Celengan Digital
CELENGAN DIGITAL
Ahmad Choiruman
Qotadah1, Klarisa Aurelia Galuh Titania2,
Kukuh Novi Nur Rochman3, Wahid Dany Nurcholis4
Samuel Beta5
Email : 1qotada18@gmail.com, 2klarisaurelia@gmail.com, 3kukuh.kn2r@gmail.com, 4wahiddanyn@gmail.com,
Jurusan Teknik
Elektro, Program Studi D3 Teknik Elektronika
Politeknik Negeri
Semarang
Jln. Prof. H. Sudarto, S.H.,
Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.
Telp. (024)7473417, Website :www.polines.ac.id, email : sekretariat@polines.ac.id
Intisari – Banyak sekali dari kita yang mendapat kembalian uang koin
saat berbelanja, uang koin sendiri memiliki nominal yang sangat kecil dan
bentuk yang tidak efisien. Sering kali, uang kecil dibuang karena nominalnya yang
kecil. Padahal bila kita menyimpannya dalam beberapa waktu kedepan akan
terkumpul banyak uang. Maka dari itu kami membuat celengan yang bisa membaca
jumlah koin yang ditampilkan pada LCD 16x2, sehingga pengguna bisa menyimpan
sekaligus mengetahui jumlah uang koin yang terkumpul dengan menggunakan sensor
TCRT5000. Celengan ini pastinya juga bisa menarik minat anak kecil karena
penggunaan tuas kendali yang dirasa sangat akrab dengan mainan anak anak. Celengan ini juga
dilengkapi dengan fitur keamanan dengan masukan kata sandi dari
joystick
sehingga sangat menarik minat anak dalam menabung.
Kata kunci:
Arduino Uno, Sensor TCRT5000, Tuas Kendali, LCD, Modul Relay, Selenoid Doorlock, Celengan, Uang Logam.
Abstract - So many of us who get coins change when buying, coins themselves have a very small
nominal and inefficient form. Oftentimes, small money is spent because the nominal is small.
While we save it in the future some money will be collected. Therefore we made a piggy bank that can
read the number of coins issued on the 16x2 LCD, so that users can save at the same time understand
the amount of money collected using the TCRT5000 sensor. This piggy bank certainly can also attract
children's interest because the use of joysticks that are felt to be very familiar with children's toys
This piggy bank is also equipped with security features with password input from the joystick so it is very
interesting for children to save money.
Keywords: Arduino Uno, TCRT5000 Sensor, Joystick, LCD, Relay
Module, Selenoid Doorlock, Piggy Bank, Coin.
I. PENDAHULUAN
Uang logam yang sering
kita dapat sebagai kembalian jarang kita pedulikan, biasanya kita donasikan
pada supermarket yang menawari donasi atau bila susah kembalian uang koin
diganti dengan permen. Alasannya sederhana, karena uang logam tidak efektif
dibawa dan bernominl kecil.
Padahal bila kita rajin
mengumpulkannya sedikit demi sedikit, selang beberapa bulan akan berjumlah
banyak dan bisa memeneuhi kebutuhan kita lainnya. Anak kecil pun belakangan ini
minat untuk menabung berkurang sejalan dengan gaya hidup mereka yang sudah
berbaur dengan teknologi, contoh kecl untuk main game atau membeli kuota
Kemudian muncul gagasan untuk membuat alat yang bisa digunkan untuk
menyimpan uang sekaligus dapat mengetahui jumlah uang yang disimpan. Yaitu
dengan membuat “Celengan Digital”. Celengan ini terintegrasi dengan
mikrokontroler dan komponen lainnya sehingga bisa menghitung dan menampilkan
nominal uang yang dimasukkan. Celengan ini juga akan menarik minat menabung
anak anak karena konsepnya menarik dan tidak seperti celengan pada umunya.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A.
Sensor TCRT5000
Sensor TCRT5000
adalah sensor reflective atau pantulan yang dibuat dengan sebuah Infrared
sebagai pemancarnya dan potodiode / trasnsitor sebagai penerimanya. Sering digunakan
sebagai sensor untuk membaca benda dengan memanfaatkan pantulan cahaya dan
diterima oleh pododiode. Biasa digunakan pada mouse, robot line follower,
dll. Pada tutorial kali ini akan dimanfaatkan untuk membaca 2 warna yang
berbeda yaitu hitam dan putih. seperti yang kita ketahu bahwa warna puti
bersifat memantulkan cahaya dan warna hitam menyerap cahaya.
Gambar 2.1 Prinsip Sensor TCRT5000
Dari
gambar diatas dapat kita pahami bahwa ketika sensor dihadapkan dengan benda
yang dapat merefleksikan cahaya maka cahaya, maka cahaya akan diteruskan kepada
sensor receiver. Jika sensor dihadapkan dengan benda yang tidak dapatr
merefleksikan cahaya, maka cahaya InfraRed tidak akan diteruskan.. [1]
B. Modul Joystick
Modul joystick adalah komponen yang berbentuk seperti tuas atau tongkat yang
dapat digerakan ke berbagai arah untuk mendapatkan posisi yang diinginkan. Pada umumnya
modul ini memiliki 2 axis yaitu axis X dan axis Y dan 1 push button.
Pengaplikasian modul ini banyak dijumpai pada joystick game PlayStasiun, X-Box,
pengendali servo motor, kursi motor, dan lain – lain. [2] Modul ini yang banyak dipakai yaitu tipe bi-axial. Tipe
joystick ini merupakan tipe yang sama dengan yang digunakan pada gagang kendali
analog pada konsol Sony Playstation, X-box.
Gambar 2.2 Modul joystick
Spesifikasi dari modul bi-axial
- Terdapat dual-axis X,Y
- Dimensi : 4cm x
2.6cm x 3.2cm
- Terdapat 2
potentiometers untuk 2 axis
- Terdapat 1 switch
(push button)
C.
Arduino UNO
Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian
elektronik open source yang didalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah
chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel.[3] Arduino adalah kombinasi dari perangkat keras,
bahasa pemrograman dan integrated
development environment (IDE). IDE merupakan perangkat lunak yang digunakan
untuk menulis program, mengkompilasi menjadi kode biner dan meng-upload ke
dalam memori mikrokontroler. Mikrokontroler yang digunakan dalam penelitian ini
adalah Arduino UNO. Arduino Uno adalah papan mikrokontroler berbasis ATmega328.
Arduino Uno memiliki 14 digital pin input/output, dimana 6 pin digunakan
sebagai output PWM, 6 pin input analog, 16 MHz resonator keramik, koneksi USB,
jack catu daya eksternal, header ICSP, dan tombol reset.
Gambar 2.3 Arduino UNO
D.
Modul Relay
Relay
adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara
listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang
terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal
(seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik
untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang
bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan
Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi
sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
Gambar 2.4 Modul Relay
Modul relay ini dapat
digunakan sebagai switch untuk menjalankan berbagai peralatan elektronik.
Misalnya Lampu listrik, Motor listrik, dan berbagai peralatan elektronik
lainnya. Kendali ON / OFF switch
(relay), sepenuhnya ditentukan oleh nilai output sensor, yang setelah diproses
Mikrokontroler akan menghasilkan perintah kepada relay untuk melakukan fungsi
ON / OFF.
E. Selenoid Doorlock
Solenoid
Door Lock adalah salah satu solenoid yang difungsikan khusus sebagai
solenoid untuk pengunci pintu secara elektronik. Solenoid ini mempunyai dua
sistem kerja, yaitu Normaly Close (NC) dan
Normaly Open (NO). [4] Biasanya
kebanyakan solenoid Door Lock membutuhkan input atau tegangan kerja 12V DC
tetapi ada juga solenoid Door Lock yang yang hanya membutuhkan input
tegangan 5V DC dan sehingga dapat langsung bekerja dengan tegangan output dari
pin IC digital. Namun jika anda menggunakan Solenoid Door Lock yang 12V DC.
Berarti anda membutuhkan power supply 12V dan sebuah relay untuk
mengaktifkannnya [2] ..
Gambar 2.5 Selenoid Doorlock
F.
Modul I2C
I2C atau Inter-Integrated Circuit sendiri
merupakan cara komunikasi data secara serial diantara perangkat I2C dengan dua
jalur. Pada protokol I2C, data dikirim secara serial melalui jalur SDA,
sedangkan untuk clock dikirim melalui jalur SCL.[5] Piranti yang dihubungkan
dengan sistem I2C Bus dapat dioperasikan sebagai Master dan Slave. Master adalah
piranti yang memulai transfer data pada I2C Bus dengan
membentuk sinyal Start, mengakhiri transfer data
dengan membentuk sinyal Stop, dan membangkitkan sinyal clock. Slave adalah
piranti yang dialamati master.
Gambar 2.6 Modul I2C
G.
LCD 16x2
LCD (Liquid
Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat
dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya
tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan
cahaya dari back-lit. LCD berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk
karakter, huruf, angka ataupun grafik.
LCD adalah lapisan dari campuran organik antara
lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan
seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda
diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan
silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich
memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal
belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak
dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang
diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin
ditampilkan.
Gambar 2.7 LCD 16x2
III. PERANCANGAN
Bab ini
membahas keseluruhan dari perancangan sistem yang dibuat. Perancangan sistem
terdiri dari perancangan perangkat mekanik, perancangan perangkat keras, dan
perancangan perangkat lunak. Gambar 3.1 merupakan diagram blok sistem secara
keseluruhan.
A.
Diagram Blok
Sistem
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem
B.
Cara Kerja
Diagram Blok Sistem
Dalam menjalankan sistem, kita hanya tinggal
memasukkan uang koin kedalam lubang yang ada pada kotak celengan, uang logam
yang masuk akan terdeteksi oleh sensor TCRT5000 yang didesign menempel
pada setiap kotak lubang yang telah dibuat. Kotak lubang dalam kotak berjumlah
3 kotak dan memiliki ukuran yang berbeda. Urutan ukurannya dari kecil ke besar
dilihat dati setelah lubang tempat uang logam dimasukkan. Uang logam nominal
Rp. 100 akan masuk pada lubang terkecil dan tersimpan pada EEPROM Rp.100,
begitu pula jika kita masukkan uang logam lagi akan otomatis menambah dan
nominal selalu terlihat pada LCD.
Keamanan pada sistem ini digunakan agar tidak
sembarang orang bisa mengambil uang yang telah ditabung, dengan masukkan
joystick yang bisa mengganti tampilan nominal pada lcd ke mode masukan kata
sandi dan bila kta sandi benar akan membuka selenoid doorlock yang
berada pada bagian belakang celengan, dalam menggerakkan selenoid doorlock
harus menggunkan relay karena membutuhkan tegangan AC 12V.
C.
Gambar
Pengawatan
Gambar 3.2 Pengawatan pada Fritzing
Gambar 3.3 Pengawatan Dalam
Gambar 3.4 Pengawatan Luar
D. Gambar Rangakain Lengkap
Gambar 3.5 Gambar Rangakaian Lengkap
E.
Gambar
Diagram Alir
Gambar 3.4 Gambar Diagram Alir pada Arduino
IV. PERANCANGAN MEKANIK
Pada alat ini menggunakan kotak sebagai tempat komponen – komponen dan uang
logam yang ditabung. Yang terlihat pada bagian luar yaitu masuka joystick dan
LCD 16x2. Untuk selenooid doorlock dan modul relay berada pada
bagian belakang kotak yaitu tepat dibelakang pintu yang berfungsi untuk
mengambil uang logam hasil tabungan.
Gambar 4.1 Gambar Kotak Modul Tampak Atas
Gambar 4.2 Gambar Kotak Modul Tampak Luar
Gambar
4.3 Gambar Tampak Dalam
Gambar 4.4 Gambar Tampak Belakang
V. PENGUJIAN DAN ANALISA
Pengujian yang dilakukan pada alat ini yaitu menguji ketepatan jatuhnya
uang koin pada kotak lubang yang benar, sensitivitas sensor pembaca uanag logan
dan masukan kata sandi melalui tuas kendali. Tapi untuk data yang kami catat
adalah data masukan uang logam untuk ketepatan dan sensitivitas sensor. Untuk
masukan kata sandi pastinya sesuai dengan program, bila kata sandi benar maka
pintu terbuka, bila kata sandi salah maka pintu tidak terbuka
A. Tabel Hasil Pengukuran
No
|
Koin masuk
|
Koin terdeteksi
|
Jumlah pada LCD
|
1
|
Rp. 100
|
Rp. 100
|
Rp. 100
|
2
|
Rp. 100
|
Rp. 100
|
Rp. 200
|
3
|
Rp. 500
|
Rp. 500
|
Rp. 700
|
4
|
Rp. 100
|
Rp. 100
|
Rp. 800
|
5
|
Rp. 200
|
Rp. 200
|
Rp. 1000
|
6
|
Rp. 200
|
Rp. 200
|
Rp. 1200
|
7
|
Rp. 100
|
Tidak terdeteksi
|
Rp. 1200
|
8
|
Rp. 100
|
Rp. 100
|
Rp. 1300
|
9
|
Rp. 500
|
Rp. 500
|
Rp. 1800
|
10
|
Rp. 500
|
Tidak terdeteksi
|
Rp. 1800
|
Tabel 5.1 Tabel perhitungan koin masuk
B.
Analisa
Dari hasil pengujian, kami memasukkan 10 koin
dengan rincian nominal Rp. 100 sebanyak 5 koin, Rp. 200 sebanyak 2 koin dan Rp.
500 sebanyak 3 koin. Bila dihitung dengan benar harusnya jumlah uang yang masuk
sebesar Rp. 2400. Tapi pada pengujian kali ini total yang kami dapat yaitu
hanya Rp. 1800. Dikarenakan ada 2 masukan koin yang tidak terbaca, yaitu Rp.
100 pada koin ke tujuh dan Rp. 500 pada koin terakhir. Hal ini terjadi karena
beberap hal, diantaranya yaitu koin tidak masuk pada kotak lubang yang tepat
atau sensor TRCT5000 kurang bisa menjangkau jatuhnya koin yang masuk pada kotak
lubang. Untuk meminimalisir kesalahan ini, pemasangan sensor harus tepat dimana
dapat mendetaksikoin yang masuk pada kotak lubang dan kemiringan akrilirik
harus dapat memancing koin yang dimasukkan menuju kotak lubang yang tepat
sesuai nominal koinnya.
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini berisi kesimpulan dan saran dari keseluruhan alat yang telah
dirancang pada proyek arduino ini.
A.
Kesimpulan
1. Dengan adanya Celengan Digital ini, dapat
memudahkan kita dalam menyimpan uang logam dan mengetahui jumlah nominalmya,
Celengan Digital ini tentunya juga meningkatkan kepedulian anak anak dalam
menabung
2. Alat ini dapat digunakan sebagai objek
pembelajaran bagi mahasiswa, khususnya mahasiswa teknik elektronika. Karena pada alat ini
terdapat banyak komponen elektronika yang masih dapat dikembangkan lagi
fungsinya.
B.
Saran
- Untuk selanjutnya dapat dikembangkan lagi
untuk desain mekanik agar lebih rapi dan pembacaan sensor lebih peka
- Penggunaan bahan yang lebih bagus dan mudah dimodifikasi serta menggunkan komponen terbaaru agar tidak ketinggalan zaman
VII. DAFTAR PUSTAKA
[1] Angie Kurniawan, "Penyedia
Minuman dengan Inputan Koin," Universitas Katholik Widya Mandala, 2007.
[2] Rexy Kinanta Perdana,
"Sistem Kendali Soldenoid Valve dengan Kontrol Joystick pada Robot Manual
Perangkat dan Pemindah Barang," Politeknik Negeri Sriwijaya, 2014.
[3] Thalia Blesky,
Giva Andriana Mutiara dan Periyadi,
"Implementasi Program dan AlatPendeteksi Nilai Mata Uang pada Pembukaan Swicth
Locker Penyimpanan Barang," Universitas Telkom, 2018
[4] Helmi Guntoro, Yoyo Somantri,
"Rancang Bangun Magnetic Door lock Menggunakan Keypad dan Selenoid
Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno," Universitas Pendidikan Indonesia,
2013.
[5] D. S. Nicho Ferdiansyah Kusna,
Sabriansyah Rizqika Akbar dan Program, “Rancang Bangun
Pengenalan Modul Sensor Dengan Konfigurasi Otomatis Berbasis Komunikasi I2C,”
Universitas Brawijaya, 2018.
BIODATA PENULIS
Ahmad Choiruman Qotadah. Penulis dilahirkan di Rembang,
18 Mei 1999.
Penulis telah menempuh pendidikan formal di MI Darul Huda Mlagen, MTs Daru Huda
Mlagen, dan SMK Umar Fatah Rembang. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi
mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines)
dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis
terdaftar dengan NIM. 3.32.17.2.01.
Apabila terdapat kritik,
saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail
: qotada18@gmail.com
Klarisa Aurelia Galuh Titania. Penulis dilahirkan
di Kudus, 08 Oktober 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Pati Kidul 01B, SMPN 3 Pati,
dan SMAN 2 Pati. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru
diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program
Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan
NIM. 3.32.17.2.12.
Apabila terdapat kritik,
saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail
: klarisaurelia@gmail.com
Apabila terdapat kritik,
saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail:
Wahid Dany Nurcholis. Penulis dilahirkan di Semarang, 22 Februari 1999.
Penulis telah menempuh pendidikan formal di
SD Negeri Srondol Kulon 02 Semarang, SMPN 27 Semarang, dan SMKN 11 Semarang. Tahun 2017 penulis mengikuti
seleksi Mahasiswa baru Diploma (D3) dan di terima di Kampus Politeknik Negeri
Semarang dengan program studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro.
Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.17.2.24.
Apabila terdapat kritik,
saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail :
wahiddanyn@gmail.com
Tidak ada komentar: