LKP : Rancang Bangun Alat Pemotong Terpal P.E Berbasis Mikrokontroller.

i

RANCANG BANGUN ALAT PEMOTONG TERPAL

P.E BERBASIS MIKROKONTROLLER

KERJA PRAKTEK

Nama : MUHAMMAD TAUFIQUL HAFIZH

Nim : 11.41020.0048

Program : S1 (Strata Satu)

Jurusan : SistemKomputer

SEKOLAH TINGGI

MANAJEMEN INFORMATIKA & TEKNIK KOMPUTER

SURABAYA

vii

Halaman

HALAMAN JUDUL……… i

LEMBAR PENGESAHAN……….... iii

ABSTRAKSI... iv

KATA PENGANTAR ... v

DAFTAR ISI ... vii

BAB I.PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Perumusan Malasah... 2

1.3. Batasan Masalah... 2

1.4. Tujuan... 2

1.5. Kontribusi ... 3

1.6. Sistematika Penulisan... 3

BAB II. GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN………... 5

2.1. Uraian Tentang Perusahaan ... 5

2.2. Produk Yang Diproduksi ... 5

2.3. Mesin Yang Digunakan Untuk Proses Produksi... 6

BAB III.LANDASAN TEORI ... 8

3.1. Definisi Robot……… 8

3.1.1. Pengertian Definisi Robot ... 8

3.1.2. Motor DC ... 8

3.1.3.ATMega 128... 9

3.1.4. Motor Driver EMS 5A H-Bridge………...……….…... 11

3.1.5. Spesifikasi... ... 12

3.1.6. Keterangan Antar muka ... 12

3.1.7. Push Button... 13

3.1.8. Adjustable InfraredSensor ... 14

BAB IV. PEMBAHASAN... 16

4.1. Identifikasi Masalah ... 16

viii

4.1.2. Desain Mekanik... 18

4.1.3. Rancangan Alat Pemotong Terpal... 18

4.2 Cara Kerja Alat.………... 19

4.3. Komponen Pengukur Panjang Terpal P.E ... 20

4.3.1. Minimum System... . 20

4.3.2. Program Downloader... 21

4.3.3. Rangkaian Reset.. ... . 23

4.3.4. Rangkaian Power... ... . 23

4.4. Pembahasan Program ... . 25

4.4.1. Proses Pembuatan Progam ... 25

4.4.2. Proses Pemindahan Program kedalam Atmega... 27

4.4.3. Pengujian Alat ... 30

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN……… 32

5.1. Kesimpulan ... 32

5.2. Saran ... 32

DAFTAR PUSTAKA ... 33

1 1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi semakin hari semakin meningkat, kebutuhan manusia atas teknologi juga semakin meningkat. Dulu teknologi menjadi kebutuhan tersier untuk kehidupan manusia, tapi sekarang berubah teknologi sudah menjadi kebutuhan primer bagi manusia. Bayangkan saja hampir semua aktivitas manusia membutuhkan teknologi.

Dalam dunia industri misalnya, aktivitas manusia hampir semuanya dilakukan dengan teknologi. Di perindustrian pekerjaan manusia hanyalah menjadi user yang mana, hanya menginputkan atau memasukkan data yang di inginkan. Mengenai pekerjaannya semua sudah di kerjakan oleh mesin industri yang dirancang khusus untuk melakukan aktivitas tersebut.

Di kota besar seperti Jakarta, Surabaya, Medan dan lain-lain, perusahaan yang bergerak di bidang industri telah menggunakan mesin yang otomatis yang mana dapat membantu pekerjaan manusia, misalnya dalam produksi barang manusia hanya menjadi user yang mana semua pekerjaanya dilakukan oleh mesin industri. PT. Gita Pacific contohnya perusahaan ini bergerak dalam bidang manufaktur. Perusahaan ini memproduksi terpal yang mesin industrinya hampir semuanya di kerjakan secara otomatis.

Dengan fasilitas yang memadai seperti ini sangat memudahkan bagi perusahaan untuk memproduksi barang yang baik dan sesuai dengan kebutuhannya. Tapi mesin yang digunakan untuk menghitung panjang terpal yang di produksi pada PT. Gita Pasific masih kurang baik, yang mana untuk peletakan sensor seharusnya di tempatkan pada motor agar terpal yang di produksi sesuai dengan data yang di inputkan oleh user atau pengguna.

2

Selain itu, apabila motor berputar dan sesudah menghitung terpal tersebut dan seorang karyawan memotong terpal secara manual hal ini yang menyebabkan terhambatnya proses produksi, maka dari itu kami membuat alat pemotong yang otomatis.

1.2.Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, dapat dirumuskan masalah sebagai berikut : Bagaimana cara mengintegrasikan dengan baik komponen sensor, mikrokontroler dan komponen aktuator untuk membuat rancang bangun alat pemotong Terpal P.E berbasis mikrokontroller.

1.3.Batasan Masalah

Agar permasalahan yang dikaji lebih terarah dan mendalam, maka masalah yang akan dibahas adalah:

1. Menggunakan Adjustable Infrared Sensor sebagai sensor pembatas minimal dan maksimal pada pemotongan ini.

2. Menggunakan Push Button sebagai tombol on dan off serta sebagai jalannya alat pemotong Terpal PE ini.

3. Menggunakan Motor DC 12 v

4. Menggunakan Motor Driver EMS 5A H-Bridge agar Motor DC tetap maksimal saat di gunakan

Selain bahan elektronika di atas, tidak melakukan kajian dalam pembuatan alat pemotong Terpal PE ini.

1.4.Tujuan

1. Menghemat waktu pengerjaan, karena pemotong Terpal PE ini di lakukan secara otomatis.

1.5. Kontribusi

Beberapa hal yang dapat diperoleh dari kegiatan kerja praktek di PT. Gita Pacific yang diantaranya :

1. Meningkatkan experiencediri dalam dalam bidang industri.

2. Memberikan Pengalaman baru tentang dunia industri khususnya di bidang Pemrograman Logic Control(PLC).

1.6. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan kerja praktek digunakan untuk menjelaskan penulisan laporan per bab. Sistematika penulisan kerja praktek dapat dijelaskan pada alinea di bawah ini.

BAB I : PENDAHULUAN

Menjelaskan tentang latar belakang masalah, inti dari permasalahan yang disebutkan pada perumusan masalah, pembatasan masalah yang menjelaskan tentang batasan-batasan dari sistem yang dibuat agar tidak menyimpang dari ketentuan yang ditetapkan. Tujuan dari kerja praktek adalah pembuatan alat pengukur panjang yang kemudian dilanjutkan dengan penulisan laporan.

BAB II : GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

Menjelaskan tentang gambaran umum PT. Gita Pacific. Gambaran umum ini digunakan untuk menjelaskan kepada pembaca tentang sejarah, produk yang diproduksi serta mesn industri yang digunakan.

BAB III : LANDASAN TEORI

Berisikan tentang landasan teori menjelaskan tentang teori-teori penunjang ini berisi tentang penjabaran yang akan di jadikan sebagai acuan analisa dan pemecahan permasalahan yang dibahas, sehingga memudahkan penulis dalam menyelesaikan masalah.

4

BAB IV : PEMBAHASAN

Bagian ini memuat uraian tentang pembahasan laporan selama kerja praktek mengenai analisa sistem yang akan dibuat dan bagaimana merancangnya sehingga menjadi sebuah sistem.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Berisi kesimpulan serta saran sehubungan dengan adanya kemungkinan pengembangan sistem pada masa yang akan datang.

5 2.1 UraianTentang Perusahaan

PT. Gita Pacific adalah sebuah perusahaan yang bergerak di bidang manufaktur, perusahaan ini adalah produsen plastik terpal. PT. Gita Pasific ini merupakan perusahaan yang paling terkemuka di Sidoarjo, Indonesia dan telah menjadi salah satu pemimpin pasar dalam bidang ini. Produk yang di produksi oleh PT. Gita Pasicific kini telah memenuhi pasar domestik dan ekspor.

PT. Gita Pacific ini tidak pernah berhenti mengupdate mesin dan teknologi baru untuk memperoleh kualitas produk dan efisien produk yang tinggi. PT. Gita Pacific dapat memproduksi terpal plastik hingga mencapai 600 ton/ bulannya.

Dengan pengalaman, PT. Gita Pacific berkomitmen penuh untuk pelanggan dengan menawarkan produk – produk yang berkualitas, layanan yang baik dan harga yang kompetitif.

PT. Gita pacific ini memiliki kantor di Jl. Raya Lingkar Timur Kebonsari – Candi Sidoarjo 61271, East Java Indonesia, telp : 62 – 31 – 8926150, Fax : 62 – 31 – 8926754.

2.2 Produk Yang Di Produksi

PT. Gita Pacific memproduksi beberapa macam terpal properti pada gambar 2.1 sebagai berikut :

6

Produk yang diproduksi oleh PT. Gita Pacific ini memiliki spesifikasi sebagai berikut yaitu:

1. Waterproof 2. UV Resistant

3. Rip - Stop / Tear - Proof 4. Rot - Proof

5. Rope Reinforced Hems

Terpal yang di produksi oleh PT. Gita Pacific cocok untuk digunakan sebagai Coverperahu, Truck penutup, Tikar piknik, dll.

2.3 Mesin Yang Digunakan Untuk Proses Produksi

Mesin adalah fasilitas penunjang dalam proses pemroduksian barang. Baik buruknya barang yang diproduksi tergantung dengan mesin yang digunakan. Apabila mesin yang digunakan menggunakan mesin yang tidak canggih tidak menutup kemungkinan barang yang dihasilkan oleh mesin tersebut juga tidak akan bagus kualitasnya.

PT. Gita pacific perusahan yang memproduksi terpal plastik, semua proses produksi dikerjakan secara otomatis. Di sini mesin yang digunakan adalah mesin yang canggih semua serba terorganisir dan saling berhubungan dengan mesin produksi yang lain. Selain canggih mesin juga tahan lama hampir 24 jam mesin tidak pernah dimatikan, terus digunakan untuk proses produksi terpal.

Mesin ini juga selalu di update karena mesin yang di gunakan tidak pernah berhenti melalukan proses pemroduksian. Hal ini menunjukkan bahwa PT. Gita Pacific ingin memproduksi barang dengan sebaik-baiknya, dengan dukungan mesin yang sangat canggih.

Mesin yang digunakan dalam produksi terpal ini antara lain, Flat Yarn Manufacturing, Weaving, Laminating, Welding dan Sewing. Ini semua saling berhubungan antara Flat Yarn Manufactur, Weaving, Laminating, Welding dan Sewinguntuk menghasilkan produksi tepal yang memiliki kualitas yang bagus.

Mesin tersebut memiliki spesifikasi sebagai berikut : 1. Flat Yarn Manufactur

a. Tape Yarn

b. Yarn Colors As per order

UV & FR Treatnebt available 2. Weaving

a. Circular Looms

b. Width: Up to220 cm

3. Laminating

a. Laminating Machines

b. Any Color & Thickness available c. Width : Up to215 cm 4. Welding & Sewing

a. Automatic hot wind welding with reinforced hems

Di bawah ini adalah gambar mesin Produksi yang di gunakan oleh PT. Gita pacific untuk memproduksi terpal dengan kualitas yang bagus.

8

BAB III

LANDASAN TEORI

3.1 Definisi Robot

3.1.1 Pengertian Definisi Robot

Menurut Fu, et al. (1987) Istilah robot pertama kali diperkenalkan dalam bahasa Inggris pada tahun 1921 oleh seorang dramawan Cekoslowakia yang bernama Karel Capek dalam dramanya yang berjudul R.U.R (Rossum’s Universal Robots). Robot dalam arti mula-mula adalah “forced labour” yang berarti pekerja paksa, namun dalam pengertian modern kata robot sudah mengalami perluasan makna. Menurut The Robotics International Division of The Society of Manufacturing Engineers (RI/SME), robot dapat didefinisikan sebagai “a reprogrammable and multifunctional manipulator designed to move material, part , tools, and specialized devices through variable programmed motions for the performance of a variety of tasks” (Korem, 1985).

Dari pengertian diatas, terdapat tiga kata kunci yang menunjukkan ciri sebuah robot yaitu: reprogrammable (dapat diprogram kembali), multifunctional (multifungsi), dan move material, part, tools (mendefinisikan tugas manipulator). Jadi definisi robot, khususnya robot industri adalah perangkat multi fungsi yang dirancang untuk memanipulator dan mentransformasikan alat atau perangkat tertentu melintasi suatu lintasan yang telah diprogramkan guna menyelesaikan tugas-tugas tertentu. Dalam dunia industri di atas tentu saja akan semakin bertambah luas, apalagi dalam perkembangan-perkembangan teknologi terbaru, robot sudah dilengkapi dengan artificial intelligence yang memungkinkan sebuah robot dapat beradaptasi dengan lingkungannya. (Nugraha, 2011)

3.1.2 Motor DC

Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga dirumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik kadang kala disebut “kuda kerja” nya

industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar70% beban listrik total di industri.

Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip kerja dari arus searah adalah membalik fasa tegangan dari gelombang yang mempunyai nilai positif dengan menggunakan komutator, dengan demikian arus yang berbalik arah dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet. Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar bebas di antara kutub-kutub magnet permanen (Renreng. 2012).

Gambar 3.1 Motor D.C Sederhana.

3.1.3 ATMega 128

DT-AVR ATMEGA128 CPU Moduleadalah sebuah modul mikrokontroler keluarga AVR tipe ATMEGA128Lyang memiliki fitur In-System Programming(ISP) sebagai pelengkapDT-COMBO BASIC BASE BOARD. DT-AVR ATMEGA64/128 CPU Module merupakan modul mikrokontroler berbasis mikrokontrolerAVR. Modul ini dapat dihubungkan ke DT-COMBO BASEBOARD Series dan digunakan untuk aplikasi sederhana hingga aplikasi

10

yang cukup kompleks. IC ATMEGA 128 biasanya digunakan pada rangkaian pengontrol sistem otomatis.

Gambar 3.2ATMega 128.

Karakteristik IC ATMEGA 128sebagai berikut:

a. 131 instruksi dalam 1 clock b. 16 MIPS pada clock16 MHz

c. Tegangan catu daya (Vcc) maksimum = 4 - 5,5 volt DC

d. Kapasitas memori flash = 128 kB

e. Total penulisan dan penghapusan memori flash=10.000 kali

f. Kapasitas memori EEPROM=1024 byte

g. Total penulisan dan penghapusan memori EEPROM=100.000 kali

h. Kapasitas memori SRAM=4 kbyte

i. 52 pin input/output yang dapat diprogram

j. 3 tingkat penguncian memori flash dan EEPROM

k. Frekuensi clock=0-16MHz

l. Memiliki 2 timer/counter 8 bit dengan prescaler terpisah

m. Memiliki 1 timer/counter 16 bit dengan prescaler terpisah

n. Memiliki 2 kanal PWM

o. Memiliki 8 kanal ADC 10 bit

p. Memiliki antarmuka JTAG

q. Memiliki fitur internal boot loader

s. Memiliki jalur komunikasi serial USARTyang dapat diprogram

t. Memiliki enam mode sleep: idle, power down, standby, ADC noise reduction, extended standby.

u. Memiliki internal RC Osilator

v. Antarmuka:USART, SPI, dan I2P

w. Memiliki internal analog comparator x. Memilkiwatchdog timer

y. Memiliki brown-out detector z. Kemasan=PDIP-64

Spesifikasi ATMega128 :

a. Berbasis ATMEGA128L(128kB Flash Memory & 4kB EEPROM).

b. 2 buah 8-bit timer/counters, 2 buah 16-bit timer/counters, 2 kanal 8-bit PWM, 6 kanal 16-bit PWM.

c. 8 kanal 10-bit ADC, 2 USART,watchdog timer, dan analog comparator.

d. Tersedia 53 jalur Input/Output.

e. Crystal8 MHz yang dapat digunakan sebagai sumber osilator.

f. Kompatibel denganDT-COMBO BASIC BASE BOARD.

g. Tersedia port ISP (In-system Programming)menggunakan konektor 10 pin standar ATMEL untuk downloadprogram ke mikrokontroler.

h. Menggunakan aluminium capacitor dan resistor jenis SMD.

i. Membutuhkan catu daya 4,5V – 5,5V DC (regulated).

j. LED untuk indikator powerdan prosesdownloadprogram.

k. Dapat digunakan dengan modul lain dengan memperhatikan konfigurasi pin pada modul.

3.1.4 Motor Driver EMS 5A H-Bridge

Embedded Module Series (EMS) 5 A H-Bridge merupakan driver H-Bridge yang di desain untuk menghasilkan drive 2 arah dengan arus kontinyu sampai dengan 5 A pada tegangan 5 Volt sampai 40 Volt.

Modul ini dilengkapi dengan rangkaian sensor arus beban yang dapat digunakan sebagai umpan balik ke pengendali. Modul ini mampumen-drive

12

beban-beban induktif seperti misalnya relay, solenoida, motor DC, motor stepper, dan berbagai macam beban lainnya(Innovative Electronics).

Gambar 3.3Motor Driver EMS 5A H-Bridge.

3.1.5 Spesifikasi

1. Terdiri dari 1 driver full H-Bridge beserta rangkaian current sense. 2. Mampu melewatkan arus kontinyu 5 A.

3.Range tegangan output untuk beban: 5 V sampai 40 V. 4. Input kompatibel dengan level tegangan TTL dan CMOS.

5. Jalur catu daya input (VCC) terpisah dari jalur catu daya untuk beban (V Mot).

6.Output tri-state.

7. Dilengkapi dengan dioda eksternal untuk pengaman beban induktif. 8. Frekuensi PWM sampai dengan 10 KHz.

9.Active Current Limiting.

3.1.6 Keterangan Antar muka

Modul H-Bridge memiliki 1 set header (J2) dan 1 set terminal konektor (J1). Pada bagian ini akan dijelaskan deskripsi dan fungsi dari masing-masing header dan konektor tersebut.Interface Header (J2) berfungsi sebagai input untuk antarmuka dengan input-output digital serta output analog dari modul H-Bridge. Berikut deskripsi dari masing-masing pin pada Interface Header:

Tabel 3.1 : Interface Headermasing-masing pin

Arus (dalam Ampere) yang dilewatkan oleh H-Bridge dapat dihitung dengan rumus:

I= _ _ _ _

180 375

Power & Motor Con (J1) berfungsi sebagai konektor untuk catu daya dan beban. Berikutdeskripsi dari masing-masing terminal pada Power & Motor Con:

Tabel 3.2 : Deskripsi Power & Motor Conpada masing-masing terminal

3.1.7 Push Button

Swich Push Buttonadalah saklar tekan yang berfungsi untuk menghubungkan atau memisahkan bagian – bagian dari suatu instalasi listrik satu sama lain (suatu sistem saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan start. Stop resetdan saklar tekan untuk emergency. Push buttonmemiliki kontak NC (normally close)dan NO (normally open).

Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam keadaan normal tidak ditekan maka kontak tidak berubah, apabila ditekan maka kontak NC akan berfungsi sebagai stop dan kontak NO akan berfungsi sebagai start biasanya

14

digunakan pada sistem pengontrolan motor – motor induksi untuk menjalankan mematikan motor pada industry.

Gambar 3.4Push Button.

3.1.8 Adjustable Infrared Sensor

Adjustable infra red sensor merupakan seperangkat pemancar dan penerima di salah satu sensor saklar photo electric. Jarak deteksi sensor ini dapat di sesuaikan sesuai dengan permintaan. Sensor ini memiliki jangkauan deteksi 3-80cm. Bentuk sensor ini kecil, mudah digunakan, murah, dan mudah untuk dirakit dengan robot untuk menghindari rintangan, media interaktif, perakitan pada mesin industri, dan banyak lagi yang lainnya. Sensor ini bekerja secara otomatis, serta sensor IR atau infrared ini banyak di gunakan sebagai aplikasi switch otomatis untuk aneka aplikasi.

Spesifikasi Adjustable Infrared Sensor:

a. Power supply: 5V b. Current:100mA

c. Range:3-80cm adjustable d. Red - V+

e. Yellow - Signal f. Green – GND

Gambar 3.5 Merupakan Adjustable Infrared Sensor yang bisa di gunakan untuk robot penghindar halangan.

16

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Identifikasi Masalah

Dalam proses produksi hal yang paling menonjol untuk menghasilkan suatu barang produksi yang memiliki kualitas yang bagus adalah bahan dan mesin yang digunakan. Bahan yang baik akan menghasilkan barang yang bagus, tetapi semua itu harus ditunjang dengan mesin produksi yang canggih atau memiliki kualitas yang bagus, agar barang yang dihasilkan dalam proses produksi tersebut menjadi barang yang memiliki kualitas unggulan. Supaya menjadi barang yang memiliki kualitas unggulan diperlukan kontrol dalam produksi. Hal yang perlu dikontrol otomatis dalam pembuatan terpal diantaranya penentuan panjang terpal. Untuk itu kerja praktek ini merancang sebuah prototype rancang bangun alat pengukur panjang terpal. Dalam merancang sebuah prototype diperlukan desain mekanik dan elektronik.

4.1.1 Rancangan Mesin Panjang Terpal

PUSH BUTTON

ATMega 128

(Kendali Kecepatan Motor Dua Arah)

ADJUSTABLE INFRARED SENSOR MOTOR DRIVER

MOTOR DC

Gambar 4.1 Diagram Pemotongan Terpal PE

Berikut ini akan disajikan tabel alocation list pada rancangan yang akan di uji dari sistem yang tergambar pada diagram blok di atas:

Untuk keterangan pada Tabel 4.1 yaitu; PORTB.0 : di gunakan untuk motor bergerak maju. PORTB.1 : di gunakan untuk motor bergerak mundur.

PORTB.5 (OCR1A) : di gunakan untuk mengatur PWMpada suatu Motor DC.

PORTE.0 : di gunakan untuk memulai tombol START.

PORTE.1 : di gunakan untuk sensor Adjustable Infrared Sensor sebagai batas Minimal pada gerak pemotongan.

PORTE.2 : di gunakan untuk sensor Adjustable Infrared Sensor sebagai batas Maksimal pada gerak pemotongan.

Tabel 4.1 Letak PORT pada Rancang Pemotong Terpal Otomatis

PORTB.0 OUT DIR MOTOR +

PORTB.1 OUT DIR MOTOR

-PORTB.5(OCR1A) OUT( PWM KANAN)

MOTOR

PORTE.0 IN/OUT Push Button On

PORTE.1 IN/OUT Adjustable Infrared

Sensor

PORTE.2 IN/OUT Adjustable Infrared

Sensor

Pada saat alat di jalankan, langsung menekan tombol RESET, setelah di tekan tombol RESET langsung tekan tombol START secara otomatis alat pemotong maju maksimal hingga menyentuh sensor 1, setelah itu secara otomatis alat pemotong tersebut akan mundur hingga menyentuh sensor 2 dan alat pemotong tersebut berhenti.

18

4.1.2 Desain Mekanik

Dalam rancangan prototype alat pemotong Terpal P.E selain diperlukan rancangan sistem juga diperlukan rancangan untuk desain alat pemotong Terpal PE tersebut, dimana desain ini memiliki tujuan untuk mengetahui model dari

prototypeyang akan dirancang.

Pada gambar 4.2 adalah rancangan desain mekanik untuk pembuatan

prototyperancang bangun alat pengukur panjang terpal P.E.

Gambar 4.2 Mekanik dari Alat Pemotongan Terpal P.E

Keterangan dari Gambar 4.2 : A. Gear

B. Almini 5cm C. Motor DC 12 v D. Rantai

E. Silet

4.1.3 Rancangan alat Pemotong Terpal

Pada Gambar 4.3 Rangkaian Schematic pemotongan Terpal, terdiri dari beberapa rangkaian Elektronika agar alat tersebut bisa di gunakan sebagai alat pemotong Terpal PE.

1. Atmega 128 2. Motor DC

4. Adjustable Infrared Sensor 5. EMH H-Bridge 5A

6. Resistor

Gambar 4.3 Rancangan Elektronika Pengukur Panjang Terpal P.E

4.2 Cara Kerja Alat

Cara menggunakan atau menjalankan alat pemotong terpal sebagai berikut:

Hubungkan dengan listrk bertegangan 5V.

1. Tekan Push Button RESETsebelum memulai pemotongan. 2. Tekan Push Button START.

3. Alat pemotong akan berjalan sampai mengenai sensor 1 alat pemotong akan berhenti sejenak lalu secara otomatis alat pemotong akan mundur hingga mengenai sensor 2 maka alat pemotong akan berhenti.

20

4.3 Komponen Pemotong terpal P.E

Komponen adalah hal yang dibutuhkan dalam pembuatan rancangan bangun alat pengukur panjang terpal ini karena komponen-komponen akan dijadikan sebuah rangkaian. Rangkaian ini yang akan menggerakkan atau mengontrol tengangan dan lain-lain. Dibawah ini adalah penjelasan tentang komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan pengukur panjang terpal P.E.

4.3.1 Minimum System

A. Arsitektur CPU ATMEGA128

Mikrokontroller ATmega 128 merupakan mikrokontroller keluarga AVR yang mempunyai kapasitas flash memori 128KB. AVR (Alf and Vegard’s Risc Processor) merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction SetComputer).Secara umum, AVR dapat terbagi menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, bisa dikatakan hampir sama. Semua jenis AVR dilengkapi dengan

flash memori sebagai memori program. Kapasitas dari flash memori ini

berbeda antara chip yang satu dengan chipyang lain. Tergantung dari jenis IC yang digunakan. Untuk flash memori yang paling kecil adalah 1 kbytes (ATtiny11, ATtiny12, dan ATtiny15) dan paling besar adalah 128 kbytes (AT-Mega128).

B. EEPROM Data Memori

ATMEGA 128 (AVR) adalah mikrokontroler yang telah dilengkapi EEPROM sebesar 4Kbyte didalam chipnya. EEPROM ini terpisah dari flash memory AVR, dan dapat ditulis, baca per byte. Untuk dapat mengakses EEPROM ini perlu mengatur register-register dan fuse bit. Untuk mencegah kesalahan dalam penulisan dan pembacaan EEPROM diusahakan power supply yang digunakan cukup stabil.

Saat pembacaan EEPROM mikrokontroler berhenti selama 4 cycle clock

sebelum mengerjakan perintah berikutnya dan untuk menulis EEPROM mikrokontroler berhenti selama 2 cycle clock sebelum mengerjakan perintah berikutnya.

4.3.2 Program Downloader

DT-HiQ AVR-51 USB ISP mkII adalah In-System Programmer (ISP) untuk mikrokontroler AVR® 8-bit RISC dan MCS-51. Programmer ini dapat dihubungkan ke PC melalui antarmuka USB dan mengambil sumber catu daya dari target board. Untuk memprogram IC AVR, DT-HiQ AVR-51 USB ISP mkII dapat digunakan dengan perangkat lunak AVR Studio, CodeVisionAVR©, AVRDUDE (WinAVR™), BASCOM-AVR, dan perangkat lunak lain yang mendukung protokol ATMEL AVRISP MKII (USB). Untuk memprogram IC MCS 51, DT-HiQ AVR-51 USB ISP mkII dilengkapi dengan perangkat lunak berbasis Windows yang menyediakan antarmuka yang sederhana dan mudah digunakan pengguna.

22

Berikut fungsi-fungsi pin pada downloaderpada Tabel 4.2 :

Tabel 4.2: Tabel Fungsi PIN

NAMA NO.PIN I/O KETERANGAN

VTG 2 - Catu daya dari project board(2.7 – 5.5 V)

GND 4, 6, 8,10 - Titik referensi

LED 3 Output Sinyal controluntuk LED atau

multiplexer (opsional)

MOSI 1 Output Commanddan data dari AVR USB ISP

mkII ke target AVR

MISO 9 Input Data dari target AVR ke AVR USB ISP

mkII

SCK 7 Output Serial clock, dikendalikan oleh AVR USB

ISP mkII

RESET 5 Output Reset, dikendalikan oleh AVR USB ISP

mkII

Berikut ini adalah gambar PINOUT Connection

4.3.3 Rangkaian Reset

Pin reset pada microcontrolleradalah pin (kaki) 1. Reset dapat dilakukan secara manual atau otomatis saat power dihidupkan (Power reset ON).

Gambar 4.6 Rangkaian Reset

Reset terjadi dengan adanya logika 1 selama minimal 2 machine cycle

yang diterima pin reset dan akan bernilai low. Pada saat reset bernilai low,

microcontrollerakan melakukan reset program yang ada di dalam microcontroller

dan mengakhiri semua aktivitas pada microcontroller (Pribadi,2014).

4.3.4 Rangkaian Power

Gambar 4.7 Rangkaian Power

Sumber tegangan input dari baterai 12 volt akan masuk ke transistor, tegangan langsung diturunkan dengan transistor 7806 sehingga tegangan menjadi 5,5 volt dengan arus 1 A. Output dari transistor 7806 akan masuk ke resistor 100 Ω untuk mengurangi 0,3 A, selanjutanya arus masuk ke input kaki base Tip 41. Pada kaki collectorTip 41 yang dipasang secara pararel, sehingga outputnya arus menjadi 8 A, karena pada tiap-tiap Tip 41 mempunyai arus 4 A pada outputanya. Kapasitor di rangkaian power untuk menyimpan daya saat baterai dari sumber tegangan mati (Pribadi,2014).

reset

SW1 C1 10uF/16v

R1 10k

R2

100

24

Rangakian diatas ini merupakan simulasi untuk perancangan alat, karena sebelum membuat alat seharusnya memiliki rancangan terlebih dahulu sebelum memprosesnya. Dalam gambar tersebut ada beberapa komponen yang digunakan, akan tetapi fungsi dari setiap komponen yang terpasang dalam rangkaian schematic diatas memiliki fungsi dan keunggulan masing – masing. Walaupun memiliki fungsin dan keunggulan masing - masing komponen itu saling berhubungan dengan komponen yang lain, agar menghasilkan suatu yang diharapkan oleh penggunanya.

4.4 Pembahasan Program

4.4.1 Proses Pembuatan Program

1. Instal terlebih dahulu CodeVisionAVR2.05.3

2. Setelah selesai di installbuka code vision Avr

Gambar 4.8 Avr Pertama dibuka

3. Setelah proses tersebut selesai, kemudian akan masuk keinti program Avr yang tampilannya sebagai berikut :

26

Gambar 4.10 Klik File

4. Klik file, pilih new, pilih projectkemudian Ok.

Gambar 4.11 Pembuatan Program

5. Setelah itu tulis program yang ada inginkan untuk dimasukkan ke dalam Atmega 128.

Jika program selesai di buat dan kerja suatu alat sesuai dengan yang diharapkam, sekarang bagaimana cara supaya program yang di tulis di dalam code vision AVRbisa dimasukkan kedalam Atmega 128 sehingga alat yang dibuat dapat berjalan.

4.4.2 Proses Pemindahan Program kedalam Atmega 1. Pilih menu bar Tool, pilih Configure.

Gambar 4.12 Pemilihan menu Configure

2. Pilih bagian After Build, centang Program the Chip,kemudian tekan

OK. Beikut tampilan dari program Chip signature pada pada CodeVision AVR

yang akan digunakan untuk menuliskan program dan melakukan percobaan terhadapat Minimum system.

28

3. Kemudian centang Check Erasure, lalu tekan OK.

Gambar 4.14 Proses centang Check Erasure

4. Kemudian “Run” program AVR, tekan Ctrl-F9, setelah muncul tampilan dibawah tekan Program the chip.

5. Terakhir downloadprogram, setelah proses downloadberhasil dapat dikatakan Minimum systemdapat bekerja dengan baik.

30

4.4.3 Pengujian Alat

Tujan pegujian alat ini adalah untuk menentukan apakah alat yang telah dibuat berfungsi dengan baik dan sesuai dengan perencanaan . Pengujian ini meliput pengujian secara keseluruhan:

Pengujian Motor DC Terdapat beberapa pengujian Motor DC dengan tacometer terhadap pergerakan Motor DC. Pengujian ini mengInputkan PWM yang kita gunakan acuan, serta mengetahui Rata-rata setiap RPM tersebut.

Tabel 4.3 Data hasil pengujian motor dc dengan tacometer terhadap pergerakan motor

Tabel 4.3 Pengujian RPM menggunakan Tacometer.

In

PWM RPM Rata-Rata PWM

3 28.62 27.9 25.42 24.42 23.994

7 76.32 77.34 76.32 75.12 75.126

15 97.68 94.8 98.16 90.9 94.776

31 109.2 106.1 109.74 109.14 107.562 63 113.58 119.1 116.28 114.96 114.924

127 119.82 117.6 147.96 119.1 131.8

255 120.54 122.1 118.38 122.04 121.888

Untuk meyempurnakan pengujian diatas maka dilakukan pengujian kembali dengan menentukan setpoint dan PWM , kemudian dihitung berapa detik waktu yg dibutuhkan robot menuju ke setpoint dengan PWM tertentu.

Pada Tabel 4.4, data hasil pengujian Motor DC terhadap setpoint yang di tentukan oleh besarnya PWM, setiap besarnya PWM dapat di ketahui lamanya waktu yang di butuhkan, semakin besar PWM yang di imputkan maka semakin cepat proses pemotongan Terpal PE.

Tabel 4.4 Pengujian Motor DC. No Setpoint PWM Waktu

1 2 meter 15 7,44 second

2 2 meter 31 5,79 second

3 2 meter 63 4,85 second

4 2 meter 127 4,77 second

5 2 meter 255 4,64 second

Untuk setpoint 2 meter menggunakan PWM 15 maka waktu proses penyelesaian pemotogan membutuhkan waktu 7,44 second. Untuk PWM 31 maka waktu proses penyelesaian pemotongan membutuhkan waktu 5,79 second. Untuk PWM 63 maka waktu proses penyelesaian pemotongan membutuhkan waktu 4,85

second. Untuk PWM 127 maka waktu proses penyelesaian pemotongan membutuhkan waktu 4,77 second. Dan untuk PWM 255 maka waktu proses penyelesaian pemotongan membutuhkan waktu 4,64 secondJadi kesimpulan dari pengujian motor dc besar kecilnya PWM sangat berpengaruh pada waktu pemotongan Terpal PE.

32

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari penjelasan diatas dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

Dalam pembuatan

prototype

mesin alat pemotong Terpal PE ini

membutuhkan komponen elektronika. Di antaranya Dioda 5A, Resistor, ATMega

128, 7806, Push Button, Terminal, Kabel,

Header Sisir Single/Double, TIP 41, TIP

31. Hasil setelah di uji coba prototype

ini memberikan hasil terbaik pada PWM 255

dengan kecepatan yang tinggi sehingga menghasilkan 4,64 detik untuk proses

pengerjaan pemotongan Terpal PE ini.

5.2 Saran

Beberapa saran untuk meningkatkan kualitas prototype

di antaranya:

1.

Motor DC mudah panas terus menerus saat di gunakan, sebaiknya

Motor DC ini diberi pendingin, agar kualitas kerja alat menjadi lebih

baik .

2.

Untuk sensor pembatas pemotongan maksimal dan minimal pada

33

Pribadi, B. D. (2014). Obstacle Avoidance Robot using Hybrid Control System. Surabaya: Stikom Surabaya.

Sumardi. (2013). Mikrokontroler Belajar Avr Mulai Dari Nol.Yogyakarta: Graha Ilmu.

Suyadhi, T. D. (2010). Buku Pintar Robotika.Yogyakarta: Andi Yogyakarta. Winoto, A. (2008). Mikrokontroler AVR ATMega8.Bandung: Informatika.

3. Kemudian centang Check Erasure, lalu tekan OK.

Gambar 4.14 Proses centang Check Erasure

4. Kemudian “Run” program AVR, tekan Ctrl-F9, setelah muncul tampilan dibawah tekan Program the chip.

29

5. Terakhir downloadprogram, setelah proses downloadberhasil dapat dikatakan Minimum systemdapat bekerja dengan baik.

4.4.3 Pengujian Alat

Tujan pegujian alat ini adalah untuk menentukan apakah alat yang telah dibuat berfungsi dengan baik dan sesuai dengan perencanaan . Pengujian ini meliput pengujian secara keseluruhan:

Pengujian Motor DC Terdapat beberapa pengujian Motor DC dengan tacometer terhadap pergerakan Motor DC. Pengujian ini mengInputkan PWM yang kita gunakan acuan, serta mengetahui Rata-rata setiap RPM tersebut.

Tabel 4.3 Data hasil pengujian motor dc dengan tacometer terhadap pergerakan motor

Tabel 4.3 Pengujian RPM menggunakan Tacometer. In

PWM RPM Rata-Rata PWM

3 28.62 27.9 25.42 24.42 23.994

7 76.32 77.34 76.32 75.12 75.126

15 97.68 94.8 98.16 90.9 94.776

31 109.2 106.1 109.74 109.14 107.562

63 113.58 119.1 116.28 114.96 114.924

127 119.82 117.6 147.96 119.1 131.8

255 120.54 122.1 118.38 122.04 121.888

Untuk meyempurnakan pengujian diatas maka dilakukan pengujian kembali dengan menentukan setpoint dan PWM , kemudian dihitung berapa detik waktu yg dibutuhkan robot menuju ke setpoint dengan PWM tertentu.

Pada Tabel 4.4, data hasil pengujian Motor DC terhadap setpoint yang di tentukan oleh besarnya PWM, setiap besarnya PWM dapat di ketahui lamanya waktu yang di butuhkan, semakin besar PWM yang di imputkan maka semakin cepat proses pemotongan Terpal PE.

31

Tabel 4.4 Pengujian Motor DC. No Setpoint PWM Waktu

1 2 meter 15 7,44 second 2 2 meter 31 5,79 second 3 2 meter 63 4,85 second 4 2 meter 127 4,77 second 5 2 meter 255 4,64 second

Untuk setpoint 2 meter menggunakan PWM 15 maka waktu proses penyelesaian pemotogan membutuhkan waktu 7,44 second. Untuk PWM 31 maka waktu proses penyelesaian pemotongan membutuhkan waktu 5,79 second. Untuk PWM 63 maka waktu proses penyelesaian pemotongan membutuhkan waktu 4,85 second. Untuk PWM 127 maka waktu proses penyelesaian pemotongan membutuhkan waktu 4,77 second. Dan untuk PWM 255 maka waktu proses penyelesaian pemotongan membutuhkan waktu 4,64 secondJadi kesimpulan dari pengujian motor dc besar kecilnya PWM sangat berpengaruh pada waktu pemotongan Terpal PE.

32

5.1 Kesimpulan

Dari penjelasan diatas dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

Dalam pembuatan

prototype

mesin alat pemotong Terpal PE ini

membutuhkan komponen elektronika. Di antaranya Dioda 5A, Resistor, ATMega

128, 7806, Push Button, Terminal, Kabel,

Header Sisir Single/Double, TIP 41, TIP

31. Hasil setelah di uji coba prototype

ini memberikan hasil terbaik pada PWM 255

dengan kecepatan yang tinggi sehingga menghasilkan 4,64 detik untuk proses

pengerjaan pemotongan Terpal PE ini.

5.2 Saran

Beberapa saran untuk meningkatkan kualitas prototype

di antaranya:

1.

Motor DC mudah panas terus menerus saat di gunakan, sebaiknya

Motor DC ini diberi pendingin, agar kualitas kerja alat menjadi lebih

baik .

2.

Untuk sensor pembatas pemotongan maksimal dan minimal pada

Terpal PE sebaiknya menggunakan Adjustable Infrared Sensor

.

33

DAFTAR PUSTAKA

Pribadi, B. D. (2014). Obstacle Avoidance Robot using Hybrid Control System.

Surabaya: Stikom Surabaya.

Sumardi. (2013). Mikrokontroler Belajar Avr Mulai Dari Nol.Yogyakarta: Graha Ilmu.

Suyadhi, T. D. (2010). Buku Pintar Robotika.Yogyakarta: Andi Yogyakarta. Winoto, A. (2008). Mikrokontroler AVR ATMega8.Bandung: Informatika.