bab iii perancangan sistem 3.1 sistem keseluruhan atau...

17
BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau Diagram Blok Perancangan sistem alat pengolah pakan unggas itik otomatis secara umum seperti blok diagram sebagaimana gambar 3.1 : Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem 3.2 Perancangan Tabung Bahan Tabung penampung semua bahan dan mesin menjadi satu kerangka bagian. Tabung penampung bahan terletak dibagian atas yang berguna untuk menampung bahan, sedangkan dibagian mesin penggiling terletak dibagian bawah yang digunakan untuk menyalurkan bahan ke adonan atau campuran semua bahan ke wadah yang disediakan. Tabung ini berbentuk silinder dengan tinggi 35 cm dan diameternya 20 cm. Loadcell Pengkondisi sinyal HX711 Waterflow Sensor USB TO TTL PC LabVIEW Layer 2-7 0-2 Encoder Ultrasonic 1 ATMEGA64 Driver Motor DC 1 penuang bahan dedek jagung Motor DC 2 penuang bahan kosentrat Motor DC 4 Pengaduk Motor Servo Penakar Motor DC 5 Penuang Driver Driver Driver Pompa Air Driver Motor DC 3 penuang bahan bekatul Driver Ultrasonic 2 Ultrasonic 3

Upload: others

Post on 10-Jan-2020

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

3.1 Sistem Keseluruhan atau Diagram Blok

Perancangan sistem alat pengolah pakan unggas itik otomatis secara umum seperti

blok diagram sebagaimana gambar 3.1 :

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

3.2 Perancangan Tabung Bahan

Tabung penampung semua bahan dan mesin menjadi satu kerangka bagian. Tabung

penampung bahan terletak dibagian atas yang berguna untuk menampung bahan, sedangkan

dibagian mesin penggiling terletak dibagian bawah yang digunakan untuk menyalurkan

bahan ke adonan atau campuran semua bahan ke wadah yang disediakan. Tabung ini

berbentuk silinder dengan tinggi 35 cm dan diameternya 20 cm.

Loadcell

Pengkondisi

sinyal HX711

Waterflow Sensor

USB TO TTL

PC

LabVIEW Layer 2-7 0-2

Encoder

Ultrasonic 1

ATMEGA64

Driver Motor DC 1 penuang

bahan dedek jagung

Motor DC 2 penuang

bahan kosentrat

Motor DC 4 Pengaduk

Motor Servo Penakar

Ppenakar

Motor DC 5 Penuang

Driver

Driver

Driver

Pompa Air

Driver

Motor DC 3 penuang

bahan bekatul Driver

Ultrasonic 2

Ultrasonic 3

Page 2: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

Gambar 3.2 Perancangan Tabung Penampung Semua Bahan

3.3 Perancangan Mekanik

Adapun perancangan mekanik terdiri dari rangka aluminium, pengulir bahan

penimbang bahan, loadcell, motor DC, pompa dan sensor waterflow serta tabung bahan yang

penempatannya dirancang berdasarkan hasil pengamatan dan survey yang dilakukan untuk

diterapkan pada system. Dengan demikian perancangan mekanik pada alat penakar pakan

unggas adalah ditunjukkan sebagaimana gambar 3.3:

Page 3: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

Gambar 3.3 Perancangan Mekanik

3.4 Prinsip Kerja

Berdasarkan rancangan diagram blok, maka mikrokontroller bertugas sebagai

pengendalai utama sistem dalam perancangan ini, dimana pada kondisi awal saat inisialisasi

selesai dilakukan, maka sistem melakukan pembacaan push button dan menampilkan tulisan

pada LabView untuk menunggu proses permintaan user. Pada kondisi ini user melakukan

penginputan data pada LabView berupa umur unggas itik antara lain umur 0-2 minggu, umur

2-7 minggu dan umur layer (itik dewasa) yang akan diproses user lalu melakukan

penginputan data lagi pada LabView jumlah unggas itik oleh sistem selanjutnya saat perintah

dari LabView untuk di eksekusi, mikrokontroller mulai melakukan proses takaran.

80 CM

80 CM

120 CM

Pompa Air

Motor penakar

hasil timbang

Motor

penuangcampuran Wadah pengaduk

Tabung bahan

kosentrat

Tabung bahan

Dedek Jagung

Sensor

waterflow

Motor penuang

Motor Pengaduk

Timbangan dan

sensor Loacell

Wadah

Tabung air

Tabung bahan

bekatul

Page 4: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

Pada saat proses penakaran, sistem mengaktifkan motor penuang konsentrat

berdasarkan berat sesuai hitungan kalkulasi permintaan user dari LabView yang telah

diproses oleh sistem. Pada kondisi ini mikrokontroller membaca sensor timbangan loadcell

hingga mencapai batas berat hasil perhitungan program dan kemudian motor penakar hasil

timbangan loadcell digerakkan menjungkir oleh sistem agar bahan dituang didalam wadah

mixer. Proses penakaran pada loadcell akan terus dilakukan hingga berat bahan kosentrat

telah sesuai dengan takaran hasil hitungan software begitu juga proses yang sama dilakukan

untuk bahan bekatul dan dedek jagung. Untuk proses selanjutnya pompa air akan bekerja

sampai waterflow sensor menghitung nilai air hingga volume air yang diinginkan sesuai

dengan takaran maka pompa air akan berhenti bekerja. Saat proses selesai, maka jumlah

masing masing takaran bahan dikalkulasi secara estimasi pada software untuk kadar nutrisi

yang terkandung pada hasil takaran dan ditampilkan pada LabView. Proses selanjutnya adalah

mengaduk campuran bahan pada mixer yang dilakukan oleh mikrokontroller dengan memutar

motor pengaduk. Proses pengadukan dilakukan secara bolak balik dengan memblok polaritas

motor melalaui driver motor pengaduk hingga batas waktu yang ditentukan oleh sistem.

Selanjutnya pada proses akhir adalah menuang adonan hasil mixer pada wadah (penampung

adonan pakan) dengan menggerakkan jendela sliding yang berada dibawah wadah mixer

sehingga hasil adonan dapat disajikan dan pada kondisi ini user diberikan informasi melalui

LabView bahwa proses telah selesai.

3.5 Flowchart (Diagram Alir) Sistem

Adapun perancangan perangkat lunak keseluruhan ditunjukkan pada gambar 3.4 :

Page 5: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

Start

Inisialisasi

baca data PC

Umur Dan jumlah=

Data?

Simpan seting

takaran

Baca Umur itik

Y

Baca jumlah itik

T

Berat sesuai

takaran?

Berat sesuai

takaran?

Aktifkan motor penuang

Dedek Jagung

Baca berat via sensor load cell

T

Stop motor penakar Dedek jagung

Tuang bahan ke mixer via motor

penuang takaran loadcell

Y

Aktifan motor penakar kosentrat

Baca berat via sensor load cell

T

Stop motor penakar kosentrat

Y

Tuang bahan ke mixer via motor

penuang takaran loadcell

Air sesuai takaran?

Waktu tercapai ?

Penuang terbuka?

Berat sesuai

takaran?

Baca berat via sensor load cell

Aktifkan motor penuang bekatul

T

Stop motor penakar bekatul

motor penuang takaran loadcell

Y

Pompa air

Cek volume air via waterflow

sensor

T

Hitung Estimasi kandungan nutrisi

berdasarkan takaran yang keluar

kirim data hasil estimasi nutrisi

pada PC

Nyalakan motor pengaduk mixer

Y

T

Nyalakan motor penuang adonan

Y

T

Matikan motor penuang

Matikan motor pengaduk mixer

Y

END

Gambar 3.4 Flowchart Sistem Keseluruhan

Page 6: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

3.6 Perangkat Keras

3.6.1 Perancangan Loadcell dan pengkondisi sinyal

Untuk melakukan penakaran bahan adonan bahan pada perancangan maka digunakan

sensor berat. Sensor berat yang digunakan adalah LoadCell yang memiliki kapasitas berat

maksimum 1kg, tetapi dalam perancangan tugas khusus ini dibuat beban pengukuran

maksimal 500gr. Pada rancangan mekanik loadcell digunakan dengan diberi alas di

bawahnya dan tempat di atasnya seperti ditunjukkan pada gambar 3.5:

Gambar 3.5 LoadCell Tampak Samping

Agar sistem dapat mengamati perubahan berat dari setiap jenis pakan, maka diperlukan

sensor berat berupa loadcell. Loadcell merupakan komponen elektronika instrument yang

merubah besaran berat menjadi perubahan resistansi, sementara itu rangkaian resistansi dari

loadcell membentuk jembatan weithstone atau terdiri dari 4 resistor yang membentuk

susunan jembatan dengan 4 terminal keluaran. Agar keluaran Loadcell menjadi perubahan

tegangan, maka 2 terminal loadcell diberikan tegangan DC dengan demikian 2 terminal

lainnya merupakan output dengan tegangan berubah-ubah sesuai perubahan resistansi sensor.

Pada output loadcell tegangan yang dihasilkan belum dapat dibaca langsung melalui ADC

karena 2 output tersebut mempunyai selisih tegangan yang akan berubah saat output lainnya

berubah sehingga diperlukan rakaian pengkondisi sinyal menggunakan modul HX711. Modul

HX711 merupakan modul ADC 24bit yang digunakan untuk melakukan pembacaan presisi

pada 2 input difrensial yang dihasilkkan dari loadcell sehingga dapat hasil kalibrasi data yang

maksimal dalam melakukan pengukuran. Adapun perancangan rangkaian pengkodisi sinyal

HX711 untuk loadcell ditunjukkan sebagaimana gambar 3.6:

Page 7: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

Gambar 3.6 Rangkaian Loadcell dan pengkondisi sinyal

Tabel 3.1 Konfigurasi pin LoadCell pada mikrokontroler

Keterangan Pin LoadCell Pin ATMEGA 64

LoadCell DT PC 5

SCK PC 6

3.6.2 Perancangan rangkaian Driver Relay pompa Air

Dalam perancangan alat ini, driver digunakan untuk memutus dan menyambung

hubungan power suplay pada relay. Adapun rangkaian driver yang digunakan menggunakan

IC buatan NEC semiconductor tipe ULN2003 yang diigunakan sebagai pengontrol relay

karena mampu mensuplay arus kolektor hingga 600mA pada setiap drivernya, selain itu

masing masing driver dapat diparalel untuk memperbesar arusnya. Skema diagram dari

driver relay menggunakan IC ULN2003 ditunjukkan sebagaimana gambar 3.7:

Gambar 3.7 IC Driver ULN-2003

PE0/RXD0/PDI2

PE1/TXD0/PDO3

PE2/XCK0/AIN04

PE3/OC3A/AIN15

PE4/OC3B/INT46

PE5/OC3C/INT57

PE6/T3/INT68

PE7/ICP3/INT79

PB0/SS10

PB1/SCK11

PB2/MOSI12

PB3/MISO13

PB4/OC014

PB5/OC1A15

PB6/OC1B16

PB7/OC2/OC1C17

PG3/TOSC218

PG4/TOSC119

RESET20

XTAL223

XTAL124

PD0/SCL/INT025

PD1/SDA/INT126

PD2/RXD1/INT227

PD3/TXD1/INT328

PD4/ICP129

PD5/XCK130

PD6/T131

PD7/T232

PG0/WR33

PG1/RD34

PC0/A835

PC1/A936

PC2/A1037

PC3/A1138

PC4/A1239

PC5/A1340

PC6/A1441

PC7/A1542

PG2/ALE43

PA7/AD744

PA6/AD645

PA5/AD546

PA4/AD447

PA3/AD348

PA2/AD249

PA1/AD150

PA0/AD051

PF7/ADC7/TDI54

PF6/ADC6/TDO55

PF5/ADC5/TMS56

PF4/ADC4/TCK57

PF3/ADC358

PF2/ADC259

PF1/ADC160

PF0/ADC061

AREF62

AVCC64

PEN1

AVR

ATMEGA128

Vcc

SCL

SDA

GND

+

A

B

-

HX711

Loadcell ADC modul

+

A

B

-

LOADCEL1Kg

5V

PE0/RXD0/PDI2

PE1/TXD0/PDO3

PE2/XCK0/AIN04

PE3/OC3A/AIN15

PE4/OC3B/INT46

PE5/OC3C/INT57

PE6/T3/INT68

PE7/ICP3/INT79

PB0/SS10

PB1/SCK11

PB2/MOSI12

PB3/MISO13

PB4/OC014

PB5/OC1A15

PB6/OC1B16

PB7/OC2/OC1C17

PG3/TOSC218

PG4/TOSC119

RESET20

XTAL223

XTAL124

PD0/SCL/INT025

PD1/SDA/INT126

PD2/RXD1/INT227

PD3/TXD1/INT328

PD4/ICP129

PD5/XCK130

PD6/T131

PD7/T232

PG0/WR33

PG1/RD34

PC0/A835

PC1/A936

PC2/A1037

PC3/A1138

PC4/A1239

PC5/A1340

PC6/A1441

PC7/A1542

PG2/ALE43

PA7/AD744

PA6/AD645

PA5/AD546

PA4/AD447

PA3/AD348

PA2/AD249

PA1/AD150

PA0/AD051

PF7/ADC7/TDI54

PF6/ADC6/TDO55

PF5/ADC5/TMS56

PF4/ADC4/TCK57

PF3/ADC358

PF2/ADC259

PF1/ADC160

PF0/ADC061

AREF62

AVCC64

PEN1

AVR

ATMEGA64

1B1

1C16

2B2

2C15

3B3

3C14

4B4

4C13

5B5

5C12

6B6

6C11

7B7

7C10

COM9

U1

ULN2003A

RL1

12V

12V

AC 220V

POMPA AIRAC220V

Page 8: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

Berdasarkan datasheet, driver ULN2003 mempunyai kemampuan mensuplay arus

sebesar 600mA, selain itu output masing-masing driver dapat diparalel jika arus yang

dibutuhkan kurang mencukupi. Pada perancangan ini, relay mempunyai resistansi coil

sebesar 50Ω, dengan demikian arus yang dibutuhkan relay dapat dicari sebagaimana:

I ernalCoil

R

V

int_

50

12

= 0.24 Ampere = 240 mA

Berdasarkan perhitungan tersebut, maka suplay arus driver dari IC ULN2003

dinyatakan masih mencukupi kebutuhan arus pada relay.

Tabel 3.2 Konfigurasi pin pompa air pada mikrokontroler

Keterangan Pin ATMEGA 64

Pompa Air PD 0

3.6.3 Perancangan Sensor Waterflow

Pada sistem pengukur aliran air menggunakan sensor rotari enkoder dimana

dihubungkan langsung dengan mekanik degan menggunakan induksi magnet pada baling

baling kemudian mengerakkan optocoupler didalamnya. seperti pada gambar 3.8 berikut :

Gambar 3.8 Mekanik sistem sensor waterflow

(3.1)

Page 9: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

Prinsip kerja dari mekanik ini adalah liran air akan memutar blade (fan) yang

terhubung ke magnet permanent sehingga putaran baling baling sensor rotari encoder.

Putaran rotari enkoder tersebut menghasilkan pulsa yang kemudian akan dicounter

menggunakan mikrokontroller pda arduino. rotary enkoder yang digunakan pada rancang

bangun ini dari jenis incremental dengan resolusi 16 pulsa setiap satu kali putaran penuh.

Dan dibangun menggunakan rangkaian optocoupler dan piringan hole disk sebagai penghasil

pulsa. Output dari encoder selanjutnya dihubungkn ke arduino sebagaimana ditunjukkan pada

gambar 3.9:

Gambar 3.9 Rangkaian sensor aliran air

Tabel 3.3 Konfigurasi pin Waterflow pada mikrokontroler

Keterangan Pin ATMEGA 64

Waterflow PE 7

3.6.4 Perancangan Driver Relay Pengontrol Motor

Untuk dapat mengendalikan putaran motor dalam mengeluarkan bahan dari tabung

bahan, pengaduk adonan serta pengucur bahan, maka diperlukan ragkaian driver motor DC.

Driver motor DC pada perancangan ini menggunakan L298N dimana keunggulan dari driver

ini adalah dapat difunngsikan sebagi H-bridge driver untuk mengendalikan putaran motor 2

arah (bolak-balik) serta tanpa unsur mekanik seperti halnya relay, yaitu menggunakan

komponen semiconductor. Selain itu driver L298N dapat diparalel untuk memperbesar

kemampuan arus beban yang disuplaynya. Dengan demikian maka driver motor yang

digunakan adalah driver 2 arah yang mana fungsinya dapat membalik polaritas tegangan

POMPA AIRAC220V

R

5V

PE0/RXD0/PDI2

PE1/TXD0/PDO3

PE2/XCK0/AIN04

PE3/OC3A/AIN15

PE4/OC3B/INT46

PE5/OC3C/INT57

PE6/T3/INT68

PE7/ICP3/INT79

PB0/SS10

PB1/SCK11

PB2/MOSI12

PB3/MISO13

PB4/OC014

PB5/OC1A15

PB6/OC1B16

PB7/OC2/OC1C17

PG3/TOSC218

PG4/TOSC119

RESET20

XTAL223

XTAL124

PD0/SCL/INT025

PD1/SDA/INT126

PD2/RXD1/INT227

PD3/TXD1/INT328

PD4/ICP129

PD5/XCK130

PD6/T131

PD7/T232

PG0/WR33

PG1/RD34

PC0/A835

PC1/A936

PC2/A1037

PC3/A1138

PC4/A1239

PC5/A1340

PC6/A1441

PC7/A1542

PG2/ALE43

PA7/AD744

PA6/AD645

PA5/AD546

PA4/AD447

PA3/AD348

PA2/AD249

PA1/AD150

PA0/AD051

PF7/ADC7/TDI54

PF6/ADC6/TDO55

PF5/ADC5/TMS56

PF4/ADC4/TCK57

PF3/ADC358

PF2/ADC259

PF1/ADC160

PF0/ADC061

AREF62

AVCC64

PEN1

U3

ATMEGA64

IC

hall effect

WATERFLOW ENCODER

Vcc

Dout

GND

Magnet

Page 10: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

motor DC penggerak mekanik pengucur bahan dari wadah pencampur serta driver dengan

mode 1 arah untuk motor pengaduk bahan dan penakar bahan. Adapun perancangan

rangkaian driver L298N ditunjukkan sebagaimana gambar 3.10:

Gambar 3.10 Rangkaian driver motor L298

Dengan mengacu pada prinsip kerja sebagaimana datasheet, maka untuk mengakses

driver L298N ditunjukkan sebagaimana tabel 3.4:

Tabel 3.4 Tabel kebenaran Driver Motor

Input Driver

IN 1

Input Driver

IN 2

Kondisi

Motor

0 0 Stop

0 1 Putar Kanan

1 0 Putar Kiri

1 1 Stop

BA

IN15

IN27

ENA6

OUT12

OUT23

ENB11

OUT313

OUT414

IN310

IN412

SENSA1

SENSB15

GND

8

VS

4

VCC

9 U2

L298

MOTOR BAHAN1

12V

5V 12V

RS2

0.1

PE0/RXD0/PDI2

PE1/TXD0/PDO3

PE2/XCK0/AIN04

PE3/OC3A/AIN15

PE4/OC3B/INT46

PE5/OC3C/INT57

PE6/T3/INT68

PE7/ICP3/INT79

PB0/SS10

PB1/SCK11

PB2/MOSI12

PB3/MISO13

PB4/OC014

PB5/OC1A15

PB6/OC1B16

PB7/OC2/OC1C17

PG3/TOSC218

PG4/TOSC119

RESET20

XTAL223

XTAL124

PD0/SCL/INT025

PD1/SDA/INT126

PD2/RXD1/INT227

PD3/TXD1/INT328

PD4/ICP129

PD5/XCK130

PD6/T131

PD7/T232

PG0/WR33

PG1/RD34

PC0/A835

PC1/A936

PC2/A1037

PC3/A1138

PC4/A1239

PC5/A1340

PC6/A1441

PC7/A1542

PG2/ALE43

PA7/AD744

PA6/AD645

PA5/AD546

PA4/AD447

PA3/AD348

PA2/AD249

PA1/AD150

PA0/AD051

PF7/ADC7/TDI54

PF6/ADC6/TDO55

PF5/ADC5/TMS56

PF4/ADC4/TCK57

PF3/ADC358

PF2/ADC259

PF1/ADC160

PF0/ADC061

AREF62

AVCC64

PEN1

AVR

ATMEGA64

RS1

0.1

MOTOR BAHAN2

12V

IN15

IN27

ENA6

OUT12

OUT23

ENB11

OUT313

OUT414

IN310

IN412

SENSA1

SENSB15

GND

8

VS

4

VCC

9 U2

L298

MOTOR BAHAN3

12V

5V 12V

RS2

0.1

RS1

0.1

MOTOR PENGADUK

12V

IN15

IN27

ENA6

OUT12

OUT23

ENB11

OUT313

OUT414

IN310

IN412

SENSA1

SENSB15

GND

8

VS

4

VCC

9 U2

L298

MOTOR PENUANG

12V

5V 12V

RS2

0.1

RS1

0.1 D2A2A

D1A2A

D3A2A

D4A2A

D22A

D1

2A

D3

2A

D4DIODE

Page 11: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

Tabel 3.5 Konfigurasi Pin Motor L298 pada mikrokontroler

Page 12: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

Keterangan Pin ATMEGA 64

Motor Bahan 1 PA 6

Motor Bahan 2 PA 5

Motor Bahan 3 PA 4

Motor Pengaduk PA 2

Motor Tuang B PA 3

Motor Tuang T PD 7

L Switch Tutup PA 1

L Switch Buka PA 0

3.6.5 Perancangan Motor Servo MG996R

Pada perancangan motor servo, bagian ini akan dirancang rangkaian motor

servo dengan ATMEGA 64. Pada perancangan rangkaian motor servo, kaki

output langsung terhubung pada pin PA 7 pada ATMEGA 64. Sedangkan kaki

Vin pada motor servo dihubungkan ke pin tegangan +5V dan kaki ground

dihubungkan dengan pin ground. Berikut gambar skema rangkaian motor servo

dengan ATMEGA 64.

Gambar 3.11 Rangkaian motor servo

Page 13: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

3.6.6 Perancangan Rangkaian Sensor Ultrasonik HC-SR04

Rangkaian sensor ini menjelaskan tentang bagaimana merancang rangkaian

untuk mengintegrasikan semua sensor dan mengirimkan data hasil sensor untuk

ditampilkan di layar LabView. Rangkaian tersebut ditunjukan dalam gambar 3.12 :

Gambar 3.12 Sensor Ultrasonik HC-SR04

Tabel 3.6 Konfigurasi Pin HC-SR04 pada mikrokontroler

Keterangan Pin Sensor HC-SR04 Pin ATMEGA 64

Bahan 1 Echo PC 7

Trigger PC 0

Bahan 2 Echo PC 1

Trigger PC 2

Bahan 3 Echo PC 3

Trigger PC 4

3.6.7 Perancangan Rangkaian USB TO TTL

Agar dapat saling berkomunikasi serial antara PC dengan mikrokontroler

ATMEGA 64, maka diperlukan rangkaian converter USB ke serial TTL sehingga

data yang diterima dapat diolah melalui PC. Adapun perancangan dari rangkaian

converter USB to TTL dirancang menggunakan modul USB to TTL CP2102.

Rangkaian tersebut ditunjukan dalam gambar

Page 14: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

Gambar 3.13 Rangkaian USB To TTL

Pada perancangan ini modul USB to TTL telah dilengkapi dengan input

output serial interface standart dalam level TTL, sehingga pada level TTL tersebut

data serial dapat langsung dihubungkan ke rangkaian mikrokontroler ATMEGA 6.

Pada input TXD dihubungkan dengan output TXD1 ATMEGA 64, sedangkan

untuk mengaktifkan rangkaian mikrokontroler ATMEGA 64 dari PC, maka

rangkaian mikrokontroler diaktifkan melalui pin DTR (Data Terminal Ready)

yang merupakan output dari modul CP2102 USB to TTL tersebut. Dengan

demikian, PC dapat menyalakan dan menonaktifkan mikrokontroler melalui pin

DTR tersebut.

3.6.8 Perancangan Rangkaian Power Supply

Rangkaian power supply ini berfungsi untuk merubah AC ke DC dan

membagi beberapa tegangan yaitu 5 V dan 12 V. Dalam rangkaian gambar

dibawah ini Buck Converter digunakan sebagai penurun tegangan dari 12 V ke 5

V dan penstabil tegangan. Rangkaian tersebut ditunjukan pada gambar 3.14 :

Page 15: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

Gambar 3.14 Rangkaian Power Supply

3.6.9 Perancangan Optocoupler

Sensor optocoupler ini digunakan untuk feedback (umpan balik) dari

putaran motor ke proses variable, optocoupler ini membaca RPM motor dengan

menghasilkan teganan variable. Semakin cepat motor berputar maka semakin

besar pula tegangan yang dihasilkan oleh sensor optocoupler, begitu juga

sebaliknya. Pada sensor ini terdapat transmiter yaitu LED dan receiver yaitu

phototransistor yang terletak pada suatu tempat (dalam satu sensor).

Perancangan desain mekanik dari optocoupler akan di tempatkan di atas

motor pengaduk bahan, cakram yang akan di selipkan di pertengahan antara

photodioda dan infra merah, seperti gambar 3.15 berikut :

Gambar 3.15 Penempatan Optocoupler

Page 16: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

3.7 Program Penyusun Ransum Untuk Unggas

Program penyusun ransum untuk unggas adalah program yang dibuat oleh

(Ir.M. Farid Madjdl, MP.) dan dijalankan di Microsoft Excel yang digunakan

untuk menghitung berat pakan unggas dari jenis unggas yang akan digunakan agar

mengetahui kadar zat nutrisi unggas[15].

Gambar 3.16 Program Penyusun Ransum Untuk Unggas

Dari program akan diaplikasikan untuk perancangan dan pembuatan alat

diambil 3 jenis umur ternak, antara lain itik umur 0-2 minggu, 2-7 minggu dan itik

layer (itik dewasa). Dengan kapasitas produksi 10 dan 20 ekor itik. Dan dapat

kita masukan pada tabel 3.7 :

Tabel 3.7 Komposisi Asupan Pakan Unggas Itik

Umur Itik Jumlah

Itik

Dedek Jagung

(Kg)

Kosentrat

(Kg)

Bekatul

(Kg)

Volume Air

30% (Liter)

Itik Layer 10 0,78 0,3 0,22 0,39

Itik Layer 20 1,56 0,6 0,44 0,78

2-7 Minggu 10 0,65 0,32 0,12 0,327

2-7 Minggu 20 1,3 0,63 0,23 0,648

0-2 Minggu 10 0,21 0,21 0 0,126

0-2 Minggu 20 0,41 0,41 0 0,246

Page 17: BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Sistem Keseluruhan atau ...eprints.umm.ac.id/37323/4/jiptummpp-gdl-frengkysus-51401-4-babiii-e.pdf · hingga mencapai batas berat hasil perhitungan

Dalam tabel 3.7 kita peroleh jumlah komposisi bahan pakan itik yang

berbeda. Bahan tersebut akan kita jadikan set point untuk penakaran pada load

cell. Adapun jumlah komposisi pakan itik diatas didapatkan dari tabel 3.8.

Tabel 3.8 Kebutuhan Nutrisi Pakan Itik Pedaging Dan Petelur Pada Berbagai

Umur