Pemilah dan Penghitung Benang 4 Warna
Pemilah dan
Penghitung Benang 4 Warna
Aryawa Bintang
Muhammad1 , Fowel Berliant Risakota2 , Muhammad Choiril
Atho’3 , Samuel BETA Kuntarjo4
Email: aryawabintang1999@gmail.com1,
fowelrisakota66@gmail.com2,
choiriel61@gmail.com3, sambetak2@gmail.com4
Jurusan Teknik Elektro, Program Studi D3
Teknik Elektronika
Politeknik Negeri Semarang
Politeknik Negeri Semarang
Jln. Prof. H. Sudarto, S.H., Tembalang,
Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.
Intisari- Pemilah
barang/benda jamak dilakukan di industri. Pemilahan barang dapat dilakukan
dengan mengelompokkan jenis, warna, atau bentuk barang. Sistem pemilahan dapat
dilakukan dengan sistem manual menggunakan tenaga manusia, sistem barcode,
ataupun otomatisasi dengan mesin. Sistem
pemilahan berdasarkan warna merupakan hal yang dapat dikembangkan dengan
berbagai metode.Dengan latar belakang ini timbul ide pembuatan alat yang
berfungsi untuk memilah warna, sensor warna TCS3200 untuk mendeteksi warna yang
kemudian dibedakan dan dikelompokkan berdasarkan warnanya. Pada alat ini kami
hanya dapat mengelompokkan beberapa warna saja, yaitu warna merah, hijau, biru,
dan kuning.
Kata kunci: TCS3200,
ARM NUC 120, Motor Servo, Motor DC
Abstract- Sorting of goods / plural objects carried
out in industry. Sorting of goods can be done by grouping types, colors, or
shapes of goods. Sorting system can be done with a manual system using human
power, barcode systems, or automation with machines. Color-based sorting
systems are things that can be developed by various methods. With this
background, the idea of making a tool that functions to sort colors is
created, TCS3200 color sensor to detect colors which are then distinguished and
grouped according to their color. In this tool we can only group just a few
colors, namely red, green, blue and yellow.
Keywords: TCS3200
, ARM NUC 120, Servo Motor, DC Motor
I.
PENDAHULUAN
Pada zaman yang serba modern ini, banyak
kemajuan yang kita jumpai. Salah satunya di dunia industri. Dahulu, di bidang
industri masih membutuhkan banyak segali tenaga kerja manusia, bahkan hampir
seluruh kegiatan termasuk produksi,
semua menggunakan tenaga manusia. Namun, dengan adanya kemajuan ilmu
pengetahuan dan teknologi sekarang ini, dunia industri secara pesat
memperbaharui mulai menggunakan alat, dan semakin zaman berkembang tentunya
alat tersebut berkembang sangat pesat juga. Dunia industri sekarang ini hampir
seluruhnya sudah tidak lagi menggunakan tenaga manusia, melainkan menggunakan
alat. Dan alat tersebut semakin canggih dengan banyak nya alat yang bisa
dikelola. Sehingga dengan adanya hal ini, tentukan akan mempengaruhi kualitas
di dunia industri tersebut. Salah satunya, semakin meningkatnya tingkat
produksi barang. Karena dengan adanya alat ini, kegiatan produksi di dunia
industri pun semakin efektif dan efisien. Alat yang dimaksud adalah alat
pemilah dan penghitung benang 4 warna. Yang dibuat dengan modul mikrokontroller
ARM NUC 120 dengan sensor warna TCS3200.
II.
TINJUAN PUSTAKA
2.1
Sensor warna TCS3200
Gambar
2.1 Sensor Warna TCS3200
adalah rangkaian photodiode yang disusun
secara matrik array 8×8 dengan 16 buah konfigurasi photodiode yang berfungsi
sebagai filter warna merah, 16 photodiode sebagai filter warna biru dan 16
photo dioda lagi tanpa filter warna. Sensor warna TCS3200 merupakan sensor yang
dikemas dalam chip DIP 8 pin dengan bagian muka transparan sebagai tempat
menerima intensitas cahaya yang berwarna.
2.2
Sensor IR (Infra RED)
Gambar
2.2 Sensor infrared
Infra red (IR) detektor atau
sensor infra merah adalah komponen elektronika yang dapat mengidentifikasi
cahaya infra merah (infra red, IR). Sensor infra merah atau detektor infra
merah saat ini ada yang dibuat khusus dalam satu module dan dinamakan sebagai IR Detector
Photomodules. IR Detector Photomodules merupakan sebuah chip detektor
inframerah digital yang di dalamnya terdapat fotodiode dan penguat (amplifier).
IR Detector Photomodules yang digunakan dalam perancangan robot ini adalah
jenis TSOP (TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules). TSOP ini
mempunyai berbagai macam tipe sesuai dengan frekuensi carrier-nya, yaitu antara
30 kHz sampai dengan 56 kHz.
2.3
Limit Switch
Gambar 2.3 Limit Switch
Limit switch atau saklar pembatas adalah
saklar atau perangkat elektromekanis yang mempunyai tuas aktuator sebagai
pengubah posisi kontak terminal (dari Normally Open/NO ke Close atau sebaliknya
dari Normally Close/NC ke Open). Posisi
kontak akan berubah ketika tuas aktuator tersebut terdorong atau gtertekan oleh
suatu objek.
2.4
Driver Motor DC
Gambar
2.4 Driver Motor DC L298
L298 adalah komponen elektronik yang
dipergunakan untuk mengontrol arah putaran motor DC. Satu buah L298 bisa
dipergunakan untuk mengontrol dua buah motor DC. Selain bisa dipergunakan untuk
mengontrol arah putaran motor DC, L298 ini pun bisa dipergunakan sebagai driver
motor Stepper bipolar. IC driver L298 memiliki kemampuan menggerakkan motor DC
sampai arus 2A dan tegangan maksimum 40 volt DC untuk satu kanalnya.
2.5
Mikrokontroller ARM NUC
120
Gambar
2.5 Mikrokontroller ARM NUC120
DT-ARM NUC120 Board
berupa sebuah modul mikrokontroler 32-bit berbasis ARM Cortex-M0. DT-ARM
NUC120 BOARD dilengkapi program bootloader sehingga tidak membutuhkan program terpisah. NUC120 beroperasi dengan
kecepatan CPU hingga 48 MHz dilengkapi USB 2.0 Device Controller yang
dikonfigurasi untuk berbagai aplikasi berbasis USB (Boylestad & Nashelsky,
2008).
2.6
Motor DC
Gambar
2.6 Motor DC
Motor DC merupakan suatu
perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan .
Motor DC memerlukan supply tegangan yang searah pada kumparan medan untuk
diubah menjadi energi mekanik. Bagian utama motor DC adalah stator dan rotor
dimana kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar)
dan kumparan jangkar disebut rotor ( bagian yang berputar). Prinsip dari arus
searah adalah membalik phasa negatif dari gelombang sinusoidal menjadi
gelombang yang mempunyai nilai positif dengan menggunakan komutator, dengan
demikian arus yang berbalik arah dengan kumparan jangkar yang berputar dalam
medan magnet dihasilkan tegangan (GGL).
2.7
Motor Servo
Gambar
2.7 Motor Servo
Motor servo adalah
komponen elektronika yang berupa motor yang memiliki sistem feedback guna
memberikan informasi posisi putaran motor aktual yang diteruskan pada rangkaian
kontrol mikrokontroler.
Spesifikasinya :
a.
Tegangan kerja :
4,8 – 6 Vdc
b.
Torsi :
1,6 kg/cm
c.
Arus :
< 500 mA
d.
Dimensi :
22 x 12,5 x 29,5 cm
e.
Berat :
9 gr
f. Kecepatan putaran : 0,12 detik/60 derajat
III.
PERANCANGAN ELEKTRONIK
3.1. Komponen
Adapun
Komponen yang digunakan yaitu:
1. Mikrokontroller ARM NUC120
2. Sensor Warna TCS3200 (1 buah)
3. Motor Servo SG90 (1
buah)
4. Motor DC (1
buah)
5. Limit Switch (1 buah)
6. Sensor InfraMerah (5 buah)
7. Driver Motor L298 (1 buah)
8. LCD 16x2 (1 buah)
9. LED RGB (1 buah)
3.2. Diagram Blok
 |
Gambar 3.1 Diagram Blok
|
3.3. Diagram Alir
 |
Gambar 3.2 Diagram Alir
|
3.4. Rangkaian Skematik
 |
Gambar 3.3 Rangkaian Skematik
|
3.5. Rangkaian Pengawatan
Gambar 3.4 Rangkaian
Pengawatan penuh
Gambar 3.5 Rangkaian
Pengawatan dalam
Gambar 3.4 Rangkaian
Pengawatan luar
IV. PERANCANGAN
MEKANIK
Pada alat
pemilah dan penghitung benang 4 warna, penggeraknya menggunakan motor DC dan
motor servo. Untuk pendeteksiannya menggunakan 5 sensor IR dan sensor warna
TCS3200. Limit switch digunakan sebagai penghentian gerakan motor saat berada
di titik awal. Base alat berukuran 40x30cm, setiap lubang dari wadah benang masing
masing berukuran 7x7cm. jarak lintasan dari motor DC adalah 30cm.
Kontrol dari
alat tersebut munggunakan ARM NUC120 yang terletak didalam kotak hitam X6. Pada
kotak tersebut juga terdapat LCD 16x2 sebagai tampilan penghitung jumlah benang
dan LED RGB sebagai indikator dari warna benang yang dideteksi.
Gambar
4.1 Perancangan mekanik tampak atas
Gambar
4.2 Perancangan mekanik tampak depan
V.
HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA
5.1.
Hasil pengujian
Pada
tahap pengujian, akan diuji beberapa hal yaitu pengujian keluaran sensor Inframerah
saat mendeteksi benang, pengujian nilai RGB pada benang yang dideteksi, dan pengujian
pergerakan motor DC terhadap warna benang.
Tabel
5.1 Pengujian keluaran sensor InfraMerah saat mendeteksi benang
No
|
Sensor InfraMerah
|
Pendeteksian benang
|
Keluaran sensor
|
1
|
Sensor IR 1
|
Terdeteksi
|
Logik 0
|
2
|
Sensor IR 1
|
Tidak terdeteksi
|
Logik 1
|
3
|
Sensor IR 2
|
Terdeteksi
|
Logik 0
|
4
|
Sensor IR 2
|
Tidak terdeteksi
|
Logik 1
|
5
|
Sensor IR 3
|
Terdeteksi
|
Logik 0
|
6
|
Sensor IR 3
|
Tidak terdeteksi
|
Logik 1
|
7
|
Sensor IR 4
|
Terdeteksi
|
Logik 0
|
8
|
Sensor IR 4
|
Tidak terdeteksi
|
Logik 1
|
9
|
Sensor IR 5
|
Terdeteksi
|
Logik 0
|
10
|
Sensor IR 5
|
Tidak terdeteksi
|
Logik 1
|
Tabel
5.2 Pengujian nilai RGB pada benang yang dideteksi
No
|
Warna benang
|
Nilai
|
||
Red
|
Green
|
Blue
|
||
1
|
Merah muda
|
1800-2450
|
2300-2900
|
1400-2100
|
2
|
Biru
|
1720-2400
|
1500-2000
|
1550-1950
|
3
|
Hijau tua
|
1250-1800
|
1200-1870
|
1150-1600
|
4
|
Kuning
|
1800-2400
|
2000-2600
|
1950-2400
|
Tabel
5.3 Pengujian pergerakan motor DC terhadap warna benang
No
|
Warna benang
|
Motor berputar saat
|
Motor berhenti saat
|
1
|
Merah muda
|
IR1 logik 0
|
IR4 logik 0
|
2
|
Biru
|
IR1 logik 0
|
IR3 logik 0
|
3
|
Hijau tua
|
IR1 logik 0
|
IR2 logik 0
|
4
|
Kuning
|
IR1 logik 0
|
IR5 logik 0
|
5.2. Analisa
Pada hasil pengujian, keluaran sensor
InfraMerah saat mendeteksi benang berlogik 0, sedangkan saat tidak mendeteksi
benang berlogik 1, karena sensor InfraMerah aktif rendah (dapat dilihat pada
tabel 5.1). Pada tabel 5.2 dapat dilihat nilai RGB dari masing-masing benang
yang dideteksi oleh sensor warnaTCS3200. Nilai tersebuat digunakan untuk
kalibrasi masing masing warna benang yang kan dideteksi. Sehingga sensor warna
TCS3200 dapat membedakan warna dari masing masing benang. Pada tabel 5.3 adalah hasil pengujian
pergerakan motor DC terhadap warna benang yang dideteksi. Saat terdeteksi warna
merah muda , sensor IR1mendeteksi adanya benang sehingga keluaran berlogik 0
dan motor DC akan berputar. Motor DC akan berhenti saat sensor IR4 mendeteksi
benang dengan keluaran berlogik 0. Saat terdeteksi warna biru , sensor
IR1mendeteksi adanya benang sehingga keluaran berlogik 0 dan motor DC akan
berputar. Motor DC akan berhenti saat sensor IR3 mendeteksi benang dengan
keluaran berlogik 0. Saat terdeteksi warna hijau tua , sensor IR1mendeteksi
adanya benang sehingga keluaran berlogik 0 dan motor DC akan berputar. Motor DC
akan berhenti saat sensor IR2 mendeteksi benang dengan keluaran berlogik 0.
Saat terdeteksi warna kuning , sensor IR1mendeteksi adanya benang sehingga
keluaran berlogik 0 dan motor DC akan berputar. Motor DC akan berhenti saat
sensor IR5 mendeteksi benang dengan keluaran berlogik 0.
VI.
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1. Kesimpulan
1. Kalibrasi nilai RGB pada warna benang
dilakukan agar sensor warna TCS3200 dapat membedakan masing masing warna benang
yang sudah ditentukan
2. Jumlah benang akan ditampilkan pada LCD
dan nilai dari masing masing benang akan bertambah 1 saat benang masuk pada
wadah benang
3. Motor DC akan berputar saat sensor IR1
mendeteksi adanya benang dan sensor warna TCS3200 mendeteksi nilai RGB dari
warna benang yang telah ditentukan
6.2. Saran
1. Diharapkan
kedepannya proyek ini dapat dikembangkan lagi
2. Perlu
dilakukan kalibarsi warna terlebih dahulu saat mau menambahakan benang warna
baru
3. Perlu
dilakukan setting sensor InfraMerah untuk mengatur jarak pendeteksian benang
DAFTAR
PUSTAKA
1. Arifin, Nur. 2017. Robot
ARM Pemindah dan Penyeleksi Ban Berdasarkan Kode Pemilah Warna Berbasis Arduino
Uno Dengan Fuzzy Logic Control Pada PT.Multi Strada Arah Sarana.TBK. Jawa
Barat. Jurnal Informatika SIMANTIK Vol:2.
2. Dwi, Ulfa F Y.,
Koesmarijanto., Waluyo. 2019. Rancang Bangun
Prototipe Pemilah Barang Berdasarkan Warna Menggunakan
Mikrokontroller Berbasis Web. Malang. Jurnal JARTEL ISSN Vol:8 Teknik Elektro.
Politeknik Negeri Malang.
3. Hadi., Nurhayati.
Rancang Bangun Alat Pemilah dan Penghitung Barang Dengan Menggunakkan Laser
Berbasis Mikrokontroller. Surabaya. Jurnal Teknik Elektro. Universitas Negeri
Surabaya.
4. Hari, Lilik S., Achmad
Anwari dan Yoga Suandana. 2018. Rancang Bangun Alat Peenyortir Benda
Berdasarkan Warna RGB Menggunakan Sensor Warna Berbasis Mikrokontroller dan
PLC. Purwakarta. Jurnal Teknik Elektro. Sekolah Tinggi Teknologi Texmaaco.
LAMPIRAN
- Jurnal klik
- Program dan Library klik
- Program (.pdf) klik
- Diagram Blok klik
- Rangkaian Pengawatan klik
- Skema Rangkaian klik
- Diagram Alir klik
- Presentasi klik
BIODATA PENULIS
Aryawa Bintang Muhammad. Penulis dilahirkan di Semarang, 11 April 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 03 Pringapus, SMP Negeri 02 Semarang, dan SMA Negeri 4 Semarang. 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. 3.32.17.0.06.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : aryawabintang1999@gmail.com
Fowel Berliant Risakota. Penulis dilahirkan di Jepara, 21 Juni 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 02 Bangsri, SMP Negeri 01 Bangsri, dan SMA Negeri 15 Semarang. 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. 3.32.17.0.10.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : fowelrisakota66@gmail.com
Muhammad Choiril Atho'. Penulis dilahirkan di Kendal, 10 April 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 01 Penjalin, SMP Negeri 02 Brangsong, dan SMA Negeri 01 Kaliwungu. 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. 3.32.17.0.17.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : choiriel61@gmail.com
Tidak ada komentar: