keterangan
1
Input MSComm1
2
Indikator solenoid supply benda
3
Indikator putaran motor
4
Indikator posisi 1
5
Indikator posisi 2
6
Indikator posisi 3
7
Indikator posisi 4
8
Indikator solenoid 1, 2, dan 3
9
Tampilan untuk tanggal
10
Indikator mesin menyala
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 46 No.
Keterangan
11
Fungsi start dan stop mesin
12
Status mesin
13
Keterangan jenis benda
14
Keterangan jumlah benda
15
Tombol untuk perintah Mikrosoft Excel
4.3.1. Inisialisasi Inisialisasi berisi tentang pendefinisian dari fungsi dan variabel yang digunakan dalam proses pengoperasian program. Inisialisasi dipakai dalam pemograman arduino dan Visual Basic. contoh untuk program inisialisasi pada Arduino dan Visual Basic tedapat pada gambar 4.5 dan gambar 4.6.
Gambar 4.5 Program Inisialiasi Arduino Gambar 4.5 merupakan list program inisialisasi pada arduino sebelum ke program utama. Pada inisialisasi ini penulis hanya menyertakan salah satu contoh saja karena untuk inisialisasi program arduino sangat banyak sehingga untuk lebih lengkapnya program inisialisasi arduino dapat dilihat di ampiran.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 47
Gambar 4.6 Program Inisialisasi Visual Basic Inisialisasi yang paling atas tersebut adalah menyertakan include plcLib karena pada pemograman Arduino menggunakan bahasa ladder. Selanjutnya program inisialisasi lainnya seperti const int adalah untuk pengunaan variabel pada pin input Arduino dan unsigned int memberi nilai variabel 0 ketika program pertama kali dijalankan. Program inisialisasi pada Visual Basic digunakan untuk membuat format variabel-variabel yang digunakan menjadi format angka dan sebagai object. Format object, berfungsi dalam program untuk pemanggilan MS excel, oleh karena itu variabel yang digunakan dalam program ini menggunakan format Object. 4.3.2. Program Setup Program setup merupakan program yang digunakan untuk setingan awal dalam memprogram sebuah sistem, jadi program setup merupakan program yang dijalankan hanya sekali tidak berulang-ulang. Untuk program setup arduino dapat dilihat pada gambar 4.7 sedangkan untuk program setup Visual Basic dapat dilihat pada gambar 4.8.
Gambar 4.7 Program Void Setup Arduino Program void setup pada gambar 4.7 berisi pengenalan input dan output yang digunakan untuk mengolah informasi dari mesin pemilah benda. Seting untuk penggunaan baud rate
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 48 juga dilakukan pada program ini. Pada gambar tersebut pin input arduino yang digunakan adalah pin digital 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 serta pin analog A0, A1, A2, dan A3. Pin output yang digunakan adalah pin digital 12, dan 13. Baud rate yang digunakan sebesar 9600. Program setup pada pemograman Visual Basic, digunakan sebagai setingan untuk membuka komunikasi antara Arduino dengan Visual Basic. pada program ini port com yang digunakan untuk komunikasi berada pada port 9. Baud rate yang digunakan di Visual Basic harus sesuai dengan baud rate yang digunakan pada Arduino.
Gambar 4.8 Program Setup pada Visual Basic 4.3.3. Program Utama Program utama berisi tentang program yang digunakan untuk mengolah informasi dari mesin pemilah benda hingga informasi tersebut dapat ditampilkan pada Layar monitoring. informasi tersebut berupa sensor posisi, sensor putaran, limit switch untuk error solenoid dan pembagi tegangan untuk mendeteksi output aktuator yang aktif. a.
Sensor Posisi
Gambar 4.9 Program Sensor Posisi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 49 Seperti pada program Arduino yang ditampilkan pada gambar 4.10 output dari program akan mengirimkan karakter yang digunakan untuk menampilkan indikator pada layar monitoring. Program yang ditunjukan merupakan program untuk menampilkan indikator posisi satu dan posisi dua pada mesin pemilah. Program indikator posisi ke tiga dan ke empat akan ditampilkan pada gambar 4.X pembahasan tentang program menghitung jumlah benda yang masuk ke mesin pemilah benda. Pada program ini karakter yang akan dikirim ke Visual Basic berupa angka dua dan tiga. Ketika sp1 atau sp2 aktif, maka rsp1 dan rsp2 akan aktif. Ketika rsp1 aktif maka angka 2 akan dikirimkan ke Visual Basic, begitu juga ketika rps2 aktif maka angka 3 akan dikirimkan ke Visual Basic. ketika tidak ada yang aktif maka akan mengirim karakter kosong “ “. Output Serial Monitor dari pembacaan sensor 1 dan sensor posisi 2 akan ditampilkan pada gambar 4.10 dan gambar 4.11.
Gambar 4.10 Pembacaan Serial Monitor Sensor Posisi 1
Gambar 4.11 Pembacaan Serial Monitor Sensor Posisi 2 Setelah masing-masing karakter untuk sensor putaran dikirim, maka oleh Visual Basic karakter tersebut akan diolah kembali. Gambar 4.12 merupakan program Visual Basic yang digunakan untuk mengolah karakter sensor posisi yang dikirim oleh Arduino.
Gambar 4.12 Progam Visual Basic Sensor Posisi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 50 Untuk masing-masing karakter baik “2” atau “3” akan menaktifkan indikator posisi 1 atau posisi 2 pada layar monitoring. Gambar 4.13 akan menunjukan gambar ketika benda melalui posisi satu dan saat benda melalui posisi dua. Posisi 1
Posisi 2
Gambar 4.13 Indikator posisi benda b. Sensor Putaran Gambar 4.14 menunjukan program tentang proses pembacaan dari input sensor putaran. Seperti pada gambar ketika input dari sensor putaran aktif maka rsput akan aktif. Ketika rsput aktif, karakter angka “9” akan dikirim ke Visual Basic. Sebaliknya ketika rsput tidak aktif maka tidak ada karakter yang dikirim ke Visual Basic. Output dari program arduino untuk sensor putaran dapat dilihat pada fungsi Serial monitor pada Arduino ISP. Gambar 4.15 menunjukan output sensor putaran di Serial Monitor.
Gambar 4.14 Program Arduino Sensor Putaran Setelah informasi dari putaran motor dikirim, informasi berupa karakter yang dikirimkan oleh Arduino akan diproses oleh Visual Basic. Gambar 4.16 adalah program Visual Basic yang digunakan untuk mengaktifkan indikator pada layar monitoring.
Gambar 4.15 Pembacaan Serial Monitor Sensor Putaran
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 51 Angka 9 yang tertera pada gambar merupakan karakter yang digunakan untuk mengaktifkan indikator putaran motor pada Layar monitoring.
Gambar 4.16 Program Visual Basic Sensor Putaran Dari program pada gambar 4.16 keika karakter “9” terbaca oleh progam VB maka akan mengaktifkan fungsi penjumlahan. Countmotor merupakan sebuah variabel yang digunakan untuk membuat indikator putaran motor pada layar monitoring aktif bergantian. Berikut indikator putaran motor yang akan ditunjukan pada gambar 4.17.
a)
b)
c)
d)
e)
Gambar 4.17 Hasil Pembacaan Sensor Putaran pada Layar Monitoring Pada gambar a countmotor bernilai satu sehingga indikator pada bagian atas menyala. Ketika countmotor bernilai dua, maka yang akan tampak pada layar monitoring seperti pada gambar b. gambar c ketika nilai countmotor 3, sedangkan gambar d ketika countmotor 4. Gambar e merupakan gambar ketika countmotor kembali bernilai satu. c.
Deteksi Error Selenoid Deteksi Error Selenoid menggunakan rangkaian limit switch. Ketika solenoid aktif maka akan terjadi kontak fisik dengan limit switch sehingga limit switch akan aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 52
Gambar 4.18 Program Deteksi Error Selenoid Gambar 4.19 adalah program yang digunakan untuk mengolah informasi pada mesin yang berisi tentang error pada solenoid. Jika terjadi kerusakan pada selemoid baik itu solenoid 1, solenoid 2, dan solenoid 3 maka akan diketahui solenoid mana yang mengalami kerusakan. Dari program di atas ketika salah satu dari ketiga solenoid aktif, maka rls1 atau rls2 atau rls3 akan aktif. Pada saat rls1 aktif, maka karakter yang dikirim ke VB adalah angka “8”. Jika rls2 maka karakter yang dikirim ke VB adalah angka “7”. Jika rls3 aktif maka karakter angka “6” dikirim ke VB. Gambar 4.19, 4.20, dan 4.21 merupakan hasil dari pembacaan Serial Monitor untuk masing-masing solenoid ketika aktif.
Gambar 4.19 Pembacaan Serial Monitor Limit Switch 1
Gambar 4.20 Pembacaan Serial Monitor Limit Switch 2
Gambar 4.21 Pembacaan Serial Monitor Limit Switch 3 Karakter angka 8, 7, atau 6 akan dikirim ke VB untuk diolah kembali sehingga indikator pada layar monitoring akan aktif. Pemograman VB dilakukan dengan membaca masing-masing karakter tersebut. Berikut program VB untuk mendeteksi error solenoid yang ditunjukan pada gambar 4.22. Program yang ditampilkan hanya program untuk deteksi solenoid 1. Program yang lengkap dapat dilihat pada lampiran.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 53 Ketika program VB gambar 4.22 tersebut membaca karakter yang dikirim Arduino maka tampilan pada layar monitoring berubah. perubahan tampilan layar monitoring sesuai dengan solenoid yang aktif pada mesin pemilah benda. Perubahan tampilan dari layar monitoring untuk deteksi solenoid aktif dapat dilihat pada gambar 4.23.
Gambar 4.22 Progam VB Mendeteksi Error Selenoid
Kondisi Awal
Kondisi Saat Aktif
Gambar 4.23 Tampilan Layar Monitoring Deteksi Error Selenoid Kondisi awal tampilan layar monitoring dapat dilihat pada gambar di atas, semua indikator berwarna merah dan garis vertical berada di posisi seperti pada gambar. Saat program aktif maka salah satu indikator akan aktif berwarna hijau dan garis vertical yang berada di sebelah indikator akan berubah posisi. Ketika terdapat salah satu solenoid yang tidak aktif saat memilah benda, layar monitoring dapat memberitahukan solenoid yang tidak aktif. Gambar 4.25 menunjukan program yang digunakan untuk memberikan tampilan peringatan pada layar monitoring ketika salah satu solenoid tidak aktif. Ketika program pada gambar 4.22 aktif, maka program tersebut akan mengaktifkan Tsel yang merupakan program
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 54 yang digunakan untuk program menunjukan peringatan jika ada error pada salah satu selenoid.
Gambar 4.24 Program VB untuk Peringatan Selenoid Error Program ini akan bekerja ketika benda sudah dideteksi oleh mesin pemilah benda, ketika karakter “6”, “7”, atau “8” yang dikirim oleh arduino dibaca oleh VB (program pada Gambar 4.22) T-sel akan aktif untuk melakukan perhitungan, ketika batas perhitungan lebih dari 900 maka akan mengaktifkan timer1, timer2, atau timer3.
Gambar 4.25 Program Timer untuk Peringatan Selenoid Error Ketika salah satu timer tersebut aktif, maka timer akan mengirim kata “OFF” pada MSComm1 ke Arduino untuk menghentikan mesin ketika terjadi error. MsgBox akan ditampilkan untuk memberikan informasi ketika salah satu selenoid mengalami kerusakan.
Gambar 4.26 Tampilan Message Box
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 55 Ketika MsgBox peringatan error selenoid muncul maka proses dari mesin pemilah benda akan berhenti bekerja. Hal ini dikarenakan pada program Visual Basic untuk peringatan error mesin terdapat sebuah program untuk komunikasi dari Visual Basic ke arduino, yang program tersebut akan dijelaskan pada bagian start dan stop mesin pemilah benda. d. Deteksi Jenis benda dan Status Mesin 1) Tampilan Status Mesin dan Selenoid Supply Benda Informasi untuk status mesin diperoleh dari konveyor yang berputar (motor aktif) sedangkan informasi selenoid supply benda diperoleh dari aktuator selenoid supply benda yang aktif. Informasi tersebut akan dibaca oleh arduino. Berikut gambar 4.27 yang memperlihatkan program Arduino untuk mengolah informasi untuk status mesin dan selenoid supply benda. Status Mesin Selenoid Supply benda
Gambar 4.27 Program Arduino Status Mesin Dan Selenoid Supply Benda Dari program tersebut ketika motor konveyor aktif akan mengirim huruf “Q” sedangkan ketika tidak aktif huruf “T” akan dikirim ke layar monitoring. Huruf “Y” dan “U” akan dikirim ketika selenoid supply benda aktif (“Y”) dan ketika selenoid supply benda tidak aktif (“U”). Untuk membuktikan bahwa arduino mengirim karakter tersebut ke layar monitoring, maka perlu pengujian pada Serial Monitoring pada arduino. Gambar di bawah ini merupakan hasil pengujian dari Serial Monitoring arduino.
Gambar 4.28 Tampilan Serial Monitoring Status Mesin
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 56
Gambar 4.29 Tampilan Serial Monitoring Selenoid Supply Benda Karakter-karakter huruf “Q”, “T”, “Y” dan “U” akan dikirim ke layar monitoring supaya indikator untuk status mesin dan selenoid supply benda aktif. Program Visual Basic yang digunakan untuk mengolah karakter-karakter tersebut diperlihatkan pada gambar di bawah ini beserta dengan hasil dari program Visual Basic untuk pengolahan karakter tersebut.
Gambar 4.30 Program Visual Basic Indikator Status Mesin Kondisi awal tampilan layar monitoring adalah keterangan pada Status Mesin adalah “MESIN MATI” sedangkan indikator mesin ON bewarna merah. Ketika karakter huruf “Q” dikirim maka keterangan Status Mesin adalah “MESIN MENYALA” dan indikator mesinOn berwarna hijau.
Gambar 4.31 Program Visual Basic indikator Selenoid Supply Benda
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 57 Saat layar monitoring membaca karakter “U” maka indikator akan seperti pada gambar saat tidak aktif, kotak indikator bewarna merah dan dekat dengan kotak kuning. Saat huruf “Y” dikirim maka indikator selenoid akan bewarna hijau dan indikator tersebut akan menjauh dari kotak bewarna kuning. 2) Deteksi Jenis Benda Informasi pemilahan benda didapatkan dari 3 aktuator Selenoid pemilah. Selenoid pemilah tersebut akan bekerja masing-masing ketika ketiga buah sensor pada mesin mengidentifikasi benda yang melewati ketiga sensor tersebut. Bendabenda yang akan dideteksi adalah benda logam, kaca, kayu, dan plastik. Berikut gambar dari masing-masing benda yang dipilah pada mesin pemilah benda. 2 4 3
1
Gambar 4.32 Benda-benda yang dipilah (1) Benda jenis logam berbahan dasar alumunium foil, (2) benda plastik yang digunakan adalah nylon, dan (3) kayu yang digunakan adalah kayu mahoni, (4) benda kaca yang digunakan berwarna gelap (hitam). Sensor yang digunakan dalam mendeteksi jenis benda adalah sensor induktif, dan dua sensor optik dengan jenis yang sama. Tabel 4.10 adalah tabel untuk logika pendeteksian untuk benda yang diidentifikasi oleh mesin pemilah benda. Tabel 4.11 Tabel Kebenaran Pendeteksian Sensor Jenis Benda
Sensor Optik 1
Induktif
Optik 2
1
1
1
Kayu Mahoni
1
0
1
Plastik Nylon
1
0
1
Kaca Hitam
1
0
1
Logam (alumunium foil)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 58 Dari tabel di atas sensor optik dapat mendeteksi setiap jenis benda, sedangkan sensor induktif hanya dapat mendeteksi benda jenis logam saja. Pada sensor optik terdapat sebuah fungsi program yang digunakan untuk mengatur set-poin pendeteksian masingmasing benda. set-poin tersebut diatur untuk mendeteksi benda jenis kayu, plastik, dan kaca. Pada percobaan telah didapat nilai pendeteksian masing-masing benda, nilai tersebut berupa rata-rata dari percobaan pendeteksian sensor optik untuk masingmasing benda. Nilai pendeteksian masing-masing benda tersebut dapat dilihat pada tabel 4.11. Tabel 4.11. Nilai Pendeteksian Sensor Optik Jenis Benda
Sensor Optik 1
Optik 2
4323
2413
Kayu mahoni
147
67
Plastik nylon
339
258
Kaca hitam
538
322
Logam (alumunium foil)
Dari hasil pengambilan data untuk nilai deteksi sensor optik 1 dan optik dua, maka masing-masing set-poin dari sensor optik 1 dan optik 2 disetting sebesar 320. Alasan memberikan nilai set-poin sebesar 320 supaya sensor optik dapat membedakan benda jenis kayu dan plastik. Hasil pendeteksian dari sensor optik 1 dan sensor optik 2 didapat nilai yang berbeda-beda untuk masing-masing jenis benda. Nilai pendeteksian sensor optik ini yang digunakan sebagai acuan untuk memberikan nilai set-poin pada sensor optik 1 dan sensor optik 2. Dari hasil percobaan sensor optik tersebut maka tabel kebenaran untuk masingmasing sensor mendeteksi jenis benda diperlihatkan pada Tabel 4.12. Sensor optik 1 menggunakan nilai set-poin sebesar 320 dan Optik 2 menggunakan set-poin sebesar 320.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 59 Tabel 4.12. Tabel Kebenaran Pendeteksian Sensor Jenis Benda
Sensor
Karakter
Optik 1
Induktif
Optik 2
VB
1
1
1
“W”
Kayu mahoni
1
0
0
“E”
Plastik nylon
1
0
1
“R”
Kaca hitam
0
0
0
“5”
Logam (alumunium foil)
Dari tabel di atas, benda logam akan dideteksi oleh ketiga sensor lalu solenoid 2 akan memilah benda logam. Benda kayu akan dideteksi oleh dua sensor dan solenoid 3 akan memilah benda kayu. Benda plastik akan dipilah oleh solenoid 1 dan sensor yang mendeteksi hanya sensor optik 2. Informasi jenis benda akan dikirim melalui selenoid pemilah yang aktif. Layar monitoring akan mengambil informasi aktuator yang berupa selenoid pemilah, selenoid supply benda, serta konveyor yang informasi tersebut diperoleh dari rangkaian pembagi tegangan seperti pada tabel 4.7. Output rangkaian pembagi tegangan tersebut dimasukan ke pin Digital Arduino 3, 4, 5, 6, dan 7.
Gambar 4.33 Program Arduino untuk Mendeteksi Jenis Benda Gambar 4.33 merupakan program yang digunakan untuk mengirimkan karakter ke dari Arduino ke Visual Basic. Program yang ditampilkan pada gambar hanya sebagian, untuk lengkapnya dapat dilihat pada lampiran. Ketika konveyor (motor) aktif maka motr akan aktif untuk mengaktifkan rmotr. Ketika rmotr aktif maka karakter yang akan dikirim adalah huruf “Q” sedangkan ketika tidak aktif maka karakter yang akan dikirim adalah huruf “T”. Demikian juga
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 60 dengan untuk masing-masing sel1, sel2, dan sel3. Sel1 digunakan untuk memberikan informasi benda logam, sel2 untuk informasi benda plastik, sel3 untuk informasi benda kayu. Ketika salah satu sel1 atau sel2 atau sel3 aktif maka karakter yang akan dikirim adalah huruf “W”, “E”, dan “R”. Untuk solenoid supply benda karakter yang akan dikirim nanti berupa huruf “Y” ketika aktif, “U” ketika tidak aktif. Hasil dari program arduino untuk mendeteksi jenis benda dan status mesin dapat dilihat pada fungsi Serial Monitor. Berikut gambar-gambar yang menunjukan bahwa arduino mengirim karakter-karakter untuk masing-masing jenis dan status mesin pemilah benda.
Gambar 4.34 Serial Monitoring untuk Jenis Benda Logam
Gambar 4.35 Serial Monitoring untuk Jenis Benda Plastik
Gambar 4.36 Serial Monitoring untuk Jenis Benda Kayu Setelah arduino mengirimkan karakter-karakter tersebut, untuk ditampilkan pada layar monitoring, maka karakter tersebut perlu diolah. Program VB digunakan untuk memproses
karakter-karakter
tersebut
supaya
layar
monitoring
dapat
menginformasikan karakter-karakter tersebut secara visual pada layar monitoring. berikut gambar-gambar yang merupakan program untuk pembacaan karakter jenis benda dan status mesin. Gambar dibawah ini juga menunjukan tampilan VB ketika program tersebut aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 61
Keterangan pada layar monitoring
Gambar 4.37 Program VB untuk Deteksi Benda LOGAM
Keterangan pada layar monitoring
Gambar 4.38 Program VB untuk Deteksi Benda PLASTIK
Keterangan pada layar monitoring
Gambar 4.39 Program VB untuk Deteksi Benda KAYU e.
Program Penghitung Jumlah Benda Program menghitung jumlah benda dibuat sesuai dengan flowchart pada gambar 3.16 Diagram alir 2. Program ini menggunakan syarat posisi tiga dan posisi empat untuk menghitung benda yang masuk. Ketika benda mengenai posisi tiga maka jumlah benda (baik itu Logam, plastik, dan kayu) bertambah. Ketika benda mengenai posisi 4 maka benda semua akan terhitung sebagai benda kaca dan jumlah benda kaca bertambah. Sesuai dengan flowchar yang sudah dibuat (gambar 3.16) maka program arduino untuk menghitung jumlah benda adalah seperti pada gambar 4.40.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 62
Gambar 4.40 Program Penghitung Jumlah Benda Pada program gambar 4.40, masing-masing benda logam (alumunium foil), kayu, plastik, akan diinformasikan dalam bentuk karakter huruf “A” untuk benda logam (alumunium foil), “S” untuk benda plastik, serta “D” untuk benda kayu. Karakter-karakter huruf tersebut akan dikirim ke Visual Basic, untuk membuktikan masing-masing karakter terkirim sesuai dengan benda yang dideteksi maka perlu pengujian dengan Serial Monitoring pada arduino. Gambar di bawah ini menunjukan bahwa setiap program berhasil dengan mengirimkan karakter “A”, “S”, dan “D” ke Visual Basic.
Gambar 4.41 Pembacaan Serial Monitor Menhitung Jumlah Benda Logam
Gambar 4.42 Pembacaan Serial Monitor Menhitung Jumlah Benda Plastik
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 63
Gambar 4.43 Pembacaan Serial Monitor Menhitung Jumlah Benda Kayu Program yang digunakan untuk menghitung jumlah benda kaca dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 4.44 Program Hitung Jumlah Benda Kaca Dalam program tersebut karakter angka “5” akan dikirim ketika benda terdeteksi adalah kaca. Kaca tidak dideteksi oleh ketiga sensor yang digunakan pada mesin pemilah sampah. Karakter angka “5” akan terkirim ketika sensor posisi 4 mendeteksi adanya benda yang melewati posisi keempat. Setiap benda yang melewati posisi keempat akan dideteksi sebagai benda kaca, meski benda yang terdeteksi adalah benda logam, plastik, dan kayu. Program Visual Basic untuk menampilkan jumlah masing-masing benda dapat dilihat pada gambar 4.45 dan gambar 4.46.
Kayu Logam
Plastik
Gambar 4.45 Program VB penampil jumlah benda 1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 64
Kaca
Gambar 4.46 Program VB penampil jumlah benda 2 Dalam program tersebut selain menambah jumlah benda yang terdeteksi, program ini juga digunakan untuk menyalakan indikator posisi tiga dan posisi 4. Indikator posisi tiga akan aktif ketika program membaca karakter “A”, “S”, dan “D”. Sedangkan indikator posisi empat akan aktif ketika program membaca karakter “5”. Ketika karakter-karakter ini terbaca oleh mscomm1 informasi jumlah benda akan ditampilkan pada layar monitoring seperti pada gambar 4.47.
Gambar 4.47 Informasi jumlah benda f.
Program Start Stop Mesin Pemilah Benda Layar monitoring tidak hanya digunakan untuk memonitor posisi benda, aktuator mesin dan juga untuk memantau status dari mesin pemilah benda. layar monitoring juga dapat digunakan untuk melakukan Start dan Stop dengan cara menekan tombol yang ada pada layar monitoring. Gambar 4.48 merupakan program untuk start dan stop dari layar monitoring.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 65
Gambar 4.48 Program Start dan Stop Output dari program ini adalah sebuah kata “ON” dan “OFF” yang kemudian salah satu dari kata tersebut akan dikirim ke Arduino. Program arduino yang digunakan untuk pemrosesan kata ON dan OFF dapat dilihat pada gambar 4.49.
Gambar 4.49 Program Arduino On OFF Program di atas merupakan program yang digunakan untuk membaca perintah “ON” atau “OFF” yang dikirim dari layar monitoring ke mesin pemilah benda. Ketika tombol START pada layar monitoring ditekan, maka mesin akan aktif. Ketika tombol STOP pada layar monitoring ditekan, maka mesin akan mati. Pembacaan kata ON dan OFF merupakan pembacaan data serial yang dikirimkan melalui kabel USB. Kata tersebut digunakan untuk mengaktifkan arduino pin digital 12 untuk OFF dan pin digital 13 untuk ON. Selain melakukan start dan stop dengan menekan tombo tersebut pada layar monitoring, program ini juga dapat membaca kata “OFF” yang dikirim saat terdapat trouble pada selenoid yang tidak dapat memilah benda. Berdasarkan gambar 4.25
terdapat
program
untuk
mengirimkan
karakter
“OFF”
(MSComm1.Output=“OFF”) saat terjadi kerusakan pada salah satu selenoid pemilah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 66 g.
Program Pendataan Jumlah Benda dengan Microsoft Excel Pemograman untuk jumlah benda yang sudah dipilah dilakukan pada Visual Basic. program ini berhubungan dengan program yang digunakan untuk menampilkan jumlah masing-masing benda pada layar monitoring. Program ini menggunakan dua buah command button untuk memanggil Ms. Excel dan menyimpan data yang ada pada Ms. Excel. Berikut program yang digunakan untuk memanggil dan melakukan save pada Ms. Excel.
Command Button Excel
Gambar 4.50 Program Tombol untuk Perintah Ms. Excel Pada gambar tersebut Private Sub Command1_Click digunakan untuk membuka menampilkan Ms. Excel sehingga jumlah dari benda yang sudah terpilah dapat ditampilkan juga pada Ms. Excel. Private Sub Command2_Click digunakan untuk tombol penyimpan Ms.Excel. ketika tombol command untuk menyimpan ditekan maka nilai dari save akan bertambah. Nilai dari save tersebut digunakan untuk penamaan file Excel. Lokasi penyimpanan berada pada folder My Document. Berikut gambar 4.50 untuk contoh dari laporan Ms Excel yang sudah disave.
Gambar 4.51 Saved file Ms Excel Untuk tampilan isi dari Ms Excel juga diprogram dengan menggunakan Visual Basic. berikut program yang digunakan untuk tampilan dari Ms Excel.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 67
Gambar 4.52 Program Tampilan Ms Excel Dari program tersebut tampilan dari Ms Excel dapat dilihat seperti pada gambar berikut ini.
Gambar 4.53 Tampilan Hasil dari Ms Excel Masing-masing jumlah benda secara automatis akan dicatat langsung pada kolom yang sudah disediakan, pada tampilan tersebut telah dibuat waktu dan tanggal untuk mempermudah pendataan mengetahui waktu pengambilan untuk data jumlah masingmasing benda. Waktu pengambilan pada excel merupakan tanggal dari pengambilan data untuk jumlah masing-masing benda.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Setelah melakukan perancangan dan pengujian pada sistem monitoring mesin pemilah benda, peneliti dapat menarik beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1.
Telah dapat dibuat sebuah prototip sistem monitoring yang digunakan sebagai pemantau dari sebuah mesin.
2.
Sistem ini memantau proses yang terjadi di mesin dan memberi tahu ketika ada error pada mesin.
3.
Indikator yang menandai proses pada sebuah mesin dapat berfungsi dengan baik.
4.
Fungsi start dan stop pada layar monitoring berfungsi dengan baik.
5.
Data jumlah benda dapat dilaporkan ke dalam format Microsoft Excel.
B. Saran Berdasarkan hasil implementasi yang diperoleh, untuk pengembangan lebih lanjut ada beberapa saran agar alat ini dapat bekerja lebih baik, yaitu: 1.
Mesin ini dapat digunakan sebagai alat pelatihan untuk pemograman PLC dan komunikasi dengan Arduino.
2.
Pemancar cahaya dapat diganti dengan pemancar yang lebih baik, karena penggunaan laser untuk pemancar cahaya kurang tepat.
68
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 69 3.
Perlu penggunaan program untuk memetakan karakter-karakter yang dikirim dari arduino ke VB, sehingga layar monitoring dapat menginformasikan informasi dengan lebih tepat.
4.
Penggunaan sistem dengan dukungan internet supaya mesin dapat terpantau dari jarak yang jauh.
5.
Perlu adanya tambahan indikator secara hardware yang dipasang pada kontrol sistem monitoring supaya komunikasi antara sistem kontrol monitoring dengan layar monitoring dapat terjaga dan tidak terjadi kesalahan komunikasi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR PUSTAKA [1]
-----, -----, Kamus Besar Bahasa Indonesia, http://kbbi.web.id/monitor diakses pada 15 mei 2014
[2]
-----, -----, Pengertian Monitoring http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/ 16353/4/Chapter%20II.pdf diakses pada 15 mei 2014
[3]
-----, -----, SCADA (Supervisory Control and Data Acquition), http://www.rifqion.com/ menulis/scada-dan-plc/ diakses pada 17 Juni 2014
[4]
-----,
-----,
Visual
Basic
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37445/4/
Chapter%20II.pdf diakses 19 agst 2014 [5]
-----, ------, Modul Praktikum PEMOGRAMAN APLIKASI TEKNIK, Program Studi DIII-Mekatronika, Yogyakarta
[6]
-----, -----, Products, http://arduino.cc/en/Main/Products, diakses tanggal 19 Agustus 2014.
[7]
-----,
-----,
DFRobot
product
introduction
http://www.dfrobot.com/
index.php?route=product/product&product_id=655 diakses 19 Agustus 2014 [8]
-----, -----, Arduino Software, http://arduino.cc/en/Main/Software, diakses tanggal 20 Agustus 2014
[9]
-----,------, Mudah Membuat Portal Berita Online dengan PHP dan MySQL, C.V. Andi OFFSET, Yogyakarta.
[10] -----, -----, Teori Dasar Relay Elektromekanis,
http://elektronikatea.blogspot.com-
/2011/01/teori-dasar-relay-elektromekanis.html, diakses tanggal 7 Maret 2013. 70
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 71 [11] -----, -----, Prinsip kerja relay http://www.meriwardanaku.com-/2011/11/prinsip-kerjarelay.html, diakses 21 Agustus 2014 [12] -----,
Analisa
-----,
Rangkaian
Pembagi
Tegangan,
http://depokinstruments.com/2011/08/ 02/rangkaian-pembagi-tegangan-analisa/ diakses pada 21 Agustus 2014 [13] -----, -----, Komparator http://www.scribd.com/doc/60770398/bab-ii diakses pada 30 Agustus 2014 [14] -----,
komparator
-----,
Op-Amp
http://www.elektronikabersama.web.id/2013/
01/komparator-op-amp.html, diakses pada 20 Juli 2014 [15] -----, -----, pengertian LDR http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/24870/ 3/Chapter%20II.pdf, diakses pada 22 Agustus 2014 [16] -----,
-----,
Prinsip
Kerja
LDR,
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/
24855/3/Chapter%20II.pdf, diakses pada 22 Agustus 2014 [17]
------,
------,
Sensor
Putaran,
http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-
tranducer/membuat-sensor-putaran-kecepatan/, diakses pada 20 November 2014 [18] ------, ------, Limit Switch, http://elektronika-dasar.web.id/komponen/limit-switch-dansaklar-push-on/, diakses pada 20 November 2014 [19] ------, -----, Selenoid Elektrik, diakses pada 24 November 2014