rancang bangun penyortiran buah jeruk berdasarkan …
TRANSCRIPT
LAPORAN TUGAS AKHIR
RANCANG BANGUN PENYORTIRAN BUAH JERUK
BERDASARKAN UKURAN DAN WARNA BERBASIS
ARDUINO MEGA2560
Diajukan oleh:
CRISSOMANDA TAMBUNAN MELANI R A BR TAMPUBOLON
NIM: 1605041012 NIM: 1605041048
M. FARHAN N HARAMAIN NOVITA W S BR SEMBIRING
NIM: 1505041016 NIM: 1605041001
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI MEDAN
MEDAN
2019
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat
dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini yang berjudul
“Rancang Bangun Penyortir Buah Jeruk Berdasarkan Ukuran dan Warna
Berbasis Arduino Mega2560”
Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulis banyak menghadap kesulitan-
kesulitan.Namun berkat bantuan dari berbagai pihak maka Tugas Akhir ini dapat
diselesaikan. Sepantasnya pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih
kepada :
1. Bapak M. Syahruddin S.T.,M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Medan.
2. Bapak Nobert Sitorus S.T.,M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
Politeknik Negeri Medan.
3. Ibu Meidi Wani Lestari S.T.,M.T. selaku Kepala Program Studi Teknik
Elektronika Politeknik Negeri Medan.
4. Bapak Baringin Sibarani, S.T. selaku Dosen Wali kelas EK-6A.
5. Bapak Henry Hasian Lumban Toruan, S.T.,M.T. selaku Dosen Pembimbing.
6. Bapak Ahmad Hidayat M.T. selaku Dosen Penguji I.
7. Bapak Ir. Akhiruddin selaku Dosen Penguji II.
8. Bapak Manto, S.S.T. selaku Koordinator Sidang.
9. Bapak Ahmad Hidayat M.T. Kepala Bengkel Program Studi
Elektronika Politeknik Negeri Medan 10. Ibu Yuvina S.T..M.T. selaku Kepala Laboratorium Program Studi
Elektronika Politeknik Negeri Medan. 11. Seluruh staff Pengajar dan Pegawai Politeknik Negeri Medan yang
telah banyak membantu Penulis dalam menyelesaikan tugas akhir
ini yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.
12. Orangtua dan keluarga dari Team.
iv
13. Crissomanda tambunan, M. Farhan Nurharmain, Melani Ria
Agustina Tampubolon, dan Novita Winda Sari Br Sembiring
selaku anggota team TA. 14. Soulmate Sold Out, Soulmate Perkawanan harga mati, Soulmate
bongguk famz, Jaya Napitupulu, Soulmate Alang,teman kelas
EK_ZONE6A, dan teman seperjuangan Stambuk EK16.
15. Yang terakhir rekan – rekan lainnya baik dari lingkungan kampus
maupun diluar kampus yang sudah banyak memberi bantuan
pemikiran, semangat maupun doa.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih terdapat banyak
kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang
membangun.Semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi penulis dan
pembaca.
Medan,15Agustus 2019
Hormat kami,
Penulis
v
DAFTAR ISI
HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................... i
KATA PENGANTAR .......................................................................... ii
DAFTAR ISI ........................................................................................ iv
DAFTAR GAMBAR .......................................................................... vii
DAFTAR TABEL ............................................................................... vii
ABSTRAK ........................................................................................... xi
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang .......................................................................... 1
1.2 Rumusan masalah .................................................................... 2
1.3 Batasan masalah ....................................................................... 2
1.4 Tujuan tugas akhir .................................................................... 2
1.5 Manfaat tugas akhir ................................................................. 3
1.6 Sistematika laporan .................................................................. 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kajian pustaka ................................................................................ 5
2.2 Dasar teori ......................................................................... 7
2.2.1 Arduino mega 2560 ....................................................... 7
2.2.2 Liguid crystal display (LCD) 20x4 dan i2c ................... 9
2.2.3 Motor servo SG90 ........................................................ 11
2.2.4 Motor DC ..................................................................... 12
2.2.5 Modul power supply .................................................... 14
2.2.6 Modul sensor IR Obstacle ........................................... 15
2.2.7 Modul sensor TCS3200 ............................................... 15
2.2.8 Buzzer .......................................................................... 16
2.2.9 Modul step down LM25965 ........................................ 18
BAB 3 METODE ALAT
3.1 Deskripsi alat ............................................................................... 19
3.2 Spesifikasi alat ............................................................................. 20
3.3 Perancangan blok diagram ........................................................... 20
vi
3.4 Perancangan hardware ................................................................. 22
3.4.1 Perancangan mekanik konveyor dan freejack ............ 22
3.4.2 Perancangan rangkaian penyortiran buah Jeruk ......... 23
3.4.3 Perancanagan rangkaian modul sensor IR .................. 26
3.4.4 Perancangan Modul Sensor TCS3200 ........................ 28
3.4.5 Perancanagan Motor DC ............................................. 30
3.4.6 Perancangan Modul Step Down LM25965 ................ 30
3.4.7 Perancangan Motor Servo ........................................... 31
3.4.8 Perancangan LCD I2C ................................................ 33
3.4.9 Perancangan Buzzer .................................................... 35
3.5 Perancangan Program Penyortiran buah Jeruk ............................ 37
3.5.1 Perancangan Flowchart ............................................. 37
3.5.2 Program Sortir Buah dengan Arduino Mega2560 ..... 38
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Tujuan .......................................................................................... 43
4.2 Kondisi Pengujian ........................................................................ 43
4.2.1 Pengujian dan analisa Power Supply ............................... 43
4.2.2 Pengujian dan analisa Step Down ................................... 44
4.2.3 Pengujian dan analisa sensor IR ...................................... 45
4.3 Pengujian sampel jeruk 1 - 13 ............................................. 46
BAB 5 PENUTUP
5.1 Kesimpulan .................................................................................. 54
5.2 Saran ............................................................................................ 54
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................... 55
LAMPIRAN
vii
DAFTAR GAMBAR
2.1 Arduino mega 2560 ......................................................................... 7
2.2 Bentuk fisik LCD 20x4 ................................................................. 10
2.3 Motor servo ................................................................................... 11
2.4 Motor DC ...................................................................................... 12
2.5 Modul power supply ..................................................................... 13
2.6 Modul sensor IR ............................................................................ 14
2.7 Modul TCS3200 ............................................................................ 14
2.8 Bentuk fisik dan simbol buzzer ..................................................... 16
2.9 Modul step down LM25965 .......................................................... 17
3.1 Blok iagram ................................................................................... 20
3.2 Rangkaian konveyor dan Freejack ................................................ 22
3.3 Rangkaian fisik Penyortiran buah jeruk ........................................ 23
3.4 Skematik sistem rangkaian penyortiran buah jeruk ...................... 24
3.5 Rangkaian fisik penyortir buah jeruk ............................................ 25
3.6 Rangkaian sensor IR dengan mega2560 ....................................... 25
3.7 Skematik rangkaian sensor IR dengan mega2560 ........................ 26
3.8 Rangkaian modul sensor TCS3200 dengan mega2560 ................ 28
3.9 Skematik rangkaian modul TCS3200 dengan mega2560 ............. 28
3.10 Prinsip kerja motor DC ............................................................... 30
3.11 Rangkaian motor servo dengan mega2560 ................................. 31
3.12 Skematik rangkaian motor servo dengan mega2560 .................. 32
3.13 Modulasi lebar pulsa ................................................................... 32
3.14 Rangkaian LCD I2C dengan mega2560 ..................................... 33
3.15 Skematik rangkaian LCD I2C dengan mega2560....................... 34
3.16 Rangkaian buzzer dengan mega2560 .......................................... 36
3.17 Skematik rangkaian buzzer dengan mega2560 ........................... 36
3.18 Flowchart rangkaian .................................................................... 37
viii
4.1 Pengukuran tegangan AC ............................................................. 44
4.2 Pengukuran tegangan input LM25965 .......................................... 45
4.3 Pengukuran IR saat low dan high ................................................. 45
4.4 Serial monitor jeruk 1 ................................................................... 46
4.5 Serial monitor jeruk 2 ................................................................... 47
4.6 Serial monitor jeruk 3 ................................................................... 47
4.7 Serial monitor jeruk 4 ................................................................... 48
4.8 Serial monitor jeruk 5 ................................................................... 48
4.9 Serial monitor jeruk 6 ................................................................... 49
4.10 Serial monitor jeruk 7 ................................................................. 49
4.11 Serial monitor jeruk 8 ................................................................. 50
4.12 Serial monitor jeruk 9 ................................................................. 50
4.13 Serial monitor jeruk 10 ............................................................... 51
4.14 Serial monitor jeruk 11 ............................................................... 51
4.15 Serial monitor jeruk 12 ............................................................... 52
4.16 Serial monitor jeruk 13 ............................................................... 52
ix
DAFTAR TABEL
2.1 Tabel deskripsi pin LCD 20 x 4 .................................................... 10
2.2 Spesifikasi buzzer ......................................................................... 16
4.1 Pengujian power supply ................................................................ 44
4.2 Pengujian step down ..................................................................... 45
4.3 Pengujian sensor IR ...................................................................... 46
4.4 Pengujian sampel jeruk 1-13 ......................................................... 53
x
ABSTRAK
Perancangan alat penyortir buah jeruk yang berdasarkan ukuran dan warna perlu
diketahui terlebih dahulu sesuai dengan apa yang kita inginkan sehingga dapat
mengklarifikasi warna dan ukuran yang sesuai dalam proses penyortiran buah
jeruk. Untuk mengatasi permasalahan yang ada perlu dilakukan penelitian dengan
pembuatan alat tersebut. Dalam pembuatan alat ini sensor yang digunakan adalah
sensor TCS3200 sebagai mendeteksi warna jeruk dan sensor IR sebagai
mendeteksi ukuran ketinggian buah jeruk. Dan dalam perancangan ini juga
terdapat Motor DC untuk menggerakkan konveyor belt agar jeruk dapat disortir,
juga terdapat servo untuk mendorong jeruk yang sesuai dengan yang telah
diprogramkan. Setiap jeruk yang disortir dapat dilihat pada tampilan LCD baik
jumlah jeruk ataupun warna jeruk, ketika jeruk di wadah kecil kuning telah berisi
5 jeruk maka buzzer akan berbunyi.
Kata kunci : Arduino mega2560 ,Sensor TCS3200, Sensor IR
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG MASALAH
Dalam perkembangan ilmu pengetahuan yang semakin pesat, terutama
perkembangan dalam bidang teknologi yang sangat berperan penting sebagai
penunjang kerja bagi manusia. Salah satunya adalah teknologi dalam bidang
otomatisasi. Jeruk merupakan salah satu buah yang mengandung gizi yang
cukup tinggi yang bersifat nonklimaterik yaitu buah yang matang hanya dapat
diperoleh dari pohon dan tidak menunjukkan gejala kenaikan respirasi yang
cepat selama pematangan.
Selama ini proses penyortiran buah jeruk masih manual menggunakan tenaga
manusia sehingga waktu kurang efisien untuk penyortiran buah jeruk. Salah
satu teknologi yang banyak digunakan sekarang adalah dengan
mikrokontroller, mikrokontroller digunakan sebagai alat atau sistem yang
dapat membantu pekerjaan manusia. Sehingga pekerjaan manusia dapat
dikerjakan secara otomatis. Jadi penangan ketika panen sangat penting untuk
menentukan mutu jeruk terutama dalam kegiatan penyortiran. Penyortiran
bertujuan untuk memilah buah jeruk berdasarkan kualitas warna dan ukuran
tertentu.
Perancangan sistem dimaksud adalah dapat membantu meringankan pekerjaan
petani dengan membuat sebuah alat conveyor belt yang dilengkapi dengan
sensor TCS3200 untuk menentukan warna dan sensor IR yang bisa diatur
ketinggiannya untuk menentukan ukuran jeruk yang akan di sortir.
Dilengkapi dengan mekanik freejack sebagai pemisah dan motor DC sebagai
penggerak belt conveyor. Alat ini kami buat guna untuk mempermudah suatu
pekerjaan yang dilakukan secara berulang – ulang dan dalam jumlah yang
banyak sehingga dapat mengurangi terjadinya human error.
2
1.2 RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan uraian diatas, maka permasalahan dalam penelitian ini dapat
dirumuskan sebagai berikut :
1. Bagaimana cara kerja Sensor TCS3200 dalam menentukan warna jeruk?
2. Bagaimana cara kerja Sensor IR dalam menentukan ukuran jeruk dan
sebagai counter jeruk?
3. Bagaimana servo menyortir warna buah jeruk?
1.3 BATASAN MASALAH
Dalam perancangan dan pembuatan tugas akhir ini diberikan batasan-batasan
masalah sebagai berikut:
1. Perancangan dan pembuatan sistem ini berbasis Arduino mega 2560
2. Menggunakan sensor TCS3200 dan sensor IR sebagai menentukan warna
dan ukuran pada buah jeruk.
3. Penggunaan sensor TCS3200 hanya digunakan untuk mendeteksi warna
hijau dan kuning.
4. Pada wadah jeruk yangorange kecil jika jeruk sudah berjumlah 5 biji maka
buzzer akanberbunyi.
5. Alat yang di buat dalam tugas akhir ini merupakan prototype, bukan alat
yang sesungguhnya.
1.4 TUJUAN TUGAS AKHIR
Adapun tujuan daripenulis adalah Merancang dan mengimplementasikan
sistem monitoring sortir jeruk berdasarkan ukuran dan warna berbasis Arduino
mega 2560 yang menggunakan sensor IR untuk mengatur ketinggian jeruk
yang besar dan kecil dan sensor TCS3200 untuk membedakan warna jeruk yg
berwarna hijau dan kuning,dan untuk menyortir jeruk kedalam wadah jeruk
kuning kecil sebanyak 5 buah jeruk.
3
1.5 MANFAAT TUGAS AKHIR
Manfaat dari perancang dan pembuat sistem ini adalah untuk memberikan
kemudahan untuk para pekerja dalam mensortir buah jeruk agar waktu yang
digunakan lebih efesien, dan mempermudah para pekerja untuk melihat
jumlah buah yang di sortir pada tampilan LCD.
1.6 SISTEMATIKA LAPORAN
Sistematika penulisan yang digunakan pada tugas akhir ini adalah :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi uraian singkat mengenai latar belakang permasalahan
perumusan masalah, batasan masalah, tujuan pembuatan proyek,
manfaat pembuatan proyek,serta sistematika penulisan laporan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi kajian pustaka dan landasan teori. Pada kajian
pustaka menerangkan tentang perkembangan terkini tentang topik
Tugas Akhir, yaitu berupa hasil-hasil apa saja yang telah dicapai
Tugas Akhir sebelumnya yang sejenis maupun hal-hal yang belum
dicapai terkait topik Tugas Akhir serta landasan teori berisi tentang
uraian konsep dan teori dasar secara umum yang mendukung
dalam pemecahan masalah, baik yang berhubungan dengas system
maupun perangkat.
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM
Pada bab ini dibahas mengenai perancangan dan realisasi
perangkat keras dan perangkat lunak sistem.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini menguraikan pengujian dan analisa prinsip kerja sistem
yang telah diimplementasikan.Pengujian sistem akan mengacu
pada spesifikasi yang telah disebutkan untuk mengetahui apakah
hasil rancangan sesuai dengan spesifikasi.
4
BAB V PENUTUP
Bab ini berisi tentang simpulan dan saran terhadap hasil yang
diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan serta membicarakan
saran-saran untuk pengembangan lebih lanjut dari sistem ini.
5
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1KAJIAN PUSTAKA
Menurut “Darminta, I Ketut; Sukarma, I Nyoman; Budiawan Made I,2017
Pada saat ini masih banyak pekerjaan pertanian yang masih menggunakan
tenaga pekerja (tradisional) dalam melakukan kegiatan produksi dan setelah
produksi tanaman jeruk, salah satu contoh adalah penyortiran buah.
Penyortiran buah merupakan tahap pemisahan buah hasil panen berdasarkan
tingkat kematangan buah, ditandai dengan perbedaan warna buah jeruk.
Tingkat kematangan pada buah jeruk dibagi menjadi 3 tingkatan, yaitu : hijau,
hijau kekuning-kuningan dan kuning. Warna hijau biasanya memiliki
kandungan rasa yang asam, Warna hijau kekuning-kuningan memiliki
karakteristik rasa yang manis disertai dengan sedikit rasa asam dan memiliki
kandungan banyak air. Sedangkan warna kuning memiliki rasa yang manis.
Pengelompokan buah jeruk pada beberapa industri pertanian saat ini masih
dilakukan dengan cara konvensional, tentunya memiliki kekurangan, seperti
manusia memiliki keterbatasan dalam waktu pengerjaan dan berpikir,
seringkali merasa jenuh atau lalai untuk melakukan penyortiran dalam waktu
yang lama. Perancangan sistem yang berbasis mikrokontroler atmega 328P
dapat membantu meringankan pekerjaan manusia dengan membuat alat
pemisah buah berdasarkan warna yang dilengkapi dengan sensor photodioda
sebagai pemilih warna yang dilengkapi dengan motor servo sebagai pemisah.”
Menurut “Lazuardi Widya Susilo 2016 Jeruk keprok merupakan salah satu
varietas yang banyak diminati oleh konsumen. Hasil panen yang begitu
banyak membuat para petani buah jeruk keprok terkadang tidak
mengedepankan kualitas buah jeruk yang akan dijual pada pasar. Hal ini
dikarenakan petani buah jeruk keprok jarang melakukan sortasi dan
penggolongan kualitas terhadap hasil panennya.Sortasi buah sangat diperlukan
untuk menggolongkan warna dan ukuran buah tersebut.
6
Sortasi jeruk berdasarkan warna dan ukuran bertujuan untuk memenuhi
permintaan pasar, dimana pasar ekspor dan swalayan meminta keseragaman
warna dan ukuran daripada pasar tradisional.Perancangan prototype sistem
cerdas penyortir jeruk berdasarkan warna dan ukuran berbasis mikrokontroler
ini adalah sebuah alat mekanik berupa konveyor.Konveyor adalah sebuah alat
untuk memindahkan suatu barang dari tempat a ke tempat b.”
Konveyor memiliki komponen utama yakni :
1. Hopper sebagai tempat buah jeruk di tampung;
2.Grabber sebagai pengantar buah jeruk menuju konveyor 3 belt sebagai alas
pengantar buah jeruk;
3. Motor power window sebagai penggerak utama konveyor.
Berdasarkan pengujian, sistem pemilah buah jeruk berbasis mikrokontroler
dapat disampaikan bahwa:
1. Pengujian sensor warna dapat membedakan buah jeruk berwarna kuning
dan berwarna hijau sesuai rencana dan dapat dinyatakan baik;
2. Pengujian sensor ukuran dapat membedakan ukuran besar dan kecil buah
jeruk
3. Pengujian palang pintu pada kondisi tertentu dapat berjalan dengan baik;
4. Pengujian keseluruhan sistem dapat berjalan dengan baik yakni 8 dari 10
buah jeruk dapat tersortir sesuai dengan rencana.
Saat ini penulis sedang melakukan perancangan dan pembuatan Tugas Akhir
mengenai Rancang Bangun Alat Sortir Buah Jeruk Berdasarkan Ukuran dan
Warna Berbasis Mikrokontroller. Yang menggunakan sensor TCS3200 untuk
menentukan warna jeruk yang disortir antara warna kuning dan hijau, dan
sensor IR untuk menentukan ukuran tinggi jeruk. Dengan hasil yang akan
ditampilkan di LCD. Perangkat-perangkat yang digunakan pada Tugas Akhir
ini adalah Mekanik conveyor, mekanik freejajk, motor DC, Driver relay,
LCD, lampu indicator, Buzzer, Power supply, Regulator modul, sensor warna
TCS3200, dan sensor ukuran Infrared.
7
2.2Dasar Teori
2.2.1ArduinoMega 2560
Gambar 2.1 Arduiono Mega 2560(sumber: lab elektronika,2017)
Arduino Mega2560 adalah papan mikro pengendali yang menggunakan
microcontroller ATMega2560. Arduino ini memiliki 54 pin digital
input/output dimana 15 pin dapat digunakan sebagai output PWM ( Pin
Pulse Width Modulation), terdapat 16 pim input analog, 4 pin UART (prt
serial hardware), osilator Kristal 16 MHz, koneksi USB, jack listrik, header
ICSP, dan tombol reset. Pin-pin ini berisi semua data yang diperlukan USB
untuk mendukung microcontroller, hanya terhubung ke computer dengan
kabel USB atau tegangan nisa didapat dari AC-DC.
Pin digital Arduino Mega2560 ada 54 Pin yang dapat di gunakan sebagai
Input atau Output dan 16 Pin Analog berlabel A0 sampai A15 sebagai ADC,
setiap Pin Analog memiliki resolusi sebesar 10 bit.Arduino Mega 2560 di
lengkapi dengan pin dengan fungsi khusus,sebagai berikut :
1. VCC adalah untuk masukan digital voltage supply.
2. GND adalah pin ground.
8
3. ADC Port (PF0-PF7 , PK0-PK7) digunakan untuk input ADC (Analog
To Digutal Converter)
4. Digital Port (PA0-PA7, PB0-PB7, PC0-PC7, PD0-PD3, PE0, PE1, PE3-
PE5, PG0-PG2, PG5, PH0, PH1, PH3-PH6, PJ0-PJ1, PL0-PL7).
Masing-masing dari 54 digital pin pada arduino Mega dapat digunkan
sebagai input atau output, menggunkan fungsi pinMode(), digitalWrite(),
dan digitalRead(). Arduino beroperasi pada tegangan 5V.
5. Serial 4 buah: Port Serial : Pin 0 (RX) dan Pin 1 (TX) ;Port Serial 1 : Pin
19 (RX) dan Pin 18 (TX); Port Serial 2 : Pin 17 (RX) dan Pin 16 (TX);
Port Serial 3 : Pin 15 (RX) dan Pin 14 (TX).Pin Rx di gunakan untuk
menerima data serial TTL dan Pin (Tx) untuk mengirim data serial TTL.
6. External Interrupts 6 buah : Pin 2 (Interrupt 0),Pin 3 (Interrupt 1), Pin 18
(Interrupt 5), Pin 19 (Interrupt 4), Pin 20 (Interrupt 3) dan Pin 21
(Interrupt 2).
7. PWM 15 buah :2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13 dan 44,45,46 pin-pin tersebut
dapat di gunakan sebagai Output PWM 8 bit.
8. SPI : Pin 50 (MISO), Pin 51 (MOSI), Pin 52 (SCK), Pin 53 (SS) ,Di
gunakan untuk komunikasi SPImenggunakan SPI Library.
9. I2C : Pin 20 (SDA) dan Pin 21 (SCL) , Komunikasi I2C menggunakan
wire library.
10. LED : 13. Buit-in LED terhubung dengan Pin Digital 13.
11. TWI : Pin 20( SDA) dan Pin 21(SCL). Yang mendukung TWI
menggunakan perpustakaan wire. Pin ini tidak dilokasi yang sama
dengan pin TWI pada arduino Duemilanove dan arduino Diecimila.
12. RESET : Jalur LOW ini digunakan untuk me-reset (menghidupkan
ulang) mikrokontroler. Jalur ini biasanya digunakan untuk
menambhakan tombol reset pada shield yang menghalangi papan utama
adrduino.
13. AVCC adalah tegangan supply untuk ADC.
14. AREF : Berfungsi sebagai referensi tegangan untuk input analaog,
digunakan dengan tegangan analog reference.
9
Spesifikasi:
1. Mikrokontroler : ATmega2560
2. Tegangan Operasional : 5V
3. Tegangan Input (rekomendasi) : 7-12V
4. Tegangan Input (Limit) : 6-20V
5. Pin Digital I/O : 54 (of which 15 provide PWM
output)
6. Pin Analog Input : 16
7. Arus DC per Pin I/O : 20mA
8. Arus DC Untuuk Pin 3.3 V : 50mA
9. Memori Flash : 256KB of which 8 KB used by
bootloader
10. SRAM : 8 KB
11. EEPROM : 4KB
12. Clock Speed : 16MHz
13. LED BUILTIN : 13
14. Panjang : 101.52 mm
15. Lebar : 53.3 mm
16. Berat : 37 g
2.2.2Liguid Crystal Display (LCD) 20 x 4 dan I2C
Liguid Crystal Display adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan
kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai
bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, atau pun
layar komputer.Pada postingan aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD
dot matrik dengan jumlah karakter 20 x 4. LCD sangat berfungsi sebagai
penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja
alat.Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah dan tabel deskripsi
sebagai berikut :
a. Terdiri dari 20 karakter dan 4 baris.
b. Dimensi 98 x 60 x 13,6 mm.
10
c. Supply Tegangan 5V.
d. LCD yang mempunyai 16 pin, 2 pin terakhir (15 & 16) adalah anoda dan
katoda yang berfungsi untuk back-lighting.
e. Dapat diamati dengan mode 8-bit MPU antar muka.
f. Dilengkapi IC driver SPLC780D.
Gambar 2.2 Bentuk Fisik LCD 20 x 4(sumber :Amir Hamzah, 2018)
Tabel 2.1 Tabel deskripsi pin LCD 20x4
No Symbol Function
1 Vss GND pin, 0V
2 Vdd Positive Power Pin, +5V
3 Vo LCD drive voltage input pin
4 Rs Data/Instruction select input pin
5 R/W Read/Write select input pin
6 E Enable Input pin
7-14 D0-D7 Data Bus Line
15 Led A LED Power Supply
16 Led K LED Power Supply
11
2.2.3Motor Servo SG90
Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang
dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga
dapat di set-up atau di atur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut
dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari
motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer.
Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan memperlambat
putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer
dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai
penentu batas posisi putaran poros motor servo.
Penggunaan sistem kontrol loop tertutup pada motor servo berguna untuk
mengontrol gerakan dan posisi akhir dari poros motor servo. Penjelasan
sederhananya begini, posisi poros output akan di sensor untuk mengetahui
posisi poros sudah tepat seperti yang di inginkan atau belum, dan jika
belum, maka kontrol input akan mengirim sinyal kendali untuk membuat
posisi poros tersebut tepat pada posisi yang diinginkan. Untuk lebih jelasnya
mengenai sistem kontrol loop tertutup, perhatikan contoh sederhana
beberapa aplikasi lain dari sistem kontrol loop tertutup, seperti penyetelan
suhu pada AC, kulkas, setrika dan lain sebagainya.Motor servo biasa
digunakan dalam aplikasi-aplikasi di industri, selain itu juga digunakan
dalam berbagai aplikasi lain seperti pada mobil mainan radio kontrol, robot,
pesawat, dan lain sebagainya.
Gambar 2.3 Motor Servo(sumber: laboratorium ilmu terapan, 2017)
12
Ada dua jenis motor servo, yaitu motor servo AC dan DC. Motor servo AC
lebih dapat menangani arus yang tinggi atau beban berat, sehingga sering
diaplikasikan pada mesin-mesin industri. Sedangkan motor servo DC
biasanya lebih cocok untuk digunakan pada aplikasi-aplikasi yang lebih
kecil. Dan bila dibedakan menurut rotasinya, umumnya terdapat dua jenis
motor servo yang dan terdapat di pasaran, yaitu motor servo rotation 180⁰
dan servo rotation continuous.Motor servo standard (servo rotation 180⁰)
adalah jenis yang paling umum dari motor servo, dimana putaran poros
outputnya terbatas hanya 90⁰ kearah kanan dan 90⁰ kearah kiri. Dengan kata
lain total putarannya hanya setengah lingkaran atau 180⁰.Motor servo
rotation continuous merupakan jenis motor servo yang sebenarnya sama
dengan jenis servo standard, hanya saja perputaran porosnya tanpa batasan
atau dengan kata lain dapat berputar terus, baik ke arah kanan maupun
kiri.DFGHJKL1QWERTYU
2.2.4 Motor DC
Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah
energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion).Motor DC ini
juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah.DC Motor memiliki dua
terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current)
untuk dapat menggerakannya.Motor Listrik DC tersedia dalam berbagai
ukuran rpm dan bentuk. Kebanyakan Motor Listrik DC memberikan
kecepatan rotasi sekitar 3000 rpm hingga 8000 rpm dengan tegangan
operasional dari 1,5V hingga 24V. Apabila tegangan yang diberikan ke
Motor Listrik DC lebih rendah dari tegangan operasionalnya maka akan
dapat memperlambat rotasi motor DC tersebut.
Gambar 2.4 Motor DC(sumber :Dickson kho,2017)
13
Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan
Rotor.Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini
terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian
yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian
utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu
diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field
winding (kumparan medan magnet), Armature Winding (Kumparan
Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang).
Gambar 2.5 Prinsip Kerja Motor DC
Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet
untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan,permukaan
kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang
berkutub utara kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke
utara magnet. Saat ini, karena kutub kumparan bertemu dengan kutub
selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara
magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang meyebabkan pergerakan
kumparan berhenti.Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub
kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan
dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi
kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada
saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap
dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan
14
dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak
menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan
berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan
dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik
lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub.
Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan
diputuskan.
2.2.5 Modul Power Supply
Power supply adalah suatu komponen komputer yang mempunyai fungsi
sebagai pemberi suatu tegangan serta arus listrik kepada komponen-
komponen komputer lainnya yang telah terpasang dengan baik pada
motherboard atau papan induk, sedang tujuan awal dari penyaluran arus
listrik ini adalah supaya perangkat atau komponen-komponen komputer
lainnnya bias berfungsi sebagaimana mestinya.
Arus listrik yang disalurkan oleh power supply ini merupakan arus listrik
dengan jenis AC atau arus bolak-balok, namun dengan kelebihan yang
dimiliki power supply ini dapat mengubah arus AC tersebut menjadi arus
DC atau merupakan arus yang serah karena pada dasarnya semua komponen
pada perangkat komputer hanya bias melakukan pergerakan pada satu aliran
listrik.
Gambar 2.6 ModulPower Supply(sumber : Dickson kho,2017)
15
2.2.6 Modul Sensor IRObstacle
Modul Sensor IR(Saklar Inframerah) merupakan seperangkat pemancar dan
penerima di salah satu sensor saklar photoelectric.Jarak deteksi sensor ini
dapat disesuaikan sesuai dengan permintaan. Sensor ini memiliki jangkauan
deteksi 3-80cm. Bentuk sensor ini kecil, mudah digunakan, dan mudah
untuk dirakit dengan robot untuk menghindari rintangan, media interaktif,
perakitan pada mesin industri, dan banyak lagi yang lainnya. (Benet. 2002:
2)
Gambar 2.7Modul Sensor IR(sumber: m syefudin,2019)
2.2.7 Modul TCS3200
Modul Sensor Warna TCS3200 seperti gambar di bawah menggunakan chip
TAOS TCS3200 RGB.
Gambar 2.8Modul TCS3200(sumber: rui santos,2018)
16
Modul ini telah terintegrasi dengan 4 LED. Sensor Warna TCS3200 dapat
mendeteksi dan mengukur intensitas warna tampak. Beberapa aplikasi yang
menggunakan sensor ini diantaranya : pembacaan warna, pengelompokkan
barang berdasarkan warna, ambient light sensing andcalibration,
pencocokan warna, dan banyak aplikasi lainnya. Chip TCS3200 memiliki
beberapa photodetector, dengan masing-masing filter warna yaitu, merah,
hijau, biru, dan clear. Filter-filter tersebut didistribusikan pada masing-
masing array. Modul ini memiliki oscilator yang menghasilkan pulsa square
yang frekuensinya sama dengan warna yang dideteksi.
Pada prinsipnya pembacaan warna pada TCS3200 dilakukan secara bertahap
yaitu membaca frekuensi warna dasar secara simultan dengan cara memfilter
pada tiap tiap warna dasar. Untuk itu diperlukan sebuah pengaturan atau
pemprograman untuk memfilter tiap-tiap warna tersebut. ModulTCS3200
memiliki beberapa fitur seperti: power (2,7 V – 5,5 V), interface (digital
TTL), High-Resolution Conversion of Light Intensity to Frequency,
Programmable Color and Full-Scale Output Frequency, Power Down
Feature, Communicates Directly to Microcontroller, ukuran(28.4x28.4mm).
2.2.8 Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk
mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja
buzzer hampir sama dengan loudspeaker, jadi buzzer juga terdiri dari
kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut
dialiri arus sehingga menjadi electromagnet. Kumparan tersebut akan
tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas
magnetnya.Karena kumparan dipasang pada diafragma, maka setiap gerakan
kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga
membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa
digunakan sebagai indicator bahwa proses sudah selesai tau terjadi sebah
kesalahan pada sebuah alat.
17
Gambar 2.9 Bentuk fisik dan simbol buzzer(sumber: modifikasi revo,2008)
Pada perancangan ini buzzer digunakan sebagai alat alarm dimana jika salah
satu sensor mengalami ketidak cocokkan pada rangkaian maka alarm buzzer
akan menyala. Adapun spesifikasi data sebagai berikut :
Tabel 2.3 Spesifikasi Buzzer
Parameter Conditions Min Typ Max Unit
Rated voltage 12 Vdc
Operating Voltage 3 16 Vdc
Current
consumption
At rated voltage 50 mA
Rated Frequency 2,300 2,800 2,300 Hz
Sound pressure
level
At 30 cm, rated
voltage
120 dB
Dimensions Ø41.8 x 22.0 Mm
Weight 17.4 G
Material ABS UL94 1/16 “HB
(black)
Terminal Wire leads
Operating
Temperatur
-30 85 ºC
18
Storage temperature -40 95 ºC
RoHS 2011/65/EU
2.2.9 Modul Step down LM25965
Merupakan suatu alat yang berhubungan dengan perangkat elektronik
sebagai alat yang dapat menurunkan tegangan listrik dan modul step down
LM25965 ini dapat menolong kita dalam menyelesaikan masalah dalam
perbedaan tegangan. Modul step down DC to DC LM25965 ini membantu
anda untuk menurunkan tegangan ke tegangan yang lebih rendah.
1. Input Voltage : DC 3V-40V
2. Output Voltage : DC 1.5V-3.5V(tegangan output harus lebih rendah
denganselisih minimal 1.5V)
3. Arus max : 3A
4. Ukuran Board : 42 mm x 20mm x 14 mm
Modul regulator penurun tegangan ini menggunakan bahan solid kapasitor
dan PCB berkualitas untuk menjamin kualitas tegangan yang dibutuhkan.
Untuk menyesuaikan tegangan cukup dengan memutar potensio yang ada
pada board perhatikan tanda input dan output, serta polaritas positif dan
negatif.
Gambar 2.10 Modul Step Down LM25965(sumber : elektronika,2009)
19
BAB 3
METODE
3.1Deskripsialat
Bab ini membahas tentang perancangan yang telah dibuat yaitu”Penyortiran
buahjeruk berdasarkan ukuran dan warna Berbasis Arduino Mega2560”
dimana alat yang digunakan seperti Arduino Mega2560, modulsensor IR,
modul sensor TCS3200, Motor servo, Motor DC, Step down LM25965,
Power Supply, LCD, dan Buzzer. Modul sensor IR merupakan sensor untuk
mendeteksi ketinggian pada jeruk dan sebagai couter untuk setiap
jeruk.Sensor IR1 berfungsi sebagai counterpada setiap jeruk yang akan
disortir.Modul Sensor TCS3200 merupakan sensor yang digunakan untuk
mendeteksi warna pada jeruk dan warna yang akan di deteksi pada jeruk
adalah berwarna kuning atau hijau, jika warna yang telah di deteksi
hijaumaka servo1 (freejack) akanbekerja mendorong jeruk ke keranjang jeruk
yang hijau besar/kecil.Jika warna yang di deteksi kuning maka jeruk
akanlanjut diseleksi oleh IR2.Servo2 akan bekerja apabila input dari IR2 telah
mendeteksi ketinggian jeruk, jika tidak terdeteksi maka jeruk akan lanjut di
seleksi pada IR3 namun jika terdeteksi maka servo2 akan bekerja agar jeruk
masuk ke keranjang jeruk yang kuning kecil. IR3 berfungsi sebagai counter
untuk jeruk yang telah lolos seleksi pada tahap IR2, kemudian buzzeryang
diletakkan pada ujung konveyorakanberbunyi apabila wadah jeruk kecil
kuning sudah berisi 5 buah jerukdan LCD akan menampilkan jumlah jeruk
yang disortir dan warna yang akan diseleksi.
20
3.2 Spesifikasi Alat
Hal pertama yang dilakukan dalam merancang suatu alat adalah menentukan
spesifikasi alat yang akan dibuat. Spesifikasi ini adalah uraian rinci dari alat
yang akan dibuat dengan tujuan untuk menjabarkan sifat hasil produk
terutama kualitasnya. Adapun spesifikasi yang ditentukan adalah sebagai
berikut :
a. Sumber Tegangan : 12V Power Supply
b. Mikrokontroller : Arduino ATmega 2560
c. Dimensi Konveyor : Panjang : 50 cm
Panjang belt : 110 cm
Lebar : 11,4 cm
Tinggi : 10 cm
d. Dimensi TCS3200 : Panjang :13,2 cm
Lebar :11,4 cm
Tinggi : 8 cm
e. Dimensi alat : Panjang : 61 cm
Lebar : 27,2 cm
Tinggi : 7 mm
3.3 Perancangan Blok Diagram
Dalam perancangan suatu sistem, terlebih dahulu direncanakan dengan
membuat diagram blok. Diagram blok merupakan pernyataan hubungan yang
berurutan dari satu atau lebih komponen yang memiliki satu kesatuan dimana
setiap blok komponen mempengaruhi komponen lainnya. Diagram blok
memiliki arti khusus dengan memberikan keterangan didalamnya. Untuk
setiap blok dihubungkan dengan satu garis yang menunjukkan arah kerja dari
setiap blok yang bersangkutan.
Pada diagram blok sistem terdapat beberapa blok yaitu blok masukan(input),
blok pengendali(process), dan blok keluaran(output). Diagram blok dapat
dilihat pada Gambar 3.1.
21
Gambar 3.1 Blok diagram
Diagram keterangan blok diagram :
1. Power Supply
Merupakan sumber tegangan DC yang digunakan untuk memberitegangan
pada Arduino Mega 2560, Motor Servo, dan Motor DC.
POWER SUPPLY A
RD
UIN
O M
EG
A 2
56
0
MOTOR KONVEYOR
MODUL IR1
MODUL IR3
MODUL IR 2
MODUL TCS2300
MOTOR SERVO
LCD
BUZZER
INPUT PROSES OUTPUT
22
2. Arduino Mega 2560
Merupakan papan mikro pengendali yang menggunakan microcontroller
ATMega2560 dan merupakan pusat kontrol dari semua proses kerja yang
berlangsung dan diberikan tegangan sebesar 5V.
3. Modul sensor IR
Modul sensor IR berfungsi sebagai counter pada jeruk dan mengukur
ukuran jeruk.
4. Modul TCS3200
Modul TCS3200 digunakan untuk mendeteksi warna jeruk yang berwarna
kuning dan hijau.
5. LCD
Berfungsi untuk menampilkan jumlah setiap jeruk yang telah disortir.
6. Motor DC
Berfungsi untuk menggerakkan konveyor pada saat jeruk ingin disortir.
7. Motor Servo
Berfungsi untuk mengubah jalur jeruk.
8. Buzzer
berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Dan
buzzer akan berbunyi pada saat wadah jeruk yg kuning kecil telah berisi 5
buah jeruk.
3.4Perancangan hardware
Setelah membuat diagram blok maka tahap selanjutnya adalah perancangan
hardware system. Dalam perancangan hardware dilakukan beberapa proses,
diantaranya perancangan mekanik konveyor dan freejack, perancangan sensor
IR,perancangan sensor warna TCS3200, perancangan Motor DC,
perancangan Step Down LM25965, dan pengkabelan (wiring).
3.4.1Perancangan Mekanik Konveyor dan Freejack
Dalam proses perancangan mekanik konveyor, menggunakan bahan akrilik
dan kertas pasir sebagai belt untuk peletakkan jeruk dan konveyor
dikendalikan oleh motor DC agar dapat berjalan. Dalam rancangan ini
konveyorbertujuan untuk tempat pelatakkan jeruk yang akan disortir
23
sehingga jeruk dapat berjalan diatas konveyor sedangkan freejackdi
gerakkan oleh motor servo agar dapat bekerja dan berfungsi untuk
mendorong jeruk yang di sortir.
Gambar 3.2 Rangkaian Fisik Konveyor dan freejack
3.4.2 Perancangan Rangkaian Penyortir Buah Jeruk
Proses perancangan rangkaian penyortir buah jeruk bertujuan untuk
menghubungkan masing-masing komponen ke pin Arduino Mega2560
sebagai kontrol untuk semua komponen. Perancangan ini dibuat
mempermudah membaca komponen secara keseluruhan.Berikut adalah
gambar perancangan sistem penyortiran jeruk dengan mikrokontroler
ATmega 2560.
24
Gambar 3.3 Rangkaian sistem penyortir buah jeruk
25
Gambar 3.4Skematik sistem rangkaian penyortir buah jeruk
26
Gambar 3.5 Rangkaian fisik penyortir buah jeruk
3.4.3 Perancangan Rangkaian Modul Sensor IR
Sensor IR merupakan modul elektronika yang berfungsi untuk mengatur
ketinggian jeruk dancounter jeruk yang telah di sortir.Sensor IR yang
digunakan dalam perancangan ini ada 3 dan diletakkan di sekitar sensor
TCS3200 sebagai counter jeruk, disekitar Freejack untuk mengukur
ketinggian jeruk dan counterjerukdan ujung konveyorsebagai
counterjeruk.Berikut koneksi pin-pin pada sensor IR dalam perancangan
adalah sebagai berikut.
1. Pin VCC : Pin VCC Arduino Mega2560
2. Pin GND : Pin GND Arduino Mega2560
3. Pin Out : Pin D9 PWM Arduino Mega2560
Berikut adalah gambar perancangan Modul IR2 dengan Arduio Mega2560:
Gambar 3.6 Rangkaian modul sensor IR dengan arduino mega2560
27
Gambar 3.7 Skematik rangkaian modul sensor IR dengan arduino mega2560
Cara kerja Modul sensor IR :
Pada rangkaian pemancar hanya pengaturan supaya led infra merah
menyala dan tidak kekurangan atau kelebihan daya, oleh karena itu
gunakan resistor 680 ohm. Pada rangkaian penerima foto transistor
berfungsi sebagai alat sensor yang berguna merasakan adanya perubahan
intensitas cahaya infra merah. Pada saat cahaya infra merah belum
mengenai foto transistor, maka foto transistor bersifat sebagai saklar
terbuka sehingga transistor berada pada posisi cut off (terbuka). Karena
kolektor dan emitor terbuka maka sesuai dengan hukum pembagi
tegangan, tegangan pada kolektor emitor sama dengan tegangan supply
(berlogika tinggi). Keluaran dari kolektor ini akan membuat rangkaian
counter menghitung secara tidak teratur dan jika kita tidak meredamnya,
bouncing keluaran tersebut ke input counter. Untuk meredam bouncing
serta memperjelas logika sinyal yang akan kita input ke rangkaian counter,
kita gunakan penyulut schmitt trigger. Penyulut Schmitt trigger ini sangat
berguna bagi anda yang berhubungan dengan rangkaian digital, misal
penggunaan pada peredaman bouncing dari saklar-saklar mekanik pada
bagian input rangkaian digital.
Rangkaian counter yang digunakan disini adalah menggunakan IC 4026
(Decade Counter) salah satu IC dari keluarga CMOS. IC counter ini akan
mencacah apabila mendapatkan input clock berubah dari logika rendah ke
tinggi. IC ini juga langsung bisa hubungkan ke seven segment karena
28
keluarannya memang dirancang untuk seven segment. Jadi tidak perlu
menggunakan IC decoder sebagai pengubah nilai biner menjadi nilai 7-
segment.Untuk mengatur kepekaan sensor bisa memutar potensio VR1
pada titik kritis, atau jika diperlukan bisa mengganti R2 dengan nilai yang
lebih sesuai.
3.4.4 Perancangan Modul Sensor TCS3200
Modul Sensor TCS3200 merupakan sensor pendeteksi warna yang
memiliki chip sensor TCS3200 untuk mengontrol 4 led rgb dan led putih,
TCS3200 dapat mendeteksi danmengukur,kalibrasi dan pencocokan
warna.Modul Sensor Warna TCS3200dapat berkomunikasi dengan modul
arduino dengan menghubungkan pin S0,S1, S2, S3dan pin out ke pin
digital mikrokontroler.
Dalam perancangan ini modul sensor TCS3200 diletakkan pada plat
alumanium yang telah di letakkan di atas konveyor.
Modul Sensor TCS3200 akanmendeteksi warna jeruk yang berwarna
kuning dan hijau. Berikut koneksi pin-pin padamodul sensor TCS3200
dalam perancangan adalah sebagai berikut.
1. Pin VCC : Pin VCC Arduino Mega2560
2. Pin GND : Pin GND Arduino Mega2560
3. Pin S0 : Pin D4 PWM Arduino Mega2560
4. Pin S1 : Pin D5 PWM Arduino Mega2560
5. Pin S2 : Pin D6 PWM Arduino Mega2560
6. Pin S3 : Pin D7 PWM Arduino Mega2560
7. Pin OUT : Pin D8 PWM Arduino Mega2560
Berikut adalah gambar perancangan TCS3200 dengan Arduio Mega2560:
29
Gambar 3.8 Rangkaian modul sensor TCS3200 dengan arduino mega2560
Gambar 3.9 Skematik rangkaian Modul Sensor TCS3200 dengan arduino
mega2560
Cara kerja Modul TCS3200 secara umum :
Modul Sensor warna TCS3200 bekerja dengan cara membaca nilai
intensitas cahaya yang dipancarkan oleh led super bright terhadap objek,
pembacaan nilai intensitas cahaya tersebut dilakukan melalui matrik 8x8
photodioda, dimana 64 poto dioada tersebut dibagi 4 kelompok pembaca
30
warna, setiap warna yang disinari led akan memantulkan sinar led menuju
photodiode, pantulan sinar tersebut memiliki panjang gelombang yang
berbeda-beda tergantung pada warna objek yang terdeteksi, hal ini yang
membuat sensor warna TCS3200 dapat membaca beberapa macam warna.
3.4.5 Perancangan Motor DC
Dalam proses perancangan ini Motor DC dikendalikan oleh power supply,
dan berfungsi untuk menggerakkan belt konveyor agar dapat berjalan
sehingga jeruk dapat disortir .
Prinsip Kerja Motor DC secara Umum :
Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan
Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini
terdiri dari rangka dan kumparan medan, sedangkan Rotor adalah bagian
yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian
utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu
diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), poles (Kutub motor), Field
winding (kumparan medan magnet), ArmatureWinding (kumparan Jangkar),
Commutator (Komutator) dan Brushes (Kuas/sikat arang)
3.4.5 Perancangan Step Down LM25965
Dalam proses perancangan ini step down yang digunakan adalah LM25965
dimana step down ini akan menurunkan tegangan dari power supply sebesar
12V menjadi 5V untuk tegangan ke arduino.
Cara kerja Step Down LM25965 secara umum :
Modul stepdownLM25965 adalah modul yang memiliki IC LM2596 sebagai
komponen utamanya.IC LM2596 adalah sirkuit terpadu / integrated circuit
yang berfungsi sebagai Step-Down DC converter dengan current rating 3A.
Terdapat beberapa varian dari IC seri ini yang dapat dikelompokkan dalam
dua kelompok yaitu versi adjustable yang tegangan keluarannya dapat
diatur, dan versi fixed voltage output yang tegangan keluarannya sudah tetap
/ fixed.
31
3.4.7 Perancangan Motor Servo
Dalam proses perancangan ini yang digunakan untuk mendorong jeruk
adalah motor servo yang berfungsi untuk mendorong jeruk yang sesuai
dengan diprogramkan.Berikut koneksi pin-pin Motor servo dalam
perancangan adalah sebagai berikut.
1. Pin GND : Pin GND Arduino Mega2560
2. Pin VCC : Pin VCC Arduino Mega2560
3. Pulse : Pin D12 PWM Arduino Mega2560
Berikut adalah gambar perancangan Servo dengan Arduio Mega2560:
Gambar 3.10Rangkaian Motor Servo dengan Arduino mega2560
Gambar 3.11 Skematik rangkaian Motor servo dengan Arduinomega2560
32
Cara kerja Motor servo secara umum :
Motor servo dikendalikan dengan memberikan sinyal modulasi lebar pulsa
(Pulse Wide Modulation / PWM) melalui kabel kontrol. Lebar pulsa sinyal
kontrol yang diberikan akan menentukan posisi sudut putaran dari poros
motor servo. Sebagai contoh, lebar pulsa dengan waktu 1,5 ms (mili detik)
akan memutar poros motor servo ke posisi sudut 90⁰. Bila pulsa lebih
pendek dari 1,5 ms maka akan berputar ke arah posisi 0⁰ atau ke kiri
(berlawanan dengan arah jarum jam), sedangkan bila pulsa yang diberikan
lebih lama dari 1,5 ms maka poros motor servo akan berputar ke arah posisi
180⁰ atau ke kanan (searah jarum jam). Lebih jelasnya perhatikan gambar
dibawah ini.
Gambar 3.12 Modulasi Lebar pulsa (sumber : dickson kho,2017)
Ketika lebar pulsa kendali telah diberikan, maka poros motor servo akan
bergerak atau berputar ke posisi yang telah diperintahkan, dan berhenti pada
posisi tersebut dan akan tetap bertahan pada posisi tersebut. Jika ada
kekuatan eksternal yang mencoba memutar atau mengubah posisi tersebut,
maka motor servo akan mencoba menahan atau melawan dengan besarnya
kekuatan torsi yang dimilikinya (rating torsi servo). Namun motor servo
tidak akan mempertahankan posisinya untuk selamanya, sinyal lebar pulsa
kendali harus diulang setiap 20 ms (mili detik) untuk menginstruksikan agar
posisi poros motor servo tetap bertahan pada posisinya.
33
3.4.8 Perancangan LCD I2C
LCD berfungsi untuk menampilkan jumlah jeruk yang telah disortir dan
warna pada jeruk.Berikut koneksi pin-pin pada LCD I2Cdalam perancangan
adalah sebagai berikut:
1. Pin GND : Pin GND Arduino Mega2560
2. Pin VCC : Pin VCC Arduino Mega2560
3. SDA : Pin A4 Arduino Mega2560
4. SCL : Pin A5 Arduino Mega2560
Berikut adalah gambar perancangan LCDI2C dengan Arduino Mega2560:
Gambar 3.13Rangkaian LCD i2c dengan Arduino mega2560
Gambar 3.14Skematik rangkaian LCD i2c dengan Arduino mega2560
Arduino
mega2560
34
Cara Kerja LCD Secara Umum
Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”.Bus data terdiri dari 4-
bit atau 8-bit.Jika jalur data 4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai
dengan DB7.Sebagaimana terlihat pada table diskripsi, interface LCD
merupakan sebuah pararel bus, dimana hal ini sangat memudahkan dan
sangat cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode
ASCII yang ditampilkan sepanjang 8-bit dikirim ke LCD secara 4-bit atau 8
bit pada satu waktu. Jika mode 4-bit yang digunakan, maka 2 nibble data
dikirim untuk membuat sepenuhnya 8-bit (pertama dikirim 4-bit MSB lalu
4-bit LSB dengan pulsa clock EN setiap nibblenya). Jalur kontrol EN
digunakan untuk memberitahu LCD bahwa mikrokontroller mengirimkan
data ke LCD.Untuk mengirim data ke LCD program harus menset EN ke
kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur kontrol lainnya (RS dan
R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus.
Saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke “0” dan tunggu beberapa
saat (tergantung pada datasheet LCD), dan set EN kembali ke high “1”.
Ketika jalur RS berada dalam kondisi low “0”, data yang dikirimkan ke
LCD dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti
bersihkan layar, posisi kursor dll).
Ketika RS dalam kondisi high atau “1”, data yang dikirimkan adalah data
ASCII yang akan ditampilkan dilayar. Misal, untuk menampilkan huruf “A”
pada layar maka RS harus diset ke “1”. Jalur kontrol R/W harus berada
dalam kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan dituliskan ke LCD.
Apabila R/W berada dalam kondisi high “1”, maka program akan
melakukan query (pembacaan) data dari LCD. Instruksi pembacaan hanya
satu, yaitu Get LCD status (membaca status LCD), lainnya merupakan
instruksi penulisan.Jadi hampir setiap aplikasi yang menggunakan LCD,
R/W selalu diset ke “0”.Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur (tergantung
mode yang dipilih pengguna), DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 dan
DB7.Mengirim data secara parallel baik 4-bit atau 8-bit merupakan 2 mode
35
operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan
mode operasi merupakan hal yang paling penting.
Mode 8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan
dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin
untuk kontrol, 8 pin untuk data). Sedangkan mode 4 bit minimal hanya
membutuhkan 7-bit (3 pin untuk kontrol, 4 pin untuk data). Bit RS
digunakan untuk memilih apakah data atau instruksi yang akan ditransfer
antara mikrokontroller dan LCD. Jika bit ini di set (RS = 1), maka byte pada
posisi kursor LCD saat itu dapat dibaca atau ditulis. Jika bit ini di reset (RS
= 0), merupakan instruksi yang dikirim ke LCD atau status eksekusi dari
instruksi terakhir yang dibaca.
3.4.9 Perancangan Buzzer
Dalam perancangan ini,proses yang terakhir adalah Buzzer yang berfungsi
untuk memberi tanda atau peringatan ketika wadah jeruk yang kecil kuning
telah berisi 5 buah jeruk.Berikut koneksi pin-pin pada LCD I2C dalam
perancangan adalah sebagai berikut.
1. Kaki positif (+) : Pin D53 Arduino Mega2560
2. Kaki negatif (-) : Pin GND Arduino Mega2560
Berikut adalah gambar perancangan buzzer dengan Arduino Mega2560:
Gambar 3.15 Rangkaian buzzer dengan Arduino Mega2560
36
Gambar 3.16 Skematik rangkaian buzzer dengan Arduino Mega2560
Prinsip kerja Buzzer secara umum :
Pada saat aliran listrik atau tegangan listrik yang mengalir ke rangkaian
yang menggunakan piezoelectric tersebut.Piezo buzzer dapat bekerja dengan
baik dalam menghasilkan frekuensi di kisaran 1- 6 kHz hingga 100 kHz.
Buzzer dapat di coba tanpa menggunakan boar arduino yang di
program.Jadi hanya di beri inputan tegangan 3-12 V (Tegangan kerja
Buzzer).Buzzer mempunyai nilai impedansi sama seperti speaker. Jika nilai
impedansi kurang dari 10 ohm kita bisa langsung menghubungkan ke
arduino dan jika impedansi yang lebih besar kita akan membutuhkan driver
untuk mengangkat arus yang masuk ke buzzer.
37
3.5 Perancangan Program Penyortir Buah Jeruk
3.5.1 Perancangan Flowchart
Mulai
Inisialisasi
TCS3200,
IR1, IR2, IR3
Apakah IR1
HIGH?
Apakah IR2
HIGH?
Apakah IR3
HIGH?Sensor TCS3200 ON
Selesai
Baca nilai
warna
orange
Apakah objek
berwarna
orange?
Proses
kirim warna
orange
Arduino Mega
Motor
Servo aktif
Motor
Servo akif
Motor
Servo tidak
aktif
A
A
Proses aktifkan
Motor Servo2
B
Motor
Servo tidak
aktif
Proses aktifkan
Display
Jumlah Objek
Apakah
Jumlah objek
5?
Proses aktifkan
Buzzer
B
C
B
C C
Proses aktifkan
Display
Jumlah Objek
Proses aktifkan
Motor ServoB
Tidak
Tidak Tidak
YaYaYa
Tidak
Ya
Gambar 3.17Flowchart Rangkaian
38
Keterangan Flowchart :
Pertama mulai, lalu menginstalisasi. Kemudian Sensor IR1 akan menjadi
counter untuk setiap jeruk yang akan disortir, Lalu TCS3200 akan
mendeteksi warna jeruk. Jika jeruk yang terdeteksi berwarna hijau maka
servo1 akan High untuk mendorong jeruk masuk ke dalam keranjang
jeruk yang hijau kecil/besar, namun jika jeruk yang terdeteksi berwarna
kuning jeruk akan lanjut ke sensor IR2. Setelah itu sensor IR2 akan
mendeteksi ketinggian pada jeruk jika jeruk terdeteksi ketinggiannya maka
servo2 akan High untuk mendorong jeruk masuk kedalam keranjang jeruk
yang kuning besar, namun jika tidak terdeteksi maka jeruk akan lanjut
kesensor IR3. Lalu sensor IR3 berfungsi sebagai counter untuk jeruk yang
telah lolos pada tahap sebelumnya, kemudian LCD akan menampilkan
jumlah jeruk yang telah disortir dan warna jeruk. Apabila didalam
keranjang jeruk yang kuning kecil telah terdapat 5 jeruk maka buzzer
akanberbunyi.
3.5.2 Program sotir buah dengan arduino mega 2560
#include <Servo.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#define S0 5
#define S1 4
#define S2 7
#define S3 6
#define sensorOut 8
#define ir1 11
#define ir2 10
#define ir3 9
#define pin_buzzer 53
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,20,4);
Servo Servo1;
Servo Servo2;
39
int frequency = 0;
int color=0;
inti =0;
byte masuk, besar, kecil;
byte jrk_masuk, kng_besar, kng_kecil;
boolean baca_ir1;
boolean baca_ir2;
boolean baca_ir3;
intval;
void setup() {
Serial.begin(9600);
lcd.init();
lcd.backlight();
pinMode(pin_buzzer,OUTPUT);
pinMode(S0, OUTPUT);
pinMode(S1, OUTPUT);
pinMode(S2, OUTPUT);
pinMode(S3, OUTPUT);
pinMode(sensorOut, INPUT);
pinMode(ir1,INPUT_PULLUP);
pinMode(ir2,INPUT_PULLUP);
pinMode(ir3,INPUT_PULLUP);
// Setting frequency-scaling to 20%
digitalWrite(S0, HIGH);
digitalWrite(S1, LOW);
Servo1.attach(13);
Servo1.write(90); delay(15);
Servo2.attach(12);
Servo2.write(90); delay(15);
delay(1000);
lcd.setCursor(2,0);
lcd.print("SortirBuahJeruk");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Monitoring & Control");
lcd.setCursor(3,2);
lcd.print("DirancangOleh:");
lcd.setCursor(7,3);
lcd.print("ALANG");
delay(2000);
lcd.clear();
40
}
void loop()
{
baca_ir1 = digitalRead(ir1);
baca_ir2 = digitalRead(ir2);
baca_ir3 = digitalRead(ir3);
if(baca_ir2 == 0)
{
Servo2.write(0);
for(byte i = 0; i<10; i++)
{
if(i == 9){delay(3000); kng_besar++;}
}
} else { Servo2.write(90); }
if(baca_ir1 == 0){ jrk_masuk++; delay(2000); }
if(baca_ir3 == 0)
{
kng_kecil++; delay(1000);
if(kng_kecil == 6){ kng_kecil = 0; digitalWrite(pin_buzzer,HIGH); delay(3000);
} else{digitalWrite(pin_buzzer,LOW); }
}
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("JerukMasuk :"); lcd.print(jrk_masuk);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("KuningBesar :"); lcd.print(kng_besar);
lcd.setCursor(0,2);
lcd.print("Kuning Kecil :"); lcd.print(kng_kecil);
lcd.setCursor(0,3);
lcd.print("WarnaJeruk:");
color = readColor();
delay(100);
switch (color) {
case 1:
lcd.setCursor(13,3);
lcd.print("Kuning");
break;
case 2:
lcd.setCursor(13,3);
lcd.print("Hijau ");
41
Servo1.write(0);
delay(3000);
for(inti = 0; i< 90; i++) {
Servo1.write(i);
delay(1);
}
lcd.clear();
break;
case 0:
break;
}
delay(20);
color=0;
}
// Custom Function - readColor()
intreadColor() {
// Setting red filtered photodiodes to be read
digitalWrite(S2, LOW);
digitalWrite(S3, LOW);
// Reading the output frequency
frequency = pulseIn(sensorOut, LOW);
int R = frequency;
// Printing the value on the serial monitor
Serial.print("R= ");//printing name
Serial.print(frequency);//printing RED color frequency
Serial.print(" ");
// Setting Green filtered photodiodes to be read
digitalWrite(S2, HIGH);
digitalWrite(S3, HIGH);
// Reading the output frequency
frequency = pulseIn(sensorOut, LOW);
int G = frequency;
// Printing the value on the serial monitor
Serial.print("G= ");//printing name
Serial.print(frequency);//printing RED color frequency
Serial.print(" ");
42
// Setting Blue filtered photodiodes to be read
digitalWrite(S2, LOW);
digitalWrite(S3, HIGH);
// Reading the output frequency
frequency = pulseIn(sensorOut, LOW);
int B = frequency;
// Printing the value on the serial monitor
Serial.print("B= ");//printing name
Serial.print(frequency);//printing RED color frequency
Serial.println(" ");
if( B<555 & B>250 & G<360 & G>250 & R<200 & R>50 ){
color = 1; // kuning
Serial.print("kuning");
}
if(R<470 & R>311 & G<500 & G>385 & B<500 & B>400 ){
color = 2; // hijau
Serial.print("Hijau");
}
return color;
}}
43
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini tentang pengujian dan analisa sistem yang terdiri dari analisa hardware
dan software untuk mengetahui, apakah sistem telah bekerja dengan baik seperti
rancangan yang sudah dibuat.
4.1 Tujuan
Setelah sistem selesai, tahap selanjutnya adalah pengujian. Pengujian
dilakukan untuk mengetahui apakah sistem sudah berjalan sesuai dengan
perencanaan atau belum. Pengujian peralatan dilakukan secara terpisah untuk
mendapatkan bukti-bukti bahwa sistem yang telah di buat bekerja dengan
baik. Berdasarkan data-data dan bukti-bukti tersebut akan dapat di ambil
analisa. Proses selanjutnya dapat digunakan untuk menarik kesimpulan dari
apa yang telah di buat dalam Tugas akhir ini.
4.2 Kondisi Pengujian
4.2.1 Pengujian dan Analisa Power Supply
Pengujian power supplydilakukan sebagai penurun tegangan untuk
menyuplai tegangan ke motor DC dan LM25965.Berikut adalah gambar
hasil pengukuran dari power supply.
(1) (2)
Gambar 4.1 (1) Pengukuran tegangan AC (2) Pengukuran tegangan output DC
44
Tabel 4.1 Pengujian Power Supply
Kondisi Tegangan
Input 220VAC
Output 11,16VDC
Berdasarkan hasil pengujian di dapat bahwa tegangan input power supply
220VAC dengan tengangan output 11,16VDC. Jadi dapat di simpulkan
bahwa power supply berhasil menurunkan tegangan 220VAC ke 11,16VDC,
seperti yang terdapat pada table 4.1.
4.2.2Pengujian dan Analisa Step Down LM25965
Pengujian Step Down LM25965 dilakukan untuk megetahui besar tegangan
input dan output agar tegangan yang diberikan untuk arduino sesuai.
(1) (2)
Gambar 4.2 (1) Pengukuran tegangan input LM2565 (2) Pengukuran output
LM25965
Tabel 4.2 Pengujian Step Down
45
Kondisi Tegangan
Input 11,08 VDC
Output 4,99 VDC
Berdasarkan hasil pengujian step down LM25965 telah didapat hasil bahwa
tegangan input dari step down adalah 12V dan tegangan output yang
diperoleh adalah 5V. Jadi Step Down akan menurunkan tegangan dari 12V
menjadi 5V untuk masukan tegangan ke arduino seperti yang telah tertera
pada Tabel 4.2
4.2.3 Pengujian dan Analisa sensor IR
Pengujian Sensor IR dilakukan untuk mengetahui apakah sensor IR
mendeteksi jeruk yang masuk atau tidak. Dan berapa tegangan yang
dihasilkan jika dalam keadaan high atau low.
(1) (2)
Gambar 4.3 (1) Pengukuran IR saat tidak ada objek(low) (2) Pengukuran IR saat
mendeteksi objek (high)
46
Tabel 4.3 Pengujian Sensor IR
Kondisi Tegangan Jarak
High 0,17VDC 4,2 cm
Low 4.96VDC _
Berdasarkan pengujian diatas dapat diketahui bahwa jika IR terdeteksi High
maka tegangan yang dihasilkan adalah 0,17VDC dan jarak nya adalah 4,2
cm sedangkan jika IR terdeteksi Low maka tegangan yang dihasilkan adalah
4,96VDC dengan jarak tidak terhingga seperti yang terdapat pada Tabel 4.3..
4.4Pengujian Sampel Jeruk 1sampai Jeruk 13
Pengujian jeruk dilakukan untuk dapat mengetahui nilai RGB agar ketika
TCS3200 mendeteksi warna kuning , kita dapat mengetahui nilai RGB dari
yang terendah sampai tertinggi dan sebaliknya jika mendeteksi warna hijau
nilai RGB yang terendah smpai tertinggi dapat kita ketahui.
Sampel jeruk 1 dapat dilihat dibawah ini :
(1) (2)
Gambar 4.4 (1) Serial Monitor (2) Jeruk 1
47
Sampel jeruk 2 dapat dilihat dibawah ini :
(1) (2)
Gambar 4.5 (1) Serial Monitor (2) Jeruk 2
Sampel jeruk 3 dapat dilihat dibawah ini :
(1) (2)
Gambar 4.6 (1) Serial Monitor (2) Jeruk 3
48
Sampel jeruk 4 dapat dilihat dibawah ini :
(1) (2)
Gambar 4.7 (1) Serial Monitor (2) Jeruk 4
Sampel jeruk 5 dapat dilihat dibawah ini :
(1) (2)
Gambar 4.8 (1) Serial Monitor (2) Jeruk 5
49
Sampel jeruk 6 dapat dilihat dibawah ini :
(1) (2)
Gambar 4.9 (1) Serial Monitor (2) Jeruk 6
Sampel jeruk 7 dapat dilihat dibawah ini :
(1) (2)
Gambar 4.10 (1) Serial Monitor (2) Jeruk 7
50
Sampel jeruk 8 dapat dilihat dibawah ini :
(1) (2)
Gambar 4.11(1) Serial Monitor (2) Jeruk 8
Sampel jeruk 9 dapat dilihat dibawah ini :
(1) (2)
Gambar 4.12. (1) Serial Monitor (2) Jeruk 9
51
Sampel jeruk 10 dapat dilihat dibawah ini :
(1) (2)
Gambar 4.13 (1) Serial Monitor (2) Jeruk 10
Sampel jeruk 11 dapat dilihat dibawah ini :
(1) (2)
Gambar 4.14 (1) Serial Monitor (2) Jeruk 11
52
Sampel jeruk 12 dapat dilihat dibawah ini :
(1) (2)
Gambar 4.15 (1) Serial Monitor (2) Jeruk 12
Sampel jeruk 13 dapat dilihat dibawah ini :
(1) (2)
Gambar 4.16 (1) Serial Monitor (2) Jeruk 13
53
Dari pengujian sampel jeruk 1-13 diperoleh hasil pengukuran sebagai berikut:
Tabel 4.4 Pengujian sampel jeruk1 sampai jeruk 13
No Objek R G B Hasil
1 Jeruk 1 164 283 276 Kuning
2 Jeruk 2 179 330 330 Kuning
3 Jeruk 3 196 368 351 Kuning
4 Jeruk 4 179 336 336 Kuning
5 Jeruk 5 149 284 270 Kuning
6 Jeruk 6 194 350 350 Kuning
7 Jeruk 7 169 312 284 Kuning
8 Jeruk 8 171 295 274 Kuning
9 Jeruk 9 385 475 475 Hijau
10 Jeruk 10 340 435 434 Hijau
11 Jeruk 11 441 462 461 Hijau
12 Jeruk 12 372 490 492 Hijau
13 Jeruk 13 342 411 410 Hijau
Berdasarkan hasil pengujian dapat dilihat bahwa TCS3200 dapat mendeteksi
warna kuning jika nilai perbandingan RGB (B<555 & B>250 & G<360 &
G>250 & R<200 & R>50). Dan jika terdeteksi warna hijau maka nilai
perbandingan RGB ( R<470 & R>311 & G<500& G>385 & B<500 &
B>400).
54
BAB 5
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Setelah melakukan perancangan dan pembuatan sistem penyortiran buah jeruk
berbasis Arduino Mega2560, dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Jeruk kuning di deteksi oleh TCS3200 jika nilai perbandingan RGB (
B<555 & B>250 & G<360 & G>250 & R<200 & R>50).
2. Jeruk hijau di deteksi oleh TCS3200 jika nilai perbandingan RGB ( R<470
& R>311 & G<500 & G>385 & B<500 & B>400).
3. Untuk menggerakkan motor DC tidak bisa langsung dari arduino karena
tegangan output pada arduino tidak cukup untuk menggerakkan motor dc
,jadiharus di bantu dengan LM25965 .
5.2 Saran
Untuk Pengembangan selanjutnya dari alat ini, penulis memberikan beberapa
Saran , antara lain:
1. Dalam pembuatan tugas akhir ini penulis menyadari adanya kekurangan
yang ditemukan yaitu perlunya penambahan jumlah pada wadah jeruk
orange kecil agar jumlah jeruk yang disortir lebih banyak.
2. Untuk pengembangan lebih lanjut monitoring dan kontrol sistem
menggunakan Iot.
55
DAFTAR PUSTAKA
Ashuri, dkk, 2017, Panduan Penulisan Proposal dan Laporan Praktik Kerja Lapangan dan Tugas
Akhir.
Baskara Blog, 2013, Sensor Warna TCS3200 and TCS3210, online
https://google.co.id/search=tcs3200&client/di akses 6 april 2019
Darmita Ketut I, Sukarma Nyoman I, & Buduawan Made I, 2017, Simulasi Pemisah Kematangan
Buah Jeruk Berdasarkan Warna Berbasis Mikrokontroler ATEMEGA328P, Jurnal Matriks,
VOL. 7, No. 2.
Elektronika Lab, 2017, Arduino Mega2560 Mikrokontroler ATEMEGA2560,
www.labelektronika.com/2017/02/ArduinoMega2560.Mikrokontroler.html. diakses 6 April
2019
Kho Dickson, Pengertian Motor DC dan Prinsip Kerjanya, online
https://teknikelektronika.com/Pengertian-motor-dc-prinsip-kerja-dc-motor/di akses 6 April
2019
Kho Dickson,Pengertian Relay dan Fungsi Relay, Online https://teknikelektronika.com/pengertian-
relay-fungsi-relay/diakses 6 april 2019
Susilo, W. L, 2016, Sistem Cerdas Penyortir Jeruk Berdasarkan Warna dan
ukuranBerbasisMikrokontroler.Onlinehttps://scholar.google.co.id/scholar=Penyortir+Buah
+jeruk+Berdasarkan+Lazuardi+Widia+Susilo, diakses 22 Maret 2019
Syefuddin, M. 2019, CaraMengakses Ir Obstacle Avoidance Pada
arduino.Onlinehttps://indomaker.com/index.php/2019/01/04/caramengakses-sensor-ir-
obstacle-avoidance-pada-arduino/ diakses 17 Juli 2019
Wikipedia,2003,Layar Kristal Cair, online https://en.m.wikipedia.org/wiki/liquid-crystal_display
diakses 6 april 2016
Arduino Mega 2560 Datasheet
Overview The Arduino Mega 2560 is a microcontroller board based on the ATmega2560 (datasheet).
It has 54 digital input/output pins (of which 14 can be used as PWM outputs), 16 analog
inputs, 4 UARTs (hardware serial ports), a 16 MHz crystal oscillator, a USB connection, a
power jack, an ICSP header, and a reset button. It contains everything needed to support
the microcontroller; simply connect it to a computer with a USB cable or power it with a AC-
to-DC adapter or battery to get started. The Mega is compatible with most shields designed
for the Arduino Duemilanove or Diecimila.
Schematic & Reference Design EAGLE files: arduino-mega2560-reference-design.zip
Schematic: arduino-mega2560-schematic.pdf
Summary
Microcontroller ATmega2560
Operating Voltage 5V
Input Voltage (recommended) 7-12V
Input Voltage (limits) 6-20V
Digital I/O Pins 54 (of which 14 provide PWM output)
Analog Input Pins 16
DC Current per I/O Pin 40 mA
DC Current for 3.3V Pin 50 mA
Flash Memory 256 KB of which 8 KB used by bootloader
SRAM 8 KB
EEPROM 4 KB
Clock Speed 16 MHz
Power
The Arduino Mega can be powered via the USB connection or with an external power supply.
The power source is selected automatically.
External (non-USB) power can come either from an AC-to-DC adapter (wall-wart) or
battery. The adapter can be connected by plugging a 2.1mm center-positive plug into the
board's power jack. Leads from a battery can be inserted in the Gnd and Vin pin headers of
the POWER connector.
The board can operate on an external supply of 6 to 20 volts. If supplied with less than
7V, however, the 5V pin may supply less than five volts and the board may be unstable.
If using more than 12V, the voltage regulator may overheat and damage the board. The
recommended range is 7 to 12 volts.
The Mega2560 differs from all preceding boards in that it does not use the FTDI USB-to-
serial driver chip. Instead, it features the Atmega8U2 programmed as a USB-to-serial
converter.
The power pins are as follows:
● VIN. The input voltage to the Arduino board when it's using an external power source (as opposed to 5
volts from the USB connection or other regulated power source). You can supply voltage through this pin, or, if supplying voltage via the power jack, access it through this pin.
● 5V. The regulated power supply used to power the microcontroller and other components on the board. This can come either from VIN via an on-board regulator, or be supplied by USB or another regulated 5V supply.
● 3V3. A 3.3 volt supply generated by the on-board regulator. Maximum current draw is 50 mA.
● GND. Ground pins.
Memory The ATmega2560 has 256 KB of flash memory for storing code (of which 8 KB is used for
the bootloader), 8 KB of SRAM and 4 KB of EEPROM (which can be read and written with the
EEPROM library).
Input and Output Each of the 54 digital pins on the Mega can be used as an input or output, using pinMode()
, digitalWrite(), and digitalRead() functions. They operate at 5 volts. Each pin can provide or
receive a maximum of 40 mA and has an internal pull-up resistor (disconnected by default)
of 20-50 kOhms. In addition, some pins have specialized functions:
● Serial: 0 (RX) and 1 (TX); Serial 1: 19 (RX) and 18 (TX); Serial 2: 17 (RX) and 16 (TX); Serial 3: 15 (RX) and
14 (TX). Used to receive (RX) and transmit (TX) TTL serial data. Pins 0 and 1 are also connected to the corresponding pins of the ATmega8U2 USB-to-TTL Serial chip.
● External Interrupts: 2 (interrupt 0), 3 (interrupt 1), 18 (interrupt 5), 19 (interrupt 4), 20 (interrupt 3), and 21 (interrupt 2). These pins can be
configured to trigger an interrupt on a low value, a rising or falling edge, or a change
in value. See the attachInterrupt() function for details. ● PWM: 0 to 13. Provide 8-bit PWM output with the analogWrite() function.
● SPI: 50 (MISO), 51 (MOSI), 52 (SCK), 53 (SS). These pins support SPI communication using the SPI library. The SPI pins are also broken out on the ICSP header, which is physically compatible with the Uno, Duemilanove and Diecimila.
● LED: 13. There is a built-in LED connected to digital pin 13. When the pin is HIGH
value, the LED is on, when the pin is LOW, it's off.
● I2C: 20 (SDA) and 21 (SCL). Support I2C (TWI) communication using the Wire library (documentation on the Wiring website). Note that these pins are not in the same location as the I2C pins on the Duemilanove or Diecimila.
The Mega2560 has 16 analog inputs, each of which provide 10 bits of resolution (i.e. 1024
different values). By default they measure from ground to 5 volts, though is it possible to
change the upper end of their range using the AREF pin and analogReference() function.
There are a couple of other pins on the board:
● AREF. Reference voltage for the analog inputs. Used with analogReference().
● Reset. Bring this line LOW to reset the microcontroller. Typically used to add a reset button to shields which block the one on the board.
Communication The Arduino Mega2560 has a number of facilities for communicating with a computer,
another Arduino, or other microcontrollers. The ATmega2560 provides four hardware UARTs
for TTL (5V) serial communication. An ATmega8U2 on the board channels one of these
over USB and provides a virtual com port to software on the computer (Windows machines
will need a .inf file, but OSX and Linux machines will recognize the board as a COM port
automatically. The Arduino software includes a serial monitor which allows simple textual
data to be sent to and from the board. The RX and TX LEDs on the board will flash when
data is being transmitted via the ATmega8U2 chip and USB connection to the computer (but
not for serial communication on pins 0 and 1).
A SoftwareSerial library allows for serial communication on any of the Mega2560's digital
pins.
The ATmega2560 also supports I2C (TWI) and SPI communication. The Arduino software
includes a Wire library to simplify use of the I2C bus; see the documentation on the Wiring
website for details. For SPI communication, use the SPI library.
Programming The Arduino Mega can be programmed with the Arduino software (download). For details,
see the reference and tutorials.
The ATmega2560 on the Arduino Mega comes preburned with a bootloader that allows
you to upload new code to it without the use of an external hardware programmer. It
communicates using the original STK500 protocol (reference, C header files).
You can also bypass the bootloader and program the microcontroller through the ICSP (In-
Circuit Serial Programming) header; see these instructions for details.
Automatic (Software) Reset Rather then requiring a physical press of the reset button before an upload, the Arduino
Mega2560 is designed in a way that allows it to be reset by software running on a
connected computer. One of the hardware flow control lines (DTR) of the ATmega8U2 is
connected to the reset line of the ATmega2560 via a 100 nanofarad capacitor. When this
line is asserted (taken low), the reset line drops long enough to reset the chip. The Arduino
software uses this capability to allow you to upload code by simply pressing the upload
button in the Arduino environment. This means that the bootloader can have a shorter
timeout, as the lowering of DTR can be well-coordinated with the start of the upload.
This setup has other implications. When the Mega2560 is connected to either a computer
running Mac OS X or Linux, it resets each time a connection is made to it from software (via
USB). For the following half-second or so, the bootloader is running on the Mega2560. While
it is programmed to ignore malformed data (i.e. anything besides an upload of new code),
it will intercept the first few bytes of data sent to the board after a connection is opened.
If a sketch running on the board receives one-time configuration or other data when it
first starts, make sure that the software with which it communicates waits a second after
opening the connection and before sending this data.
The Mega2560 contains a trace that can be cut to disable the auto-reset. The pads on either
side of the trace can be soldered together to re-enable it. It's labeled "RESET-EN". You may
also be able to disable the auto-reset by connecting a 110 ohm resistor from 5V to the reset
line; see this forum thread for details.
USB Overcurrent Protection The Arduino Mega2560 has a resettable polyfuse that protects your computer's USB
ports from shorts and overcurrent. Although most computers provide their own internal
protection, the fuse provides an extra layer of protection. If more than 500 mA is applied to
the USB port, the fuse will automatically break the connection until the short or overload is
removed.
Physical Characteristics and Shield Compatibility
The maximum length and width of the Mega2560 PCB are 4 and 2.1 inches
respectively, with the USB connector and power jack extending beyond the
former dimension. Three screw holes allow the board to be attached to a
surface or case. Note that the distance between digital pins 7 and 8 is 160
mil (0.16"), not an even multiple of the 100 mil spacing of the other pins.
The Mega2560 is designed to be compatible with most shields designed for the Uno, Diecimila
or Duemilanove. Digital pins 0 to 13 (and the adjacent AREF and GND pins), analog inputs 0 to
5, the power header, and ICSP header are all in equivalent locations. Further the main UART
(serial port) is located on the same pins (0 and 1), as are external interrupts 0 and 1 (pins 2
and 3 respectively). SPI is available through the ICSP header on both the Mega2560 and
Duemilanove / Diecimila. Please note that I2C is not located on the same pins on the Mega (20
and 21) as the Duemilanove / Diecimila (analog inputs 4 and 5).