pemilah buah kopi merah dan hijau berbasis plc...
TRANSCRIPT
TUGAS AKHIR
PEMILAH BUAH KOPI MERAH DAN HIJAU
BERBASIS PLC OUTSEAL
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat
Memperoleh gelar sarjana Teknik pada
Program Studi Teknik Elektro
Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma
Oleh :
MARTINUS FAJARBUDI KURNIA JATI
NIM : 165114010
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2020
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
FINAL PROJECT
RED AND GREEN COFFEE CHERRIES SORTER
BASED ON OUTSEAL PLC
In a partial fulfillment of the requirements
for the degree of Sarjana Teknik
Department of Electrical Engineering
Faculty of Science and Technology Sanata Dharma University
Arranged by:
MARTINUS FAJARBUDI KURNIA JATI
NIM: 165114010
DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2020
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
MOTTO :
HIDUP ITU ADALAH PERJUANGAN
Skripsi ini saya persembahkan untuk
Tuhan Yang Maha Baik dan Penyanyang
Diri saya sendiri
Keluarga tercinta
Dan sahabat-sahabat saya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
INTISARI
Sistem pemilah buah kopi merah dan hijau berbasis PLC Outseal merupakan sistem
otomasi untuk memilah buah kopi merah yang sudah matang dan hijau yang belum matang,
yang bisa dikontrol melalui aplikasi HMI Modbus pada android. Sistem dirancang untuk
memilah 2 warna yaitu merah dan hijau.
Sistem dari pemilah buah kopi merah dan hijau ini menggunakan PLC Outseal Nano v.4
sebagai kontroler. Sistem ini sendiri memiliki 3 bagian utama pada bagian awal, yaitu proses
pengeluaran buah kopi satu per satudari wadah awal lalu sistem pembacaan warna buah oleh
sensor TCS3200 dan sistem pemilahan buah kopi. Pada sistem penurunan buah kopi satu per
satu digunakan motor DC sebagai alat pembantu buah untuk keluar satu per satu. Pada
sistem pembacaan warna sensor akan membaca warna dari buah kopi kemudian data dari
sensor akan diolah di dalam arduino uno dan dikirim ke PLC Outseal, pengiriman data dari
arduino menggunakan tegangan High dan Low yang dapat langsung diterima oleh PLC
Outseal sebagai sebuah input. Lalu di dalam PLC pengolahan data berupa penghitungan
jumlah masing – masing buah kopi yang sudah terbaca warnanya kemudian terjadi proses
pemilahan buah sesuai dengan warna dengan menggunaka solenoid sebagai pemilah dan juga
terjadi proses pengiriman data dari PLC Outseal ke HMI yang menggunakan modul
Bluetooth HC-05. Semua data jumlah buah dan pengontrol ON/OFF sistem ini dapat
dilakukan pada HMI Modbus.
Setelah melalui tahapan pengujian dan percobaan alat, didapatkan kesimpulan bahwa
sistem ini dapat bekerja cukup baik, pengontrol dan penghitung jumlah buah masing –
masing sesuai warna pada HMI bekerja dengan baik. Pada proses pemilahan 100 buah kopi
merah dan hijau berjalan cukup baik dengan presentase error 22%. Hal ini terjadi karena
sensor TCS3200 tidak dapat membaca warna buah kopi yang mempunyai gradasi sehingga
sensor terkadang tidak dapat membedakan warna merah atau hijau secara jelas.
Kata Kunci: PLC Outseal, Sensor warna, Pemilahan buah kopi, HMI Modbus.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
ABSTRACT
The red and green coffee cherries sorting system based on PLC Outseal is an
automation system for sorting ripe red and green coffee pods that are not yet ripe, which can
be controlled via the HMI Modbus application on Android. The system is designed to sort 2
colors, namely red and green.
This red and green coffee fruit sorting system uses PLC Outseal Nano v.4 as a
controller. This system has 3 main parts at the beginning, the process of removing the coffee
cherries one by one from the initial container then the coffe cherries color reading system by
the TCS3200 sensor and the coffee cherries sorting system. In the coffee cherries dropping
system one by one, a DC motor is used as an auxiliary tool for the coffe cherries to come out
one by one. In the color reading system the sensor will read the color of the coffee cherries
then the data from the sensor will be processed in the Arduino Uno and sent to the PLC
Outseal, sending data from Arduino using high and low voltages which can be directly
received by PLC Outseal as an input. Then in the PLC, data processing is in the form of
counting the number of each coffee cherries that has read the color, then a process of sorting
the fruit according to color takes place using a solenoid as sorting and there is also a process
of sending data from PLC Outseal to HMI using Bluetooth HC-05 module. All the coffe
cherries count data and the ON / OFF controller of this system can be performed on the HMI
Modbus.
After going through all the testing stages of the tool, it was concluded that this system
could work quite well and the controller and counting the number of coffe cherries for each
according to the color of the HMI worked well. In the process of sorting 100 red and green
coffees, it runs quite well with an error percentage of 22%. This happens because the
TCS3200 sensor cannot read the color of the coffee cherries which have gradations so that
the sensor sometimes cannot clearly distinguish red or green colors.
Keywords: PLC Outseal, Color sensor, Sorting machine, HMI Modbus.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................................... ii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................................... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................................... iv
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH .................... v
INTISARI ........................................................................................................................ vi
ABSTRACT ....................................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ....................................................................................................... viii
DAFTAR ISI ........................................................................................................................ x
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL ............................................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang............................................................................................................. 1
1.2 Tujuan dan Manfaat ..................................................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah .......................................................................................................... 2
1.4 Metodologi Penelitian .................................................................................................. 3
BAB II DASAR TEORI ........................................................................................................ 5
2.1 Buah Kopi ................................................................................................................... 5
2.2 PLC Outseal ............................................................................................................... 6
2.3 Arduino Uno ................................................................................................................ 7
2.4 Sensor Warna TCS3200 ............................................................................................... 9
2.4.1 Spesifikasi Sensor TCS3200 ................................................................................ 11
2.4.2 Karakteristik Sensor TCS3200............................................................................. 11
2.4.3 Prinsip kerja sensor TCS3200 .............................................................................. 13
2.5 Relay ....................................................................................................................... 13
2.6 Selenoid .................................................................................................................... 15
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
2.7 Module Bluetooth HC-05 ........................................................................................... 16
2.8 Aplikasi HMI Modbus ............................................................................................... 18
2.8.1 Deskripsi fitur-fitur yang ada dalam HMI Modbus ............................................. 18
2.8.2 Deskripsi User Interface ...................................................................................... 19
BAB III PERANCANGAN PENELITIAN ......................................................................... 22
3.1 Proses Kerja Sistem ................................................................................................... 22
3.2 Perancangan Perangkat Keras .................................................................................... 23
3.2.1 Perancangan Wadah Buah Kopi........................................................................... 24
3.2.2 Perancangan Jalur Sortir ...................................................................................... 25
3.2.3 Rangkaian Sensor TCS3200 ................................................................................ 25
3.2.4 Rangkaian Arduino Uno ke PLC Outseal ............................................................. 26
3.2.5 Rangkaian Sistem Pemilah .................................................................................. 27
3.2.6 Perancangan Sistem Komunikasi PLC Outseal dengan aplikasi HMI Modbus ..... 27
3.3 Perancangan Perangkat Lunak ................................................................................... 27
3.3.1 Diagram Alir Utama ............................................................................................ 27
3.3.2 Diagram Alir Pembacaan warna .......................................................................... 28
3.3.3 Diagram Alir Penyortiran .................................................................................... 28
3.3.4 Perancangan HMI (Human Machine Interface).................................................... 29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................. 31
4.1 Perubahan Perancangan ............................................................................................. 31
4.1.1 Penambahan Motor DC ....................................................................................... 31
4.1.2 Penambahan Motor Servo.................................................................................... 32
4.1.3 Penambahan Rangkaian Transformator Step Down .............................................. 32
4.1.4 Perubahan Posisi Sensor TCS 3200 ..................................................................... 33
4.1.5 Perubahan Posisi Solenoid ................................................................................... 33
4.1.6 Perubahan Diagram Blok dan Diagram Alir Proses Kerja Sistem ......................... 34
4.1.7 Perubahan Rangkaian Arduino ke PLC Outseal ................................................... 37
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
4.2 Implementasi Perangkat Keras ................................................................................... 38
4.2.1 Bulatan Sortir ...................................................................................................... 38
4.2.2 Jalur Buah Kopi................................................................................................... 39
4.2.3 Wadah Awal Buah Kopi ...................................................................................... 39
4.3 Pengamatan Sistem .................................................................................................... 40
4.3.1 Hasil Data Jarak Bluetooth dengan HMI .............................................................. 40
4.3.2 Pengamatan Tampilan Aktif Sistem Pada HMI .................................................... 40
4.3.3 Program Dan Hasil Pengamatan Pada Arduino Uno ............................................ 43
4.3.4 Hasil Data Proses Pemilahan Warna Buah Kopi .................................................. 44
4.3.5 Data Waktu Pemilahan Buah Kopi ...................................................................... 51
4.3.6 Data Sub Sistem .................................................................................................. 51
4.4 Implementasi Perangkat Lunak .................................................................................. 52
4.4.1 Inisialisasi Variabel dan Konfigurasi I/O ............................................................. 52
4.4.2 Listing Program Motor Servo .............................................................................. 53
4.4.3 Listing Program Sensor TCS3200 Untuk Pembacaan Warna ............................... 53
4.4.4 Ladder Tombol On dan Off Pada Sistem Dan HMI .............................................. 55
4.4.5 Ladder Penghitung Jumlah Buah Kopi ................................................................ 55
4.4.6 Ladder Solenoid .................................................................................................. 56
4.5 Komunikasi PLC Outseal dan HMI ............................................................................ 57
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................... 61
5.1 Kesimpulan................................................................................................................ 61
5.2 Saran ......................................................................................................................... 62
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................... 63
LAMPIRAN ....................................................................................................................... 65
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Perancangan diagram blok. ............................................................................... 3
Gambar 2.1. Buah Kopi Merah dan Hijau.............................................................................. 6
Gambar 2.2. Konfigurasi PLC Outseal. ................................................................................. 7
Gambar 2.3. Konfigurasi pin Arduino Uno. ........................................................................... 8
Gambar 2.4. Sensor warna TCS3200. .................................................................................. 10
Gambar 2.5. Konfigurasi pin sensor warna TCS3200. ......................................................... 10
Gambar 2.6. Karakteristik sensitivitas dan linearitas photodioda terhadap panjang gelombang
cahaya. ........................................................................................................... 12
Gambar 2.7. Karakteristik perbandingan antara temperatur koefisien terhadap panjang
gelombang. ..................................................................................................... 12
Gambar 2.8. Blok diagram sensor TCS3200. ....................................................................... 13
Gambar 2.9. Gambar dan simbol relay. ............................................................................... 14
Gambar 2.10. Prinsip kerja relay. ........................................................................................ 15
Gambar 2.11. Solenoid linier. .............................................................................................. 16
Gambar 2.12. Module bluetooth HC-05............................................................................... 17
Gambar 2.13. Bluetooth-to-Serial-Module HC-05 ............................................................... 17
Gambar 2.14. Tampila awal start screen. ............................................................................ 19
Gambar 2.15. Tampilan layar utama editing. ....................................................................... 20
Gambar 2.16. Kategori-kategori panel elemen. .................................................................... 21
Gambar 2.17. Konfigurasi yang ada pada panel elemen. ...................................................... 21
Gambar 3.1. Blok diagram sistem ....................................................................................... 22
Gambar 3.2. Ilustrasi perangkat keras. ................................................................................. 23
Gambar 3.3. Perancangan wadah buah kopi. ....................................................................... 24
Gambar 3.4. Letak solenoid pada wadah kopi. ..................................................................... 24
Gambar 3.5. Jalur sortir buah kopi....................................................................................... 25
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
Gambar 3.6. Rangkaian sensor Warna ................................................................................. 25
Gambar 3.7. Rangkaian arduino uno ke PLC Outseal. ......................................................... 26
Gambar 3.8. Rangkaian sistem pemilah. .............................................................................. 27
Gambar 3.9. Rangkaian komunikasi PLC Outseal dengan aplikasi HMI Modbus ................ 27
Gambar 3.10. Diagram alir utama sistem ............................................................................. 28
Gambar 3.11. Diagram alir pembacaan warna pada arduino. ............................................... 29
Gambar 3.12. Diagram alir penyortiran ............................................................................... 29
Gambar 3.13. Display HMI ................................................................................................. 30
Gambar 4.1. Motor DC Tambahan. ..................................................................................... 31
Gambar 4.2. Motor Servo Tambahan. .................................................................................. 32
Gambar 4.3. (a) Rangkaian Transformator Stepdown Arduino, Motor DC dan Solenoid. (b)
Rangkaian Elektronis Transformator Stepdown Arduino, Motor DC dan
Solenoid. ........................................................................................................ 33
Gambar 4.4. Posisi Sensor TCS3200. .................................................................................. 33
Gambar 4.5. Posisi Solenoid................................................................................................ 34
Gambar 4.6. Perubahan Blok Diagram. ............................................................................... 34
Gambar 4.7. Perubahan Diagram Alir Utama. ..................................................................... 35
Gambar 4.8. Perubahan Diagram Alir Pembacaan Warna. ................................................... 36
Gambar 4.9. Perubahan Diagram Alir Penyortiran. .............................................................. 36
Gambar 4.10. Perubahan Rangkaian Arduino Ke PLC Outseal. ........................................... 37
Gambar 4.11. Hasil implementasi perangkat keras. ............................................................. 38
Gambar 4.12. Bulatan Sortir. ............................................................................................... 38
Gambar 4.13. Jalur Buah Kopi dan Solenoid. ...................................................................... 39
Gambar 4.14. Wadah Buah Kopi. ........................................................................................ 39
Gambar 4.15. (a) Buah Kopi Merah Pada Wadah Hijau. (b) Buah Merah Pada Wadah Merah.
(c) Data Hasil Pemilahan 50 Buah Kopi Hijau Pada HMI. .............................. 46
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
Gambar 4.16. (a) Buah Kopi Hijau Pada Wadah Buah Hijau. (b) Buah Kopi Hijau Pada
Wadah Buah Merah. (c) Data Hasil Pemilahan 50 Buah Kopi Hijau Pada HMI.
....................................................................................................................... 47
Gambar 4.17. (a) Buah Kopi Hijau Pada Wadah Hijau. (b) Buah Merah Pada Wadah Merah.
(c) Data Hasil Pemilahan 100 Buah Kopi Merah Dan Hijau Pada HMI. .......... 48
Gambar 4.18. Buah Kopi Merah Dan Hijau. ........................................................................ 49
Gambar 4.19. Grafik Frekuensi RGB Buah Kopi Merah Dan Hijau. .................................... 49
Gambar 4.20. Grafik Frekuensi RGB Manik – Manik Merah Dan Hijau. ............................. 50
Gambar 4.21. Manik – Manik Merah dan Hijau. ................................................................. 51
Gambar 4.22. Variabel yang digunakan. .............................................................................. 52
Gambar 4.23. Konfigurasi I/O yang digunakan.................................................................... 53
Gambar 4.24. Program Motor Servo. ................................................................................... 53
Gambar 4.25. Listing Program Sensor TCS3200 Untuk Pembacaan Frekuensi RGB. .......... 54
Gambar 4.26. Listing Pengkategorian Buah Kopi Merah atau Hijau. ................................... 55
Gambar 4.27. Ladder On Dan Off Sistem dan HMI. ........................................................... 55
Gambar 4.28. Ladder Penghitung Buah Hijau. .................................................................... 56
Gambar 4.29. Ladder Penghitung Buah Merah. ................................................................... 56
Gambar 4.30. Laddeer Solenoid. ......................................................................................... 57
Gambar 4.31. Tampilan Awal Aplikasi. .............................................................................. 57
Gambar 4.32. Tampilan Screen HMI. .................................................................................. 58
Gambar 4.33. Tampilan Server List dan Device Bluetooth. .................................................. 58
Gambar 4.34. Tampilan Koneksi Bluetooth Yang Terhubung. ............................................. 59
Gambar 4.35. Pengaturan Koneksi Elemen Dengan Bluetooth. ............................................ 59
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Konfigurasi Pin Arduino Uno ............................................................................... 8
Tabel 2.2. Fungsi pin sensor warna TCS3200. ..................................................................... 10
Tabel 2.3. Mode pemilihan photodioda pembaca warna. ..................................................... 13
Tabel 2.4. Konfigurasi pin Module Bluetooth CH-05. .......................................................... 17
Tabel 2.5. AT Command Module Bluetooth CH-05 ............................................................. 18
Tabel 3.1. Keterangan Koneksi pin yang masuk ke arduino ................................................. 26
Tabel 3.2. Data awal range warna. ....................................................................................... 26
Tabel 4.1. Tabel Keluaran Digital Arduino. ......................................................................... 37
Tabel 4.2. Perubahan Nilai Range Warna Buah Kopi. ......................................................... 37
Tabel 4.3. Koneksi Pin Arduino Dengan Input PLC Outseal................................................ 38
Tabel 4.4. Jarak Pengiriman Data Antara HMI Dengan Bluetooth. ...................................... 40
Tabel 4.5. Proses Kerja Alat Pada Tampilan HMI. .............................................................. 41
Tabel 4.6. Hasil Pengamatan Pada Serial Monitor Arduino Uno. ......................................... 43
Tabel 4.7. Hasil Pengambilan Data Pertama Pemilahan Warna buah kopi. .......................... 45
Tabel 4.8. Hasil Pengambilan Data Kedua Pemilahan Warna Buah Kopi. ........................... 45
Tabel 4.9. Hasil Pengambilan Data Ketiga Pemilahan Warna Buah Kopi . .......................... 45
Tabel 4.10. Hasil Pengambilan Data Pemilahan Warna Manik - Manik. .............................. 50
Tabel 4.11. Data Waktu Pemilahan Buah Kopi. ................................................................... 51
Tabel 4.12. Pengamatan Sub Sistem. ................................................................................... 52
Tabel 4.13. Alamat PLC Dan Alamat HMI Modbus. ........................................................... 60
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kopi merupakan salah satu komoditas di dunia yang dibudidayakan oleh lebih dari 50
negara. Satu gelas kopi yang disajikan oleh beberapa kedai melalui beberapa proses tahapan.
Proses ini dimulai dari pengolahan buah kopi. Buah kopi ditanam oleh petani-petani kopi
yang kebanyakan berada di daerah dataran tinggi karena tanaman kopi membutuhkan suhu
yang dingin. Seperti halnya tanaman lainnya, terdapat juga istilah panen dalam tanaman kopi
guna mengambil buah kopi yang layak panen untuk kemudian diolah. Proses panen ini
memiliki beberapa tahapan yaitu proses pemetikan buah yang matang dari pohon, kemudian
proses penyortiran, dan setelah itu ada beberapa proses selanjutnya sampai buah kopi menjadi
bubuk kopi yang siap konsumsi. Setelah melakukan pemetikan buah kopi, dilakukan proses
sortasi atau pemilahan buah kopi dari kotoran dan dari buah yang belum matang. Biasanya
pemilahan dilakukan pada buah yang berwarna merah penuh (matang sempurna) dari buah
berwarna hijau (yang belum matang).[1]
Perkembangan teknologi pada saat ini semakin pesat di berbagai bidang dan akan
berdampak langsung pada kehidupan manusia. Salah satu bidang yang mengalami kemajuan
adalah bidang otomasi industri pertanian. Di dalam dunia pertanian, khususnya dalam proses
pemetikan buah kopi masih dilakukan secara tradisional dengan tenaga manusia yang bisa
mengalami berbagai kendala dan kesalahan yang dapat mengakibatkan pemetikan buah kopi
berwarna hijau yang belum matang. Oleh karena itu jika setelah proses pemetikan dilakukan
proses pemilahan secara otomasi untuk memilih buah kopi yang sudah matang (berwarna
merah) saja dan mensortir buah yang belum matang. Dengan tujuan untuk menjamin kualitas
produk buah kopi yang dihasilkan.
Dalam penelitian sebelumnya terkait “Scada Untuk Sistem Penyortir Bola Berdasarkan
Warna Berbasis PLC M221” terdapat temuan bahwa sistem penyortiran bola menggunakan
sensor TCS3200 dapat bekerja dengan baik dan HMI yang ditampilkan sesuai dengan real
sistemnya. Untuk proses pemilah bola hanya bola merah yang mengalami eror sedangkan
untuk warna hijau, biru dan warna lain bisa dibaca dengan baik.[4] Penelitian lain yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
dilakukan pada tahun 2018 membahas tentang penyortir benda berdasarkan warna rgb
menggunakan sensor warna mikrokontoler dan plc menunjukkan hasil bahwa Data frekuensi
yang dihasilkan oleh sensor TCS3200 dan kemudian dapat mendiagnosis warna
menggunakan perintah “if” dan “if else”. Output dari Arduino Uno dapat digunakan sebagai
input digital pada Programmable Logic Control (PLC).[9] Untuk itu, dalam penelitian ini,
peneliti tertarik untuk mengembangkan sebuah alat yang berbasis sensor TCS3200 dan PLC
Outseal dengan pengontrol sistem menggunakan aplikasi android dan objek yang berbeda
yaitu buah kopi. Adapun tujuan peneliti membuat alat ini adalah untuk membantu petani kopi
dalam mensortir warna buah kopi merah dan hijau pada masa panen.
Di dunia industri saat ini proses pemilahan produk telah banyak menggunakan sistem
otomasi, maka dari itu di dalam penelitian ini menggunakan PLC Outseal (Programmable
Logic Controller) sebagai komponen utama karena harga dari PLC Outseal lebih murah dari
PLC yang pada umumnya di gunakan pada dunia industridam memiliki banyak kelebihan
yang sangat membantu dalam bidang industri masa kini. Selain itu PLC Outseal juga sudah
dapat terhubung ke smartphone melalui aplikasi HMI Modbus dengan menggunakan
bluetooth sebagai komunikasinya. Dalam proses pemilahan buah kopi juga akan
menggunakan sensor TCS3200 sebagai sensor yang akan membaca warna dari buah kopi itu
sendiri, sensor ini nanti akan di kontrol arduino dan akan mengirimkan data ke PLC Outseal.
1.2 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari Tugas Akhir dengan judul Pemilah Buah Kopi Merah dan Hijau Berbasis
PLC Outseal ini adalah dapat menghasilkan alat yang dapat memilah buah kopi merah dan
hijau.
Manfaat dari Tugas Akhir ini bagi dunia industri pertanian adalah membantu petani
dalam proses panen kopi.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dari judul tugas akhir ini adalah :
1. Menggunakan PLC Outseal.
2. Menggunakan buah kopi robusta.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
3. Mengidentifikasi dua tingkat kematangan, warna hijau berarti buah kopi belum
matang dan warna merah berarti buah kopi sudah matang.
4. Menggunakan sensor TCS3200 untuk mendeteksi warna merah dan hijau dari buah
kopi.
5. Menggunakan selenoid sebagai pemilah buah kopi.
6. Menampilkan tampilan HMI pada aplikasi HMI Modbuss di smartphone dan juga
sebagai pengontrol ON/OFF pada sistem.
1.4 Metodologi Penelitian
Berdasarkan tujuan yang ingin dicapai metode-metode yang digunakan dalam
penyusunan Tugas Akhir ini adalah:
1. Studi literatur, yaitu mencari bahan-bahan dengan membaca buku, jurnal yang
berkaitan dengan PLC, solenoid, arduino, komunikasi arduino ke PLC dan kriteria
kematangan buah kopi dan sensor TCS3200.
2. Perancangan hardware dan software, yaitu mencari bentuk model optimal dari sistem
yang akan dibuat dengan mempertimbangkan berbagai faktor permasalahan dan
kebutuhan dari sistem yang telah ditentukan. Bagian-bagia hardware berupa wadah
penampung, jalur buah kopi, solenoid sebagai penyortir dan sensor warna. Bagian
software yang akan dirancang adalah program arduino, diagram ladder PLC Outseal
dan HMI pada aplikasi HMI Modbus.
Gambar 1.1. Perancangan diagram blok.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
3. Pembuatan hardware dan software, yaitu proses pembuatan alat dan program yang
sesuai dengan desain yang telah dirancang pada proses perancangan.
4. Proses pengambilan data, yaitu dengan melakukan uji coba terhadap sensor yang
digunakan, pengujian hardware serta mengintegrasikan hardware dengan perangkat
lunak (android) untuk mengendalikan sistem agar menjadi satu kesatuan yang utuh.
Data yang diambil berupa data jumlah buah kopi merah dan jumlah buah kopi hijau
yang berhasil tersortir oleh solenoid.
5. Analisis hasil percobaan, yaitu proses menganalisis data dengan membandingkan
keakuratan proses pada pembacaan warna dengan proses penyortiran pada solenoid.
Indikator keberhasilan sistem adalah keberhasilan sensor warna mendeteksi warna
dan keberhasilan solenoid menyortir buah kopi sesuai dengan warna yang ditentukan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Buah Kopi[1]
Tanaman kopi sudah mulai berbuah pada umur 2,5-3 tahun untuk robusta dan 3-4 tahun
untuk arabika. Namun buah kopi pertama biasanya hanya sedikit. Produktivitasnya mulai
naik maksimal setelah berumur 5 tahun ke atas. Jenis arabika dan robusta berbuah secara
musiman. Robusta memerlukan waktu 8-11 bulan dari mulai kuncup hingga matang. Tingkat
kematangan buah kopi tidak terjadi secara serentak. Sehingga proses pemanenan memerlukan
waktu yang lama. Musim panen kopi di Indonesia biasanya dimulai pada bulan Mei/Juni dan
berakhir sekitar Agustus/September. Periode panen raya berlangsung 4-5 bulan dengan
frekuensi pemetikan buah kopi bisa setiap 10-14 hari sekali.
Ciri-ciri buah kopi yang telah matang bisa dilihat dari warna kulitnya. Buah kopi yang paling
baik untuk dipanen adalah yang telah matang penuh, berwarna merah. Namun karena
berbagai alasan, para petani sering memanen buah yang masih berwarna kuning bahkan hijau.
Setiap tingkat kematangan menghasilkan karakteristik kopi yang berlainan. Berikut ini
karakteristik buah kopi dilihat dari tingkat kematangannya:
1. Warna hijau dan hijau kekuningan. Warna ini menandakan kondisi buah kopi masih
muda. Apabila dipetik bijinya berwarna pucat keputihan dan keriput. Aroma dan
postur (body) yang dihasilkan masih sangat lemah. Buah seperti ini tidak disarankan
untuk tidak dipetik.
2. Warna kuning kemerahan, menunjukkan sudah mulai matang. Aroma dan posturnya
mulai terasa mantap. Bijinya berwarna keabu-abuan. Buah seperti ini sudah boleh
untuk dipetik.
3. Warna merah penuh, menunjukkan buah telah matang sempurna. Aroma dan
citarasanya telah terbentuk dengan mantap. Keadaan buah seperti ini merupakan
kondisi paling baik untuk dipetik.
4. Warna merah tua, menandakan buah sudah kelewat matang. Bijinya berwarna coklat
dan kehitaman. Aroma dan posturnya mulai menurun, terkadang mengeluarkan
citarasa seperti bau tanah (earthy). Buah seperti ini harus sudah dipetik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
Gambar 2.1. Buah Kopi Merah dan Hijau.
2.2 PLC Outseal[2]
Programmable Logic Controller (PLC) pada dasarnya adalah sebuah perangkat
elektronik yang digunakan untuk mengatur/mengontrol nyala(ON) atau tidak(OFF)nya
perangkat lain (kontrol logika) yang tersambung dengan perangkat tersebut dan logika
pengaturan tersebut dapat diubah-ubah (diprogram). Bagian utama dari sebuah PLC adalah
input, controller dan output. Perangkat yang akan dikontrol (misal: relay, motor, lampu dan
lain-lain) terhubung dengan bagian output PLC dan referensi yang digunakan untuk
mengontrol logika output tersebut bisa berasal dari logika input atau logika lain di dalam
memori PLC seperti timer, counter dan sebagainya. Umumnya pengubahan/pemrograman
kontrol logika untuk PLC tersebut dilakukan oleh sebuah perangkat lunak yang berjalan di
komputer (PC).
Plc outseal adalah sebuah teknologi otomasi karya anak bangsa. Untuk merancang
kontrol logika pada plc outseal dibutuhkan perangkat lunak yang bernama outseal studio yang
juga merupakan produk dari outseal. Outseal studio dijalankan di PC dalam bentuk visual
programming menggunakan ladder diagram (diagram tangga). Diagram tangga tersebut
merupakan sebuah hasil rancangan kontrol logika yang selanjutnya akan dikirim melalui
kabel USB untuk ditanam di dalam hardware plc outseal secara permanen. Selanjutnya, kabel
USB bisa dilepas dan plc outseal tersebut dapat menjalankan hasil rancangan kontrol logika
tersebut secara mandiri (tidak harus terhubung dengan komputer). Perangkat keras yang
sudah dirilis oleh outseal adalah sebuah perangkat PLC dan sebuah Human Machine
Interface (HMI). Sampai saat ini versi terbaru dari perangkat plc outseal adalah versi 4 yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
diberi nama plc outseal nano V.4, sedangkan versi 1 hingga 3 adalah berupa shield (perangkat
tambahan) untuk arduino nano/UNO board. Plc outseal shield dirancang dengan efektif dan
optimal agar biaya pembuatan bisa rendah tanpa mengurangi kualitas. Plc outseal sudah
mempunyai semua fitur dasar dari PLC dan berikut keuntungan menggunakan plc outseal:
1. Sudah layak digunakan untuk industri karena beberapa alasan diantaranya; mampu
bekerja pada tegangan listrik 24V (standar industri), tahan terhadap ESD (spike),
isolated input.
2. Analog input bisa membaca arus listrik 0-20 mA dan terdapat resettable fuse
3. Skema elektronik terbuka untuk umum sehingga siapapun dapat melihat,
mempelajari, membuat sendiri hingga mengembangkannya
4. Perangkat lunak untuk pemrograman diagram tangga diberikan secara gratis,
memakai bahasa indonesia sebagai bahasa utama dan mudah dioperasikan
5. Terdapat forum resmi di media sosial facebook untuk belajar dan berdiskusi
Gambar 2.2. Konfigurasi PLC Outseal.
2.3 Arduino Uno[3]
Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki
14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output
PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup
hanya menghubungkan board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB
atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya. Uno berbeda
dengan semua board sebelumnya dalam hal koneksi USB-to-serial yaitu menggunakan fitur
Atmega8U2 yang diprogram sebagai konverter USB-to-serial berbeda dengan board
sebelumnya yang menggunakan chip FTDI driver USB-to-serial. Nama “Uno” berarti satu
dalam bahasa Italia, untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan
menjadi versi referensi dari Arduino. Uno adalah yang terbaru dalam serangkaian board USB
Arduino, dan sebagai model referensi untuk platform Arduino. Arduino Unoadalah papan
sirkuit berbasis mikrokontroler ATmega328. IC (integrated circuit) ini memiliki 14
input/output digital (6 output untuk PWM), 6 analog input, resonator kristal keramik 16
MHz, Koneksi USB, soket adaptor, pin header ICSP, dan tombol reset. Hal inilah yang
dibutuhkan untuk mensupport mikrokontrol secara mudah terhubung dengan kabel power
USB atau kabel power supply adaptor AC ke DC atau juga baterai.
Gambar 2.3. Konfigurasi pin Arduino Uno.
Tabel 2.1. Konfigurasi Pin Arduino Uno.[4]
No Parameter Keterangan
1 ATMega 328 IC mikrokontroler yang digunakan pada Arduino Uno. IC
ATMega 328 memiliki flash memory 32 KB (dengan 0,5 KB
digunakan untuk boatloader). ATMega 328 juga memiliki 2
KB SRAM dan 1 KB EEPROM yang dapat ditulis dan dibaca
dengan EEPROM library.
2 Jack USB Untuk komunikasi mikrokontroler dengan PC
3 Jack Adaptor Masukan power eksternal bila Arduino bekerja mandiri (tanpa
komunikasi dengan PC melalui kabel serial USB.
4 Tombol Reset Tombol reset internal yang digunakan untuk mereset modul
Arduino.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
No Parameter Keterangan
5 SDA dan SCL Komunikasi Two Wire Interface (TWI) atau inter integrated
circuit (12C) dengan menggunakan wire library.
6 GND dan AREF GND = Pin ground dari regulator tegangan board
Arduino.
AREF = Tegangan Referensi untuk input analong.
7 Pin Digital Pin yang digunakan untuk menerima input digital dan
memberi output berbentuk digital (0 dan 1 atau low dan high)
8 Pin serial Digunakan untuk menerima dan mengirimkan data serial TTL
(Receiver(Rx), Transmiter(Tx)). Pin 0 dan 1 sudah terhubung
kepada pin serial USB to TTL sesuai dengan pin ATMega.
9 Pin Power Vin = Masukan tegangan input bagi Arduino ketika
menggunakan sumber tegangan eksternal.
5 V = Sumber tegangan yang dihasilkan regulator
internal board Arduino
3,3 V = Sumber tegangan yang dihasilkan regulator
internal board Arduino. Arus maksimal pada pin ini adalah
50 mA.
GND = Pin ground dari regulator tegangan board
Arduino.
IOREF = Tegangan Referensi
10 Pin Analogin Menerima input dari perangkat analog lainya.
2.4 Sensor Warna TCS3200[5]
Sensor warna adalah sensor yang digunakan pada mikrokontroler untuk pendeteksian
suatu objek benda atau warna dari benda tersebut. Salah satu jenis sensor warna yaitu TCS
3200. Sensor TCS3200 adalah sensor yang mengkonversi warna cahaya ke nilai frekuensi.
Ada dua komponen utama pembentuk sensor TCS3200 ini, yaitu photodioda dan
pengkonversi arus ke frekuensi. Didalam TCS3200, ada konverter cahaya ke frekuensi dan
membaca sebuah array 8x8 dari photodioda, 16 photodioda mempunyai penyaring warna
biru, 16 photodioda mempunyai penyaring berwarna merah, 16 photodioda mempunyai
penyaring berwarna hijau, 16 photodioda untuk warna terang tanpa penyaring. Keluaran dari
sensor ini adalah gelombang kotak (duty cycle) frekuensi yang berbanding lurus dengan
intensitas cahaya (irradience). Sensor warna TCS230 merupakan sensor yang dikemas dalam
chip DIP 8 pin dengan bagian muka transparan sebagai tempat menerima intensitas cahaya
yang berwarna.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
Gambar 2.4. Sensor warna TCS3200.
Sensor warna TCS3200 memiliki konfigurasi pin yang memiliki fungsi yang berbeda
pada setiap pin yang ada seperti pada gambar 2.5.
Gambar 2.5. Konfigurasi pin sensor warna TCS3200.
Tabel 2.2. Fungsi pin sensor warna TCS3200.
No Nama No Kaki IC I/O Fungsi
1 GND 4 - Sebagai ground power supply
2 OE 3 I Output enable, sebagai input untuk
frekuensi output skala rendah
3 OUT 6 O Sebagai output frekuensi
4 S0, S1 1, 2 I Sebagai saklar pemilih pada
frekuensi output skala tinggi
5 S2, S3 7, 8 I Sebagai saklar pemilih 4 kelompok
dioda
6 Vdd 5 - Supply tegangan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
Pada 4 tipe warna dari photodioda telah diintegrasikan untuk meminimalkan efek
ketidak seragaman dari insiden irradiance. Semua photodioda dari warna yang sama telah
terhubung secara paralel. Pin S2 dan S3 digunakan untuk memilih grup dari photodioda
(merah, hijau, biru, jernih) yang telah aktif. 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.
2.4.1 Spesifikasi Sensor TCS3200
1. Rentang tegangan catu daya: 2,7 Volt ~ 5,5 Volt DC .
2. Konversi intensitas cahaya ke frekuensi beresolusi ringgi (antara 2 Hz hingga 500
kHz pada skala penuh).
3. Skala frekuensi keluaran skala dapat diprogram.
4. Fitur moda siaga (power-down energy saving mode).
5. Berakurasi tinggi (marjin kesalahan non-linear tipikal hanya 0,2% pada 50 kHz).
6. Stabilitas tinggi (koefisien suhu 200 ppm/°C).
7. Dapat berkomunikasi langsung dengan MCU / Arduino.
8. Dilengkapi dengan 4 LED (warna putih) untuk mengkompensasi cahaya lingkungan
(ambience light).
2.4.2 Karakteristik Sensor TCS3200
Sensor TCS3200 dapat dioperasikan dengan supply tegangan pada Vdd berkisar antara
2,7 Volt – 5,5 volt, dalam pengoperasiannya sensor tersebut dapat dilakukan dengan dua cara:
1. Dengan mode supply tegangan maksimum, yaitu dengan menyuplai tegangan berkisar
antara 2,7volt – 5,5 volt pada sensor warna TCS3200.
2. Mode supply tegangan minimum , yaitu dengan menyuplai tegangan 0 sampai 0,8.
Sensor warna TCS3200 terdiri dari 4 kelompok photodioda, masing – masing kelompok
memiliki sensitivitas yang berbeda satu dengan yang lainnya. Pada respon photodioda
terhadap panjang gelombang cahaya yang dibaca, photodioda yang mendeteksi warna merah
dan clear memiliki nilai sensitivitas yang tinggi ketika mendeteksi intensitas cahaya dengan
panjang gelombang 715 nm, sedangkan pada panjang gelombang 1100 nm photo dioda
tersebut memiliki nilai sensitivitas yang paling rendah, hal ini menunjukkan bahwa sensor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
TCS3200 tidak bersifat linearitas dan memiliki sensitivitas yang berubah terhadap panjang
gelombang yang diukur. Gambar 2.6. menunjukkan karakteristik photodioda terhadap
panjang gelombang cahaya.
Gambar 2.6. Karakteristik sensitivitas dan linearitas photodioda terhadap panjang gelombang cahaya.
Semakin besar temperatur koefisien yang diperoleh dari photodioda, maka semakin
jauh panjang gelombang yang dihasilkan oleh sensor, dimana besar atau kecil temperatur
koefisien tersebut dipengaruhi oleh keadaan panjang gelombang atau pencahayaan, hal ini
menunjukkan bahwa sensor TCS3200 memiliki karaktersitik panjang gelombang yang linear.
Gambar 2.7. Karakteristik perbandingan antara temperatur koefisien terhadap panjang gelombang.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
2.4.3 Prinsip kerja sensor TCS3200
Gambar 2.8. Blok diagram sensor TCS3200.
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 photo dioda tersebut dibagi menjadi 4
kelompok pembaca warna, setiap warna yang disinari led akan memantulkan sinar led
menuju photodioda, 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.
Tabel 2.3. Mode pemilihan photodioda pembaca warna.
No S2 S3 Photodioda
1 L L Merah
2 L H Biru
3 H L Clear
4 H H Hijau
2.5 Relay[6]
Relay menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan kontak saklar
sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang
bertegangan lebih tinggi. Berdasarkan pada prinsip dasar kerjanya, relay dapat berkeja karena
adanya medan magnet yang digunakan untuk menggerakkan saklar. Saat kumparan diberikan
diberikan tegangan sebesar tegangan kerja relay maka akan timbul medan magnet pada
kumparan karena adanya arus yang mengalir pada lilitan kawat. Pada gambar 2.9. bentuk
relay dan simbol relay yang sering ditemukan di rangkaian elektronika. Sebagai komponen
elektronika, relay mempunyai peran penting dalam sebuah sistem rangkaian elektronika dan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
rangkaian listrik untuk menggerakan sebuah perangkat yang memerlukan arus besar tanpa
terhubung langsung dengan perangakat pengendali yang mempunyai arus kecil. Dengan
demikian relay dapat berfungsi sebagai pengaman. Relay terdiri dari 3 bagian utama, yaitu:
Common, merupakan bagian yang tersambung dengan Normally Close (dalam keadaan
normal). Koil (kumparan), merupakan komponen utama relay yang digunakan untuk
menciptakan medan magnet.
Secara umum relay terdiri dari 2 jenis yaitu:
1. Normally Closed (NC): posisi saklar berada pada keadaan terbuka saat relay dalam
keadaan tidak dialiri arus.
2. Normally Open (NO): posisi saklar berada pada keadaan tertutup saat relay dalam
keadaan tidak dialiri arus.
Beberapa fungsi relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan elektronika
diantaranya adalah :
1. Relay digunakan untuk menjalankan fungsi logika (logic function).
2. Relay digunakan untuk memberikan fungsi penundaan waktu (time delay function).
3. Relay digunakan untuk mengendalikan sirkuit tegangan tinggi dengan bantuan dari
sinyal tegangan rendah.
4. Ada juga relay yang berfungsi untuk melindungi motor ataupun komponen lainnya
dari kelebihan tegangan ataupun hubung singkat (short).
Gambar 2.9. Gambar dan simbol relay.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
Gambar 2.10. Prinsip kerja relay.
Berdasarkan gambar 2.10. diatas, sebuah besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah
kumparan coil yang berfungsi untuk mengendalikan besi tersebut. Apabila kumparan coil
diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya elektromagnet yang kemudian menarik armature
untuk berpindah dari posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi saklar
yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana armature
tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi open atau tidak terhubung. Pada saat tidak
dialiri arus listrik, armature akan kembali lagi ke posisi awal (NC). Coil yang digunakan oleh
relay untuk menarik contact poin ke posisi close pada umumnya hanya membutuhkan arus
listrik yang relatif kecil.
2.6 Selenoid[7]
Solenoid adalah peralatan yang dipakai untuk mengkonversi sinyal elektrik atau arus
listrik menjadi gerak linear mekanik. Solenoid dibuat dari kumparan dan inti besi yang dapat
digerakkan. Kekuatan menarik dan mendorong ditentukan oleh jumlah lilitan pada kumparan.
Sentakan dari solenoid adalah sangat penting. Solenoid ini bekerja tegangan yang diterima
pada solenoidnya kurang lebih 24 volt. Solenoid terdiri dari sebuah kumparan yang berbentuk
silinder dimana pada bagian tengahnya terdapat sebuah besi yang disebut dengan plunger.
Hal ini tidak lain tidak bukan adalah karena plunger atau aktuator pada solenoid jenis ini
memiliki pergerakan secara linier. Solenoid ini sendiri dibedakan menjadi dua jenis yaitu:
1. Solenoid linier tipe tarik (Pull)
2. Solenoid linier tipe dorong (Push)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
Gambar 2.11. Solenoid linier.
Pada dasarnya kedua jenis solenoid ini tidak memiliki banyak perbedaan dari segi
kontruksi maupun strukrur dasarnya. Yang membedakan keduanya hanya terletak pada
desain plunger serta arah pegasnya. Cara kerja solenoid ini hampir sama dengan prinsip
kerja relay elektromekanis. Dimana komponen tersebut merupakan sebuah alat yang dapat
dikendalikan dengan menggunakan transistor, MOSFET serta komponen-komponen
elektronika yang lainnya. Cara kerja solenoid ini adalah ketika koil menerima arus listrik,
maka secara otomatis koil tersebut akan menghasilkan medan magnet. Kemudian medan
magnet ini kemudian akan menarik plunger yang terdapat didalam koil menuju pusat lalu
kemudian merapatkan pegas yang terdapat pada bagian ujung dari plungers tersebut.
2.7 Module Bluetooth HC-05[8]
Bluetooth adalah protokol komunikasi wireless yang bekerja pada frekuensi radio 2.4
GHz untuk pertukaran data pada perangkat bergerak seperti PDA, laptop dan HP. Salah satu
hasil contoh modul bluetooth yang paling banyak digunakan adalah tipe HC-05. Modul
bluetooth HC-05 merupakan salah satu modul bluetooth yang dapat ditemukan dipasaran
dengan harga yang relatif murah. Modul bluetooth HC-05 terdiri dari 6 pin konektor, yang
setiap pin konektor memiliki fungsi yang berbeda - beda. Untuk gambar modul bluetooth
dapat dilihat pada gambar 2.12. dibawah ini:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
Gambar 2.12. Module bluetooth HC-05.
Berikut merupakan Bluetooth-to-Serial-Module HC-05 dapat dilihat pada gambar 2.13.
dibawah ini:
Gambar 2.13. Bluetooth-to-Serial-Module HC-05
Konfigurasi pin modul Bluetooth HC-05 dapat dilihat pada tabel 2.4. berikut ini :
Tabel 2.4. Konfigurasi pin Module Bluetooth CH-05.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
Module bluetooth HC-05 merupakan module bluetooth yang bisa menjadi slave ataupun
master hal ini dibuktikan dengan bisa memberikan notifikasi untuk melakukan pairing
keperangkat lain, maupun perangkat lain tersebut yang melakukan pairing ke module
bluetooth CH-05. Untuk mengeset perangkat bluetooth dibutuhkan perintah-perintah AT
Command yang mana perintah AT Command tersebut akan di respon oleh perangkat
bluetooth jika modul bluetooth tidak dalam keadaan terkoneksi dengan perangkat lain.
Keterangan AT Command Module Bluetooth CH-05 dapat dilihat pada tabel 2.5. berikut:
Tabel 2.5. AT Command Module Bluetooth CH-05
2.8 Aplikasi HMI Modbus
HMI Modbus dirancang untuk komunikasi antara perangkat berbasis android dengan
perangkat lain yang mendukung protocol komunikasi Modbus. HMI Modbus dapat
digunakan sebagai pengganti panel operator sederhana untuk membaca dan menulis nilai bit
dan byte.
2.8.1 Deskripsi fitur-fitur yang ada dalam HMI Modbus
1. Proses komunikasi menggunakan :
1. Modbus TCP/IP melalui Wi-Fi atau koneksi seluler.
2. Modbus RTU melalui koneksi Bluetooth.
2. Perintah protocol yang didukung :
1. 0x01 (Baca status koil).
2. 0x02 (Baca input terpisah).
3. 0x03 (Baca hold register).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
4. 0x04 (Baca input register).
3. Mendukung jenis data :
1. Int 16 (integer, 2 byte).
2. Int 16 unsigned (unsigned integer, 2 byte).
3. Int 32 (signed integer, 4 byte).
4. Float (nilai floating point, 4 byte).
5. Float swapped (swapped float, RENDAH kata dan HIGH kata ditukar, 4 byte).
2.8.2 Deskripsi User Interface
1. Start Screen
Pada awal program, pengguna akan melihat start screen yang ditunjukan pada
gambar 2.14.
Gambar 2.14. Tampila awal start screen.
Penjelasn bagian-bagian pada start screen :
1. Create new project : Membuat proyek baru dengan nama proyek baru. Jika nama
proyek sudah ada, tidak ada proyek yang akan dibuat. Nama proyek dapat terdiri
dari huruf latin, angka, simbol “-“ dan “_”. Menggunakan simbol lain dapat
menyebabkan kompatibilitas proyek hilang. Secara default, proyek dengan nama
"default" akan dibuat.
2. Load last project : Memuat proyek terbaru, yang diedit dan disimpan oleh
pengguna.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
3. Load project : Memuat proyek dari daftar proyek.
4. Delete project : Menghapus proyek dari daftar proyek di perangkat.
5. Import project : Mengambil proyek dari perangkat.
6. Exit : Keluar dari program.
2. Main Screen, element creating dan editing
Tekan tombol "+" yang ditempatkan di kanan bawah pada layar utama untuk
menambahkan elemen baru. Di dalamnya terdapat beberapa pilihan elemen yang bias di
gunakan. Tampilan layar utama dengan menambahkan panel elemen yang ditunjukkan
pada gambar 2.15.
Gambar 2.15. Tampilan layar utama editing.
Di dalam tampilan layar utama layar editing, terdapat beberapa kategori panel elemen
seperti switches (seperti pada gambar 2.15.), text and bars, image and chart dan ip cam.
Dapat dilihat seperti pada gambar 2.16. dibawah ini. Pada pada setiap panel elemen tersebut
dapat diatur dan ditentukan dimensi, warna, label, address yang terhubung dengan PLC dan
sistem komunikasi dengan PLC, seperti pada gambar 2.17.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
Gambar 2.16. Kategori-kategori panel elemen.
Gambar 2.17. Konfigurasi yang ada pada panel elemen.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
BAB III
PERANCANGAN PENELITIAN
3.1 Proses Kerja Sistem
Perancangan alat ini terdiri dari beberapa bagian utama, yaitu PLC Outseal, Arduino
Uno, sensor TCS3200, relay, solenoid, modul bluetooth HC-05 dan aplikasi HMI Modbus
pada android. Cara kerja dari sistem yaitu sistem bisa dikontrol melalui aplikasi HMI
modbus pada android yang sudah terkoneksi dengan PLC Outseal dengan menggunakan
modul bluetooth HC-05. Proses selanjutnya setalah sistem ON, solenoid akan
menggerakan buah kopi untuk masuk ke jalur sortir kemudian sensor warna akan membaca
warna dari buah kopi yang lewat melalui jalur yang ada, output dari sensor TCS3200 yang
berupa gelombang frekuensi akan di proses didalam arduino untuk menentukan warna apa
yang telah di identifikasi. Kemudian data frekuensi tadi diubah ke data tegangan analog
yang kemudian akan dikirim ke PLC Outseal, di dalam PLC akan terjadi sebuah proses
pencocokan warna dan pengambilan keputusan yang akan memilah buah kopi yang
berwarna hijau dengan menggunakan solenoid, proses akan berlanjut sampai sistem
dimatikan melalui aplikasi.
Gambar 3.1. Blok diagram sistem
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
3.2 Perancangan Perangkat Keras
Perancangan dan pembuatan perangkat keras ini bertujuan untuk pembuktian dan
aplikasi secara nyata dari proses sistem pengendali yang berupa sebuah prototype,
sehingga dapat dipahami dengan mudah dan jelas. Pada gambar 3.2. merupakan desain
prototype alat pemilah buah kopi.
Gambar 3.2. Ilustrasi perangkat keras.
Penjelasan bagian pada gambar 3.2. :
1. Wadah buah kopi merah dan hijau.
2. Solenoid.
3. Tempat sensor TCS3200.
4. Wadah buah kopi merah.
5. Wadah buah kopi hijau.
6. Buah kopi yang turun dari wadah.
7. Jalur sortir buah kopi.
Prototype pemilah buah kopi ini sendiri akan memiliki dimensi dengan ukuran panjang 40
cm, tinggi 30 cm dan lebar 20 cm.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
3.2.1 Perancangan Wadah Buah Kopi
Perancangan wadah dari buah kopi dengan diameter atas berukuran 10 cm dan
diameter bawah berukuran 2 cm. Diameter bagian bawah diatur sedemikan rupa agar buah
kopi yang keluar hanya satu per satu.
Gambar 3.3. Perancangan wadah buah kopi.
Perancangan letak solenoid pada wadah buah kopi yang berada pada bagian bawah.
Gambar 3.4. Letak solenoid pada wadah kopi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
3.2.2 Perancangan Jalur Sortir
Perancangan jalu sortir dan penempatan 2 buah solenoid dan sensor TCS3200.
Gambar 3.5. Jalur sortir buah kopi.
3.2.3 Rangkaian Sensor TCS3200
Sistem pemilah buah kopi ini menggunakan sensor TCS 3200 untuk membedakan
warna merah dan hijau dari buah kopi dan kemudian data dari sensor akan diolah Arduino
Uno dan kemudian akan dikirimkan ke PLC Outseal.
Gambar 3.6. Rangkaian sensor Warna
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
Tabel 3.1. Keterangan Koneksi pin yang masuk ke arduino
TCS3200 merupakan IC pengkonversi warna cahaya ke nilai frekuensi. Keluaran
dari sensor ini sendiri berupa output digital yang berbentuk pulsa hasil pembacaan warna
RGB. Pada tabel 3.2. telah dilakukan percobaan awal dengan menggunakan buah kopi
merah dan hijau, dengan jarak sensor dengan buah kopi berkisar antara 0,5 – 1 cm.
Tabel 3.2. Data awal range warna.
No Warna Buah
Kopi
Nilai RGB
R G B
1 Merah 3600-4100 Hz 4800-5800 Hz 5400-6800 Hz
2 Hijau 4200-4800 Hz 4800-5700 Hz 5800-6100 Hz
3.2.4 Rangkaian Arduino Uno ke PLC Outseal
Pembacaan warna yang dilakukan sensor dan arduino menghasilkan data berupa
frekuensi dan diubah menjadi keluaran analog yang kemudian dikirim ke PLC Outseal
melalui analog input yang berada di PLC Outseal. Penggunaan rangkaian low pass filter ini
bertujuan untuk menstabilkan tegangan keluar dari arduino yang masuk ke PLC.
Gambar 3.7. Rangkaian arduino uno ke PLC Outseal.
No Pin sensor warna tcs3200 Pin arduino
1 S0 8
2 S1 9
3 S2 10
4 S3 11
5 LED 3.3V
6 OUT 12
7 VCC 5V
8 GROUND GROUND
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
3.2.5 Rangkaian Sistem Pemilah
Rangkaian ini terdiri dari 2 solenoid yang berfungsi sebagai pemilah buah kopi.
Solenoid pertama akan memilah buah berwarna merah dan yang kedua akan memilah buah
warna hijau Solenoid akan aktif setelah sensor warna mendeteksi warna buah kopi dan di
proses di dalam arduino lalu arduino mengirimkan data ke PLC Outseal yang kemudian
akan mengaktifkan solenoid.
Gambar 3.8. Rangkaian sistem pemilah.
3.2.6 Perancangan Sistem Komunikasi PLC Outseal dengan aplikasi HMI Modbus
Rangkaian sistem komunikasi yang akan dibuat ini adalah sistem komunikasi antara
aplikasi HMI Modbus dengan PLC Outseal dengan bluetooth sebagai perantaranya. Pada
aplikasi HMI Modbus nantinya akan mengendalikan kerja dari PLC Outseal.
Gambar 3.9. Rangkaian komunikasi PLC Outseal dengan aplikasi HMI Modbus.
3.3 Perancangan Perangkat Lunak
3.3.1 Diagram Alir Utama
Diagram alir utama menunjukan proses kerja secara keseluruhan dari sistem.
Program utama dimulai dengan menghidupkan sistem kemudian solenoid akan on dan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
mengeluarkan buah kopi dari wadah menuju jalur sortir kemudian proses pembacaan
warna dan penyortiran buah kopi sesuai dengan warna.
Gambar 3.10. Diagram alir utama sistem
3.3.2 Diagram Alir Pembacaan warna
Tahap pembacaan warna terjadi pada saat sistem start dan buah kopi melewati sensor
TCS3200 melalui jalur yang ada. Sensor akan mendeteksi dua warna yaitu merah dan
hijau, setelah itu data warna buah kopi akan diolah di dalam arduino. Data pada arduino
yang berupa frekuensi akan diubah menjadi tegangan 0V-5V yang akan menjadi input
analog dari PLC Outseal. Ketika warna buah kopi selain merah akan membuat selenoid
aktif dan menyeleksi buah untuk di tempatkan ke penampung.
3.3.3 Diagram Alir Penyortiran
Pada tahap penyortiran buah kopi akan keluar dari wadah penampung dengan
bantuan solenoid yang kemudian akan masuk ke jalur sortir dan kemudian sensor warna
akan membaca warna dari buah kopi, ketika buah kopi berwarna merah maka solenoid 1
akan ON dan buah merah akan tersortir ke wadah penampung merah dan jika buah tidak
berwarna merah makan solenoid 2 akan ON dan buah yang berwarna hijau akan tersortir
ke wadah penampung hijau.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
Gambar 3.11. Diagram alir pembacaan warna pada arduino.
Gambar 3.12. Diagram alir penyortiran
3.3.4 Perancangan HMI (Human Machine Interface)
Perancangan HMI ini berfungsi untuk menampilkan tampilan input (berupa tombol
start dan stop), tampilan indikator warna (saat sistem ON akan berwarna hijau dan saat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
sistem OFF akan berwarna merah). Perancangan HMI ini sendiri dilakukan pada aplikasi
HMI Modbus pada Android dan akan terhubung dengan PLC Outseal menggunakan modul
bluetooth HC-05.
Gambar 3.13. Display HMI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini berisi mengenai hasil pengujian dan pengamatan dari pemilah buah kopi
hijau dan merah berbasis PLC Outseal. Pada bab ini juga berisi perubahan perancangan,
implementasi perangkat keras, implementasi perangkat lunak dan hasil pengamatan dari
sistem kerja pemilah buah kopi.
4.1 Perubahan Perancangan
Pada bagian ini akan menjelaskan perubahan – perubahan pada implementasi hardware
dan software yang terjadi selama proses pembuatan yang sudah dilakukan.
4.1.1 Penambahan Motor DC
Penambahan motor DC pada gambar 4.1 ini bertujuan untuk membantu dalam proses
pemilahan buah kopi. Motor DC ini menggerakan palang yang berada di dasar wadah awal
buah kopi untuk membantu buah kopi keluar dari wadah satu per satu melalui sebuah pipa.
Gambar 4.1. Motor DC Tambahan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
4.1.2 Penambahan Motor Servo
Penambahan motor servo seperti pada gambar 4.2. ini digunakan untuk membantu
proses pembacaan warna buah kopi dengan membawa buah kopi satu per satu menuju tempat
sensor warna. Penempatan motor servo ini berada dibawah bulatan sortir.
Gambar 4.2. Motor Servo Tambahan.
4.1.3 Penambahan Rangkaian Transformator Step Down
Penambahan ini berfungsi untuk menurunkan tegangan yang masuk pada arduino,
motor DC dan solenoid. Pada motor DC tegangan yang masuk diturunkan sehingga rpm
akan semakin kecil. Pada hasil implementasi alat terdapat 3 rangkaian transformator step
down ketiga rangkaian ini untuk mengatur tegangan masuk ke arduino, motor DC dan
solenoid.
(a)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
(b)
Gambar 4.3. (a) Rangkaian Transformator Stepdown Arduino, Motor DC dan Solenoid. (b)
Rangkaian PLC ke motor DC, solenoid dan catu arduino.
4.1.4 Perubahan Posisi Sensor TCS 3200
Perubahan posisi sensor TCS 3200 seperti pada gambar 4.4. Sebelumnya dalam
perancangan pada bab III berada diujung dari jalur sortir, namun pada saat implementasi alat
dilakukan terjadi permasalahan yaitu sensor tidak dapat membaca warna dengan maksimal
banyak terjadi kesalahan. Ini dikarenakan proses jatuhnya buah kopi dari jalur sortir terlalu
cepat dan tidak satu per satu.
Gambar 4.4. Posisi Sensor TCS3200.
4.1.5 Perubahan Posisi Solenoid
Posisi solenoid yang sebelumnya dirancang pada bab III berada di ujung jalur sortir dan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
didekat sensor TCS3200. Pada saat implementasi alat terjadi perubahan posisi solenoid yang
berada di tengah jalur sortir seperti pada gambar 4.5, perubahan ini terjadi karena saat
solenoid berada seperti perancangan sebelumnya terjadi kesulitan dalam prosesnya.
Gambar 4.5. Posisi Solenoid.
4.1.6 Perubahan Diagram Blok dan Diagram Alir Proses Kerja Sistem
a. Perubahan Diagram Blok Proses Kerja Sistem
Pada gambar 4.6. perubahan ini terjadi karena pada saat proses implementasi alat
berdasarkan pada bab III terjadi kesulitan atau alat tidak bisa bekerja dengan
maksimal sehingga terjadi beberapa perubahan pada proses implementasinya.
Gambar 4.6. Perubahan Blok Diagram.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
b. Perubahan Diagram Alir Utama
Pada gambar 4.7. ini proses kerja sistem dimulai saat menghidupkan sistem
kemudian motor DC yang terletak pada wadah awal buah kopi yang masih
tercampur akan hidup untuk membantu buah kopi turun ke bulatan sortir satu per
satu dan kemudian motor servo akan on lalu akan membawa buah kopi satu per satu
ke tempat sensor warna. Pada sensor warna akan terjadi pembacaan warna buah dan
penyortiran buah kopi sesuai warna.
c. Perubahan Diagram Alir Pembacaan Warna
Pada diagram alir pembacaan warna perubahan yang terjadi seperti pada gambar 4.8.
adalah pada proses pengiriman data dari arduino ke PLC yang awalnya seperti pada
perancangan, tetapi pada saat implementasi arduino dapat mengirimkan tegangan
digital ke PLC dan PLC dapat langsung menerimanya.
d. Perubahan Diagram Alir Penyortiran
Perubahan diagram alir penyortiran seperti pada gambar 4.9. terletak pada
penambahan motor DC yang bertujuan untuk membantu buah kopi turun dari wadah
awal satu per satu dan penggunaan solenoid yang awalnya menggunakan 2 solenoid
namun pada implementasi hanya menggunakan satu.
Gambar 4.7. Perubahan Diagram Alir Utama.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
Gambar 4.8. Perubahan Diagram Alir Pembacaan Warna.
Gambar 4.9. Perubahan Diagram Alir Penyortiran.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
4.1.7 Perubahan Rangkaian Arduino ke PLC Outseal
Perubahan rangkaian seperti pada gambar 4.10. ini didasari karena input PLC Outseal
berjenis sinking yang artinya perangkat input ini bertindak sebagai sebuah saluran
pembuangan arus listrik (penyedia negatif) atau dapat juga diasumsikan sebagai perangkat
yang lebih negatif daripada perangkat lain sehingga akan mendeteksi tegangan positif yang
masuk melalui pin-pin input. Apabila tegangan listrik yang masuk melalui pin input lebih dari
5V maka logika PLC menyatakan true. Maka dari itu keluaran tegangan digital arduino yang
high bernilai 5V dan low bernilai kurrang dari 5V bisa langsung masuk ke input PLC tanpa
perlu rangkaian tambahan.
Tabel 4.1. Tabel Keluaran Digital Arduino.
No Warna Buah Keluaran Digital Arduino Keterangan
1 Hijau 5 V High
2 Merah 0,3 V Low
3 Kosong 0,3V Low
Tabel 4.2. Perubahan Nilai Range Warna Buah Kopi.
No Warna Buah
Kopi
Nilai RGB
R (Hz) G (Hz) B (Hz)
1 Merah 1900 - 2900 2550 – 3900 1600 - 2600
2 Hijau 1950 - 2750 2100 – 3300 1500 - 2200
Perubahan nilai range warna ini terjadi setelah dilakukan pengambilan data dari semua
kopi yang akan dilakukan pemilahan. Rincian data frekuensi dapat dilihat pada Lampiran 5,
Tabel L5 dan Tabel L6.
Gambar 4.10. Perubahan Rangkaian Arduino Ke PLC Outseal.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
Tabel 4.3. Koneksi Pin Arduino Dengan Input PLC Outseal.
No Pin Arduino Uno Input PLC Outseal
1 7 S1
2 13 S2
3 GND G_Input
4.2 Implementasi Perangkat Keras
Bagian ini membahas hasil implementasi perangkat keras alat pemilah buah kopi merah
dan hijau berbasis PLC Outseal. Bagian dari perangkat keras ini meliputi motor DC, motor
servo, sensor TCS3200, solenoid, bulatan sortir, jalur buah kopi dan wadah awal buah kopi.
Gambar 4.11. Hasil implementasi perangkat keras.
4.2.1 Bulatan Sortir
Bulatan sortir seperti pada gambar 4.12. ini berfungsi untuk menghantarkan buah kopi
yang keluar dari wadah kopi yang masih tercampur ke sensor TCS3200 dan juga
menghantarkan nya ke jalur sortir.
Gambar 4.12. Bulatan Sortir.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
4.2.2 Jalur Buah Kopi
Jalur buah kopi ini berfungsi sebagai jalur yang dilewati kopi yang sudah di baca
frekuensi warnanya oleh sensor TCS3200. Pada jalur buah kopi seperti pada gambar 4.13. ini
terdapat palang yang digerakan solenoid dan akan memilah buah kopi.
Gambar 4.13. Jalur Buah Kopi dan Solenoid.
4.2.3 Wadah Awal Buah Kopi
Wadah buah kopi ini berfungsi sebagai penampung awal dari kopi yang belum
dilakukan proses pemilahan. Pada dasar wadah seperti pada gambar 4.14 terdapat palang
yang dapat berputar untuk membantu buah kopi turun satupersatu, palang tersbut diputar oleh
motor DC .
Gambar 4.14. Wadah Buah Kopi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
4.3 Pengamatan Sistem
Bagian ini akan menjelaskan tentang hasil pengamatan sistem secara keseluruhan yang
terdiri dari sistem utama dan sub sistem. Pengambilan data akan dilakukan langsung melalui
tampilan HMI pada aplikasi HMI Modbus.
4.3.1 Hasil Data Jarak Bluetooth dengan HMI
Bagian ini menjelaskan tentang batas jarak komunikasi pengiriman data antara HMI ke
PLC Outseal dengan menggunakan bluetooth.
Tabel 4.4. Jarak Pengiriman Data Antara HMI Dengan Bluetooth.
No Jarak Antara Bluetooth Dengan HMI (meter) Keterangan Pengiriman Data
1 2 Berhasil
2 4 Berhasil
3 6 Berhasil
4 8 Berhasil
5 10 Berhasil
6 12 Gagal
Dari data tabel 4.4. dapat dilihat bahwa proses pengiriman data dari PLC Outseal ke
HMI maupun sebaliknya berhasil pada jarak 0-10 meter. Pengukuran ini diambil dengan
jarak yang lurus dan tanpa hambatan antara PLC Outseal dengan HMI. Sedangkan pada jarak
lebih dari 10 meter proses pengiriman mulai terganggu dan koneksi bluetooth antara PLC
Outseal dengan HMI terputus.
4.3.2 Pengamatan Tampilan Aktif Sistem Pada HMI
Bagian ini menjelaskan secara keseluruhan cara kerja yang dapat dilihat pada tampilan
HMI Modbus. Pada tampilan HMI yang terdapat pada aplikasi HMI Modbus terdapat 2
tombol yang akan mengontrol proses pada sistem, yaitu tombol on/off dan tombol reset. Pada
tombol on/off disini menggunakan satu tombol saja, pada saat tampilan awal dan sistem
belum berjalan maka label tampilan dari tombol tersbut akan bertuliskan off sementara saat
tombol tersebut ditekan untuk menjalankan sistem maka label tampilan dari tombol akan
menyala dan label tampilan dari tombol akan bertuliskan on. Pengamatan diambil
berdasarkan beberapa kondisi yang terjadi pada HMI saat sistem sedang berjalan. Hasil
pengamatan terdapat pada tabel 4.5.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
Tabel 4.5. Proses Kerja Alat Pada Tampilan HMI.
No Keterangan Tampilan HMI
1 Kondisi awal tampilan
menu utama dan HMI
sudah terhubung dengan
PLC Outseal
menggunakan modul
bluetooth HC-05.
2 Kondisi saat sistem di On
kan dan lampu indikator
menyala.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
No Keterangan Tampilan HMI
3 Kondisi saat sistem
mendeteksi buah kopi
berwarna hijau maka
indikator lampu menyala
dan indikator jumlah buah
hijau akan bertambah.
4 Kondisi saat sistem
mendeteksi buah kopi
berwarna merah maka
indikator lampu menyala
dan indikator jumlah buah
merah akan bertambah.
No Keterangan Tampilan HMI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
5 Kondisi saat tombol reset
di tekan dan indikator
jumlah buah akan kembali
ke posisi 0.
Berdasarkan dari hasil pengamatan sistem dari kondisi awal sampai melakukan reset
jumlah buah dapat berjalan dengan baik dan tampilannya sesuai dengan yang diharapkan.
4.3.3 Program Dan Hasil Pengamatan Pada Arduino Uno
Tabel 4.6. Hasil Pengamatan Pada Serial Monitor Arduino Uno.
No Keterangan Tampilan Serial Monitor
1 Kondisi awal ketika
belum ada buah kopi
yang terdeteksi oleh
sensor TCS3200 dan
tampilan pada serial
monitor seperti pada
gambar.
No Keterangan Tampilan Serial Monitor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
2 Kondisi ketika buah
kopi hijau terdeteksi
oleh sensor TCS3200
dan tampilan pada
serial monitor seperti
pada gambar.
3 Kondisi ketika buah
kopi merah terdeteksi
oleh sensor TCS3200
dan tampilan pada
serial monitor seperti
pada gambar.
4.3.4 Hasil Data Proses Pemilahan Warna Buah Kopi
Bagian ini menjelaskan tentang hasil dari proses pengambilan data dari pemilahan buah
merah dan hijau. Proses pengambilan data ini dengan cara memasukan buah kopi pada wadah
awal yang kemudian buah mengikuti kerja sistem dan selanjutnya buah akan masuk kedalam
wadah akhir hijau atau merah setelah dilakukan proses pemilahan.
Proses pengambilan data dilakukan sebanyak 3 kali yang masing – masing
menggunakan buah kopi yang berbeda dari segi ukuran serta warna. Hal ini mengakibatkan
tingkat keberhasilan masing – masing pengambilan data berbeda jauh.
a. Pengambilan Data Pertama Pemilahan Warna Buah Kopi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
Tabel 4.7. Hasil Pengambilan Data Pertama Pemilahan Warna buah kopi.
Percobaan
ke
Jumlah Buah
Kopi
Hasil Deteksi
Sistem
Erorr
Pembacaan
(%)
Keberahasilan
pembacaan
(%)
Keberhasilan
pemilahan
buah (%) Merah Hijau
1 50 buah kopi
merah
15 35 70 30 98
2 50 buah kopi
hijau
5 45 10 90 96
3 50 buah kopi
hijau 50 buah
kopi merah
27 73 35 65 97
b. Pengambilan Data Kedua Pemilahan Warna Buah Kopi
Tabel 4.8. Hasil Pengambilan Data Kedua Pemilahan Warna Buah Kopi.
Percobaan
ke
Jumlah Buah
Kopi
Hasil Deteksi
Sistem
Erorr
Pembacaan
(%)
Keberahasilan
pembacaan
(%)
Keberhasilan
pemilahan
buah (%) Merah Hijau
1 50 buah kopi
merah
17 33 66 34 96
2 50 buah kopi
hijau
4 46 8 92 98
3 50 buah kopi
hijau 50 buah
kopi merah
24 76 34 66 97
c. Pengambilan Data Ketiga Pemilahan Warna Buah Kopi
Tabel 4.9. Hasil Pengambilan Data Ketiga Pemilahan Warna Buah Kopi .
Percobaan
ke
Jumlah Buah
Kopi
Hasil Deteksi
Sistem
Erorr
Pembacaan
(%)
Keberahasilan
pembacaan
(%)
Keberhasilan
pemilahan
buah (%) Merah Hijau
1 50 buah kopi
merah
48 2 4 96 98
2 50 buah kopi
hijau
12 38 24 76 98
3 50 buah kopi
hijau 50 buah
kopi merah
66 34 22 78 97
a. Percobaan ke 1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Berdasarkan tabel 4.9. percobaan ke 1 pengambilan data ketiga dengan 50 buah kopi
merah ini bertujuan untuk melihat apakah sistem dapat membedakan warna merah
atau hijau dari 50 buah kopi merah yang dilakukan pengujian. Dapat dilihat data
hasil pengamatan kerja alat pemilah buah kopi dengan jumlah 50 buah kopi merah.
Terdapat error yang terjadi dalam proses pemilahan buah merah, error ini juga
terjadi pada display pada HMI. Error terjadi pada pembacaan warna merah yang
seharusnya berjumlah 50 buah tetapi pada proses pemilahan jumlah buah merah
yang terpilah berjumlah 48 buah. Dengan presentase keberhasilan pembacaan warna
buah pada tahap ini sebesar 96% dan error 4%. Sementara untuk tingkat
keberhasilan pemilahan buah oleh solenoid sebesar 98%.
(a) (b) (c)
Gambar 4.15. (a) Buah Kopi Merah Pada Wadah Hijau. (b) Buah Merah Pada Wadah Merah.
(c) Data Hasil Pemilahan 50 Buah Kopi Hijau Pada HMI.
b. Percobaan ke 2
Berdasarkan tabel 4.9. pengambilan data ketiga dengan 50 buah kopi hijau ini
bertujuan untuk melihat apakah sistem dapat membedakan warna merah atau hijau
dari 50 buah kopi hijau yang dilakukan pengujian. Dapat dilihat data hasil
pengamatan kerja alat pemilah buah kopi dengan jumlah 50 buah kopi hijau.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Terdapat error yang terjadi dalam proses pemilahan buah hijau, error ini juga terjadi
pada display pada HMI. Error terjadi pada pembacaan warna hijau yang seharusnya
buah berjumlah 50 tetapi pada proses pemilahan jumlah buah hijau yang terpilah
berjumlah 38 buah. Dengan presentase keberhasilan pembacaan warna buah pada
tahap ini sebesar 76% dan error 24%. Sementara untuk tingkat keberhasilan
pemilahan buah oleh solenoid sebesar 98%
(a) (b) (c)
Gambar 4.16. (a) Buah Kopi Hijau Pada Wadah Buah Hijau. (b) Buah Kopi Hijau Pada
Wadah Buah Merah. (c) Data Hasil Pemilahan 50 Buah Kopi Hijau Pada HMI.
c. Percobaan ke 3
Berdasarkan tabel 4.9. pengambilan data ketiga dengan 50 buah kopi hijau dan 50
buah kopi merah ini bertujuan untuk melihat apakah sistem dapat membedakan
warna merah atau hijau dari 100 buah kopi yang akan dilakukan pengujian. Dapat
dilihat data hasil pengamatan kerja alat pemilah buah kopi dengan jumlah 50 buah
hijau dan 50 buah merah. Terdapat error yang terjadi dalam proses pemilahan buah
merah dan hijau, error ini juga terjadi pada display pada HMI. Error terjadi pada
pembacaan warna hijau yang seharusnya buah berjumlah 50 tetapi pada proses
pemilahan jumlah buah hijau yang terpilah berjumlah 34 buah dan pada buah kopi
merah yang seharusnya berjumlah 50 buah tetapi pada proses pemilahan jumlah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
buah yang terpilah berjumlah 66 buah. Dengan presentase keberhasilan pembacaan
warna buah pada tahap ini sebesar 78% dan error 22%. Sementara untuk tingkat
keberhasilan pemilahan buah oleh solenoid sebesar 97%. Perhitungan error ini
didapat dari :
%𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = [𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑡𝑒𝑟𝑏𝑎𝑐𝑎−𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑛𝑎𝑟𝑛𝑦𝑎
𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑛𝑎𝑟𝑛𝑦𝑎] × 100
%𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = [78 − 100
100] × 100
%𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 22%
(a) (b) (c)
Gambar 4.17. (a) Buah Kopi Hijau Pada Wadah Hijau. (b) Buah Merah Pada Wadah Merah.
(c) Data Hasil Pemilahan 100 Buah Kopi Merah Dan Hijau Pada HMI.
Kesalahan pembacaan yang dominan yaitu kesalahan pembacaan warna hijau yang
dibaca oleh sistem menjadi warna merah. Kesalahan pembacaan ini disebabkan karena warna
dari buah kopi yang mempunyai gradasi dan masing – masing dari bagian permukaan buah
kopi memiliki kencenderungan warna yang berbeda sehingga hasil pembacaan sensor
TCS3200 yang berupa frekuensi sangat berdeketan nilainya (seperti pada gambar 4.19.)
antara buah merah dan hijau, selain itu sensor juga hanya bisa membaca frekuensi dari salah
satu bagian permukaan buah kopi saja. Karena pada dasarnya warna yang ada pada buah kopi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
merah tidak seutuhnya berwarna merah terang atau merah gelap tetapi dalam satu buah kopi
merah memiliki gradasi warna dari merah terang sampai merah gelap, begitu juga yang
terjadi dengan buah kopi hijau. Seperti pada gambar 4.18.
Gambar 4.18. Buah Kopi Merah Dan Hijau.
Berikut ini grafik frekuensi RGB buah merah dan hijau yang dibuat berdasarkan data
pada Lampiran 3, Tabel L1 dan Tabel L2. Grafik ini dapat menjelaskan tentang banyaknya
kesalahan pembacaan buah kopi oleh sensor TCS3200. Berdasarkan grafik tersebut,
kesalahan pembacaan terjadi karena frekuensi RGB buah kopi hijau nilainya berdekatan
dengan frekuensi RGB buah kopi merah dan mengakibatkan didalam pembuatan program
pembacaan warna akan sulit membuat batasan frekuensi RGB yang mengkategorikan apakah
buah tersebut berwarna merah atau berwarna hijau.
Gambar 4.19. Grafik Frekuensi RGB Buah Kopi Merah Dan Hijau.
Bila pengujian alat terhadap objek yang tidak mempunyai warna gradasi atau berwarna
solid maka akan diperoleh grafik frekuensi RGB pada gambar 4.20. berikut yang dibuat
berdasarkan data pada Lampiran 9, Tabel L16 dan L17. Berdasarkan grafik tersebut, nilai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
frekuensi RGB buah kopi hijau dan buah kopi merah nilainya sangat berbeda dan tidak saling
berdekatan sehingga didalam pembuatan program pembacaan warna akan mudah untuk
membuat batasan batasan frekuensi RGB yang mengkategorikan apakah buah tersebut
berwarna merah atau berwarna hijau.
Gambar 4.20. Grafik Frekuensi RGB Manik – Manik Merah Dan Hijau.
Tabel 4.10. Hasil Pengambilan Data Pemilahan Warna Manik - Manik.
Percobaan
ke
Jumlah Manik
- Manik
Hasil Deteksi
Sistem
Erorr
Pembacaan
(%)
Keberahasilan
pembacaan
(%)
Keberhasilan
pemilahan
objek (%) Merah Hijau
1 50 manik-
manik hijau
0 50 0% 100% 100
2 50 manik-
manik merah
50 0 0% 100% 100
3 50 manik-
manik hijau
dan 50 manik-
manik merah
50 50 0% 100% 100
Berdasarkan percobaan 1 sampai 3 pada tabel 4.10. pengambilan data pemilahan warna
manik-manik sebagai pembanding didapatkan bahwa sistem dapat membedakan warna manik
– manik berwarna merah dan hijau dengan benar dengan tingkat keberhasilan pembacaan
warna pada setiap percobaan mencapai 100%. Hal tersebut karena frekuensi RGB dari
manik-manik nilai nya mempunyai perbedaan yang mencolok antara frekuensi RGB manik
hijau dan manik merah, sehingga akan memudahkan untuk mengkategorikan warna sesuai
dengan nilai frekuensinya di dalam program. Sementara untuk presentase keberhasilan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
pemilahan oleh solenoid pada masing-masing percobaan memiliki tingkat keberhasilan
100%, hal ini terjadi karena manik – manik memiliki bentuk dan ukuran yang sama sehingga
tidak mengakibatkan objek akan tersangkut di jalur buah kopi pada saat pemilahan. Selain itu
faktor lain yang mendukung tidak terjadi nya error dalam proses pemilahan oleh solenoid
adalah teksutur dari manik – manik yang lebih halus daripada buah kopi sehingga manik –
manik tidak tersangkut pada palang pemilah. Waktu yang diperlukan dalam keseluruhan
proses pemilahan pada percobaan ke 1 adalah 4 menit 30 detik, untuk percobaan ke 2 adalah
4 menit 32 detik dan untuk percobaan ke 3 adalah 10 menit 10 detik.
Gambar 4.21. Manik – Manik Merah dan Hijau.
4.3.5 Data Waktu Pemilahan Buah Kopi
Pada proses pemilahan ini, alat membutuhkan waktu yang berbeda setiap percobaan.
Berikut data waktu pemilahan seperti pada tabel 4.11.
Tabel 4.11. Data Waktu Pemilahan Buah Kopi.
No Warna Buah Jumlah Buah Pengambilan Data (menit) Rata-rata waktu
pemilahan (menit) 1 2 3
1 Merah 50 6,25 6,17 5,83 6,08
2 Hijau 50 6,42 6,50 6,08 6,33
3 Hijau dan merah 100 14,17 14 13,83 14
4.3.6 Data Sub Sistem
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
Pada bagian ini pengamatan data sub sistem dilakukan dengan cara mengukur tegangan
yang mengalir pada setiap komponen dalam kondisi ON dan OFF. Hasil pengamatan dapat
dilihat pada tabel 4.12.
Tabel 4.12. Pengamatan Sub Sistem.
No Komponen Kondisi Tegangan Terbaca
(VDC )
Tegangan
Seharusnya (VDC )
1 Sensor TCS3200
ON 4.98 5
OFF 0 0
2 Motor DC
ON 4.93 5
OFF 0 0
3 Motor Servo
ON 4.96 5
OFF 0 0
4 Solenoid
ON 11.9 12
OFF 0 0
4.4 Implementasi Perangkat Lunak
Pada bagian ini membahas mengenai perangkat lunak. Pada perangkat lunak ini
terdapat ladder tombol on dan off pada sistem dan HMI Modbus, ladder penghitung jumlah
buah kopi dan ladder solenoid.
4.4.1 Inisialisasi Variabel dan Konfigurasi I/O
Inisialisasi variabel dan konfigurasi I/O berisi tentang definisi mengenai variabel dan
pin input serta output yang digunakan di dalam program.
Gambar 4.22. Variabel yang digunakan.
Penggunaan int untuk menyimpan angka dalam 2 byte (16 bit), tidak mempunyai angka
desimal dan menyimpan nilai dari -32,768 sampai 32,767.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
Gambar 4.23. Konfigurasi I/O yang digunakan.
4.4.2 Listing Program Motor Servo
Pada proses pemilahan buah kopi merah dan hijau agar buah kopi dapat terdeteksi
secara satu persatu oleh sensor maka digunakan motor servo. Motor servo menggunakan 3
pin, yaitu pin 5V, GND dan pin 6. Pin 6 sebagai input untuk motor servo dan berikut adalah
program motor servo seperti pada gambar 4.24. Pada proses motor servo akan bergerak ke 3
sudut yaitu 10º, 95º dan 175º. Pada setiap sudut itu motor servo akan berhenti sesaat sehingga
sensor dapat melakukan pembacaan warna.
Gambar 4.24. Program Motor Servo.
4.4.3 Listing Program Sensor TCS3200 Untuk Pembacaan Warna
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
Pada gambar 4.25. menjelaskan listing program sensor TCS3200 untuk membaca
frekuensi RGB dari objek yang akan dideteksi. Untuk membaca frekuensi red pada objek
makan pin S2 dan S3 diberikan logika low, sementara untuk membaca frekuensi green pada
objek maka pin S2 dan S3 diberikan logika high dan untuk membaca frekuensi blue pada
objek maka pin S2 diberikan logika low dan S3 diberikan logika high. Setelah itu tampilkan
nilai pembacaan frekuensi RGB tadi ke serial monitor dan kemudian lakukan kalibrasi
dengan objek yang akan di teliti. Setelah melakukan kalibrasi dan mendapatkan range nilai
frekuensi RGB untuk warna buah merah dan hijau kemudian dapat mendiagnosis warna buah
kopi menggunakan perintah “if” dan “if else” seperti pada gambar 4.26.
Gambar 4.25. Listing Program Sensor TCS3200 Untuk Pembacaan Frekuensi RGB.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
Gambar 4.26. Listing Pengkategorian Buah Kopi Merah atau Hijau.
4.4.4 Ladder Tombol On dan Off Pada Sistem Dan HMI
Pada program ladder ini diawali dengan tombol on dan off yang menjadi satu tombol
dengan menggunakan alamat PLC Outseal B.1 dengan output berupa motor DC dan arduino
uno.
Gambar 4.27. Ladder On Dan Off Sistem dan HMI.
4.4.5 Ladder Penghitung Jumlah Buah Kopi
Pada program ladder ini untuk penghitung jumlah buah kopi hijau sama seperti dengan
ladder solenoid karena dalam proses penghitungannya berdasarkan dari jumlah aktif dari
solenoid. Saat solenoid aktif maka penghitung buah kopi akan bertambah satu. Untuk
penghitung buah kopi merah ini berasal dari output arduino yang masuk ke S.3 pada PLC
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
berupa tegangan high dan akan mengaktifkan R.4, lalu jumlah aktif dari R.4 akan
mengaktifkan counter up dan masuk ke memori untuk menyimpannya.
Gambar 4.28. Ladder Penghitung Buah Hijau.
Gambar 4.29. Ladder Penghitung Buah Merah.
4.4.6 Ladder Solenoid
Solenoid menggunakan alamat input S.2 pada PLC Outseal, solenoid ini sendiri akan
aktif setelah menerima tegangan high pada S.2 yang berasal dari arduino. Solenoid ini akan
aktif selama 3 detik sebelum dia akan off kembali. Ditambahkan OSR (one shoot rising) ini
dimaksudkan agar ladder solenoid aktif hanya saat berubahnya kondisi S.2 ke posisi aktif,
sehingga timer off delay dapat bekerja tanpa menunggu S.2 off.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
Gambar 4.30. Laddeer Solenoid.
4.5 Komunikasi PLC Outseal dan HMI
Pada bagian ini membahas tentang komunikasi antara PLC Outseal dengan HMI.
Komunikasi ini menggunakan bluetooth dan aplikasi HMI Modbus pada android.
Pada aplikasi HMI modbus di menu utama pilih create new project seperti pada gambar
4.31.
Gambar 4.31. Tampilan Awal Aplikasi.
Lalu setelah itu pilih menu pada pojok kanan atas (berbentuk 3 titik) dan pilih menu
edit servers list, setelah itu akan muncul tampilan seperti pada gambar 4.32.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
Gambar 4.32. Tampilan Screen HMI.
Setelah itu pilih menu pada pojok kanan (berbentuk 3 titik) dan pilih Add bluetooth
device setelah itu akan ada tampilan seperti pada gambar 4.33. dan pilih scan device lalu
setelah menemukan modul bluetooth yang digunakan, karena pada penelitian ini
menggunakan modul bluetooth HC-05 maka pilih lah HC-05.
Gambar 4.33. Tampilan Server List dan Device Bluetooth.
Setelah memilih modul bluetooth maka tampilan akan berubah seperti pada gambar
4.34. setelah itu pilih apply the server to all element.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
Gambar 4.34. Tampilan Koneksi Bluetooth Yang Terhubung.
Kemudian setelah terhubung dengan modul bluetooth yang digunakan kemudian
buatlah tampilan HMI yang diinginkan seperti pada gambar 4.35. Setelah itu pilih elemen
yang telah digunakan lalu akan keluar menu dan pilih server untuk menghubungkan elemen
yang telah dibuat agar terhubung dengan modul bluetooth. Lakukan hal tersebut ke setiap
elemen.
Gambar 4.35. Pengaturan Koneksi Elemen Dengan Bluetooth.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
Tabel 4.13. Alamat PLC Dan Alamat HMI Modbus.
No Alamat
PLC
Modbus
Address
Request Type Function Code Keterangan
1 B1 128 Read bit state
(Switch)
Read Coil Status 0x01 Tombol On/Off
2 B3 130 Read bit state
(Switch)
Read Coil Status 0x01 Tombol Reset
3 I1 0 Int16 Read Holding Registers
0x03
Menghitung
buah hijau
4 I2 1 Int16 Read Holding Registers
0x03
Menghitung
buah merah
5 R6 5 Read bit state
(Switch)
Read Coil Status 0x01 Indikator Buah
Hijau
6 R4 3 Read bit state
(Switch)
Read Coil Status 0x01 Indikator Buah
Merah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian “Pemilah Buah Kopi Merah Dan Hijau Berbasis PLC
Outseal” dapat disimpulkan :
1. Sistem pemilah 50 buah kopi merah dapat berjalan dengan baik dengan rata - rata
presentase keberhasilan pembacaan warna sebesar 54%, untuk rata – rata tingkat
keberhasilan pemilahan buah oleh solenoid sebesar 97% dan waktu rata – rata yang
diperlukan untuk sistem melakukan proses secara keseluruhan yaitu 6 menit 5 detik.
2. Sistem pemilah 50 buah kopi hijau dapat berjalan dengan baik dengan rata - rata
presentase keberhasilan pembacaan warna sebesar 86%, untuk rata – rata tingkat
keberhasilan pemilahan buah oleh solenoid sebesar 98% dan waktu rata – rata yang
diperlukan untuk sistem melakukan proses secara keseluruhan yaitu 6 menit 20
detik.
3. Sistem pemilah 100 buah kopi merah dan hijau dapat berjalan dengan baik dengan
rata - rata presentase keberhasilan pembacaan warna sebesar 70%, untuk rata – rata
tingkat keberhasilan pemilahan buah oleh solenoid sebesar 97% dan waktu rata –
rata yang diperlukan untuk sistem melakukan proses secara keseluruhan yaitu 14
menit.
4. Sistem pemilah 50 manik – manik merah, 50 manik – manik hijau dan 100 manik –
manik merah dan hijau berjalan dengan baik dengan tingkat kerberhasilan
pembacaan warna dan pemilahan oleh solenoid sebesar 100%.
5. Warna buah kopi yang bergradasi atau tidak solid dapat mempengaruhi pembacaan
dari sensor TCS3200.
6. Proses pengiriman data antara PLC Outseal dengan HMI modbus yang
menggunakan modul bluetooth HC-05 dapat dilakukan dan berhasil pada jarak 0 –
10 meter.
7. Sistem sudah berjalan dengan benar, komunikasi antara arduino dengan PLC
Outseal dan PLC Outseal dengan HMI berjalan dengan baik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
5.2 Saran
Setelah melakukan penelitian terdapat saran untuk penelitian selanjutnya, yaitu:
1. Penggunaan kamera untuk mendeteksi warna yang bergradasi.
2. Mempercepat delay pembacaan warna dan delay proses kerja servo agar alat dapat
bekerja lebih cepat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
DAFTAR PUSTAKA
[1] https://alamtani.com/buah-kopi/ 14 February 2014 | Redaksi Alam Tani
[2] Bakhtiar, Agung. 2017, Buku Instruksi Plc outseal 1.0.1, Plc outseal.
[3] Arduino. 2014, Arduino Board Uno, http://ilearning.me/sample-
page162/arduino/pengertian-arduino-uno/, diakses 7 Maret 2020
[4] Christanto K., Alexander. 2019, Scada Untuk Sistem Penyortir Bola Berdasarkan
Warna Berbasis PLC M221, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Elektro, FST, Universitas
Sanata Dharma, Yogyakarta.
[5] Radityo, D. R., Fadillah, M. R., Igwahyudi, Q., & Dewanto, S. (2012). Alat Penyortir
Dan Pengecekan Kematangan Buah Menggunakan Sensor Warna, Jurnal Teknik
Komputer, 20(2), 88-92.
[6] Elektronika, T. 2016, Pengertian Relay dan Fungsinya,
http://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/, diakses 7 Maret 2020
[7] Agung, P. 2018, Memahami Pengertian Solenoida, Jenis dan Cara Kerjanya,
https://serviceacjogja.pro/pengertian-selenoida/, diakses 10 Maret 2020
[8] Linarti, L. 2014, Aplikasi Bluetooth Pada Pengontrol Alat Elektronik Rumah Tangga
Dengan Smartphone Android, Doctoral dissertation, Politeknik Negeri Sriwijaya,
Palembang.
[9] Santoso, L. H., Anwari, A., Permadi, D., & Suandana, Y. 2018. Rancang Bangun Alat
Penyortir Benda Berdasarkan Warna RGB Menggunakan Sensor Warna Berbasis
Mikrokontroler Dan PLC. Program Studi Teknik Elektro, Sekolah Tinggi Teknologi
Texmaco.
[10] Dwi Yonathan, Aryanto. 2018. Pengaturan Sudut Putar Motor DC menggunakan
Sistem Kendali PID berbasis Arduino. Tugas Akhir, Jurusan Teknik Elektro, FST,
Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
[11] Belajar Elektronika. 2017. Motor Servo: Pengertian, Fungsi, dan Prinsip Kerjanya,
https://belajarelektronika.net/motor-servo-pengertian-fungsi-dan-prinsip-kerjanya/,
diakses pada 18 November 2020.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
[12] Faudin, Agus. 2019, Penjelasan Tentang Sistem DC to DC Buck Converter,
https://www.nyebarilmu.com/penjelasan-tentang-sistem-dc-buck-converter/, diakses 18
November 2020.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
LAMPIRAN
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-1
Lampiran 1. Program Arduino Uno
#include <Servo.h>
#define S0 8
#define S1 9
#define S2 10
#define S3 11
#define sensorOut 12
const int PIN_SERVO = 6;
Servo motorServo;
int frekRed = 0;
int frekGreen = 0;
int frekBlue = 0;
int color = 0;
void setup()
{
pinMode(S0, OUTPUT);
pinMode(S1, OUTPUT);
pinMode(S2, OUTPUT);
pinMode(S3, OUTPUT);
pinMode(sensorOut, INPUT);
pinMode(13, OUTPUT);
pinMode(7, OUTPUT);
pinMode(6, OUTPUT);
motorServo.attach(6);
digitalWrite(S0,HIGH); // Setting frek-scaling to 20%
digitalWrite(S1,LOW);
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-2
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
motorServo.write(10);
delay(1000);
color = readColor();
delay(750);
motorServo.write(95);
delay(1000);
color = readColor();
delay(750);
motorServo.write(175);
delay(500);
}
int readColor()
{
digitalWrite(S2,LOW); // Setting red filtered photodiodes to be read red frequency
digitalWrite(S3,LOW);
frekRed = pulseIn(sensorOut, LOW);// Reading the output red frequency
frekRed = abs(frekRed);
Serial.print("R= "); // Printing the value on the serial monitor
Serial.print (frekRed); // printing RED color frequency
Serial.print(" ");
delay(100);
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-3
digitalWrite(S2,HIGH); // Setting green filtered photodiodes to be read green frequency
digitalWrite(S3,HIGH);
frekGreen = pulseIn(sensorOut, LOW);// Reading the output green frequency
frekGreen = abs(frekGreen);
Serial.print("G= "); // Printing the value on the serial monitor
Serial.print (frekGreen); // printing green color frequency
Serial.print(" ");
delay(100);
digitalWrite(S2,LOW); // Setting blue filtered photodiodes to be read blue frequency
digitalWrite(S3,HIGH);
frekBlue = pulseIn(sensorOut, LOW);// Reading the output blue frequency
frekBlue = abs(frekBlue);
Serial.print("B= "); // Printing the value on the serial monitor
Serial.print (frekBlue); // printing blue color frequency
Serial.println(" ");
delay(100);
if (frekRed<=2100 && frekGreen<=2000)
{
Serial.println ("kosong");
digitalWrite (13, LOW);
digitalWrite (7, LOW);
delay (250);
}
else if (frekGreen<=2500)
{
Serial.println ("hijau");
digitalWrite (13, HIGH);
digitalWrite (7, LOW);
delay (250);
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-4
}
else
{
Serial.println ("merah");
digitalWrite (13, LOW);
digitalWrite (7, HIGH);
delay (250);
}
return color;
}
Lampiran 2. Ladder PLC Outseal
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-5
Lampiran 3. Pengambilan Data Pertama Frekuensi RGB Buah Kopi Merah dan Hijau
Tabel L1. Data Frekuensi RGB Buah Kopi Merah.
No Red Green Blue
1 2605 2737 2460
2 3001 3297 2727
3 2935 3240 2416
4 2082 2380 1333
5 2899 2951 2353
6 3200 3537 2934
7 2589 2655 2125
8 2684 2713 2214
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-6
9 2360 2342 1829
10 3031 3102 2528
11 2678 2958 2221
12 2730 3189 2470
13 2465 2504 2074
14 3352 3114 2894
15 3351 3166 2774
16 3149 2960 2884
17 2822 2776 2607
18 2436 1908 2458
19 3183 2837 2771
20 3112 3374 2683
21 2418 2039 2025
22 2472 3305 1819
23 3080 3066 2550
24 3340 3233 2759
25 2805 2805 2282
26 2908 2922 2206
27 3955 4145 3346
28 3084 3283 3102
29 3037 3284 2470
30 2470 3077 2314
31 2679 3023 2589
32 2750 2788 2296
33 2592 2648 2309
34 2978 3272 2817
35 2573 2752 2228
36 3234 3421 2704
37 2875 3007 2334
38 2705 2926 2190
39 2568 2623 2097
40 2623 2701 2257
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-7
41 2832 2768 2282
42 2325 2625 1834
43 2786 3085 2388
44 2082 2139 1623
45 2740 2821 2364
46 2012 2076 1598
47 2574 2737 1981
48 2144 2327 1730
49 1945 1934 1536
50 1922 1972 1540
Tabel L2. Data Frekuensi RGB Buah Kopi Hijau.
No Red Green Blue
1 2404 2362 1991
2 2285 2293 1830
3 2313 2250 1864
4 2203 2180 1940
5 2203 2172 1939
6 2205 2178 1937
7 2204 2179 1947
8 2206 2204 1936
9 2220 2319 1896
10 2262 2329 2045
11 2369 2290 2078
12 2675 2394 2427
13 2588 2524 2270
14 2489 2258 2222
15 2470 2466 2091
16 2536 2350 2230
17 2228 2151 1904
18 2566 2390 2323
19 2195 2224 1918
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-8
20 2285 2275 1926
21 2541 2460 2125
22 2454 2376 2082
23 2277 2186 1960
24 2201 2252 1865
25 2382 2304 2158
26 2168 2200 1890
27 2291 2095 2075
28 2348 2264 2037
29 2055 2272 2188
30 2354 2301 2143
31 2066 2048 1787
32 2039 2115 1740
33 2414 2336 2186
34 2482 2387 2218
35 2110 2138 1865
36 2130 2148 1828
37 2390 2361 2028
38 2296 2281 1927
39 2002 2016 1753
40 2201 2205 1979
41 2445 2399 2041
42 2118 2046 1855
43 2224 2072 2007
44 2229 2113 1975
45 2121 2161 1839
46 2098 2107 1832
47 2039 2105 1796
48 2299 2235 2078
49 2198 2122 1976
50 2346 2376 2106
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-9
Lampiran 4. Pengambilan Data Kedua Frekuensi RGB Buah Kopi Merah dan Hijau
Tabel L3. Data Frekuensi RGB Buah Kopi Warna Merah
no Red Green Blue
1 2132 2509 1745
2 2405 2788 2055
3 2135 2450 1775
4 2228 2563 1777
5 2425 2854 1989
6 2540 3068 2151
7 2567 3011 2126
8 2501 3123 2107
9 2352 2778 1890
10 2437 2936 2134
11 2199 2568 1762
12 2262 2584 1794
13 2284 2592 1804
14 2172 2481 1735
15 2269 2719 1873
16 2095 2406 1755
17 2579 3056 2138
18 2296 2643 1802
19 2296 2643 1802
20 2472 2904 1954
21 2672 3173 2273
22 2293 2957 1887
23 2459 2929 1945
24 2356 2863 1938
25 2370 2800 2000
26 2367 2776 1881
27 2785 3474 2293
28 2151 2470 1748
29 2377 2869 2007
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-10
30 2697 3075 2137
31 2530 2940 2160
32 2376 2760 2042
33 2376 2849 1899
34 2509 2822 1977
35 2782 3552 2264
36 2234 2658 1870
37 2435 2887 1932
38 2725 3380 2362
39 2556 3137 2110
40 2464 2847 1921
41 2440 2905 1990
42 2423 2833 2112
43 2282 2667 1947
44 2561 3154 2094
45 2193 2596 1786
46 2230 2560 1753
47 2417 2836 1893
48 2336 2584 1804
49 2447 2943 2121
50 2367 2755 1859
Tabel L4. Data Frekuensi RGB Buah Kopi Warna Hijau
no Red Green Blue
1 1984 2186 1639
2 2198 2423 1743
3 2144 2333 1691
4 2363 2637 2060
5 2072 2182 1634
6 2150 2610 1897
7 2236 2412 1904
8 2310 2476 1976
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-11
9 2459 2745 2074
10 2463 2858 2085
11 1954 2071 1616
12 2096 2337 1728
13 2093 2320 1723
14 2085 2261 1768
15 2739 3299 2288
16 2772 3358 2342
17 2758 3298 2326
18 2183 2333 1808
19 2021 2228 1638
20 2302 2535 1997
21 2062 2195 1635
22 2229 2372 1869
23 2087 2307 1780
24 2233 2444 1934
25 2076 2276 1785
26 2540 2883 2207
27 2246 2481 1947
28 2122 2327 1686
29 2230 2590 1954
30 2177 2499 1777
31 2218 2462 1807
32 2337 2506 1867
33 2256 2557 1893
34 2404 2358 1962
35 2347 2483 2000
36 2134 2281 1687
37 2473 2798 2164
38 2271 2542 1843
39 2394 2661 1943
40 2411 2604 2038
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-12
41 1904 2063 1526
42 2047 2250 1693
43 2291 2464 1913
44 2229 2462 1772
45 2085 2288 1635
46 2108 2324 1676
47 2352 2256 1858
48 2208 2424 1776
49 2258 2452 1897
50 2277 2599 1797
Lampiran 5. Pengambilan Data Ketiga Frekuensi RGB Buah Kopi Merah dan Hijau
Tabel L5. Data Frekuensi RGB Buah Kopi Warna Merah.
no Red Green Blue
1 2449 2928 2134
2 2353 2771 1876
3 2214 2528 1833
4 2172 2527 1746
5 2072 2372 1703
6 2136 2421 1689
7 2339 2845 1959
8 2158 2618 1810
9 2551 3268 2217
10 1914 2803 1830
11 2038 2301 1652
12 2414 2954 2056
13 2676 3305 2316
14 2531 3204 2116
15 2276 2744 1888
16 2480 2810 1980
17 2098 2417 1684
18 2467 3037 2127
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-13
19 2421 2883 1930
20 2627 3244 2295
21 2798 3378 2312
22 2535 2971 2147
23 2907 3862 2506
24 2325 2777 1875
25 2279 2595 1784
26 2417 2788 1841
27 2541 3077 2122
28 2238 2671 1798
29 2487 2896 2123
30 2538 2997 2011
31 2271 2577 1766
32 2407 2790 2065
33 2701 3136 2189
34 2401 2995 2143
35 2233 2574 1761
36 2655 3154 2247
37 2238 2477 1745
38 2697 3204 2146
39 2683 3364 2220
40 2403 2805 1879
41 2206 2604 1827
42 2171 2484 1706
43 2365 2766 1861
44 2217 2593 1915
45 2575 3199 2241
46 2655 3405 2317
47 2119 2443 1695
48 2514 2937 2143
49 2091 2395 1695
50 2886 3508 2322
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-14
Tabel L6. Data Frekuensi RGB Buah Kopi Warna Hijau.
no Red Green Blue
1 2119 2305 1743
2 2287 2525 2044
3 2400 2751 1930
4 2135 2321 1840
5 2309 2499 1971
6 2052 2210 1645
7 2062 2242 1652
8 2319 2453 1946
9 2387 2683 2042
10 2115 2341 1837
11 1986 2218 1683
12 2359 2361 1780
13 2100 2296 1683
14 2741 3379 2222
15 2132 2407 1741
16 1982 2323 1671
17 2233 2452 1803
18 2271 2418 1799
19 2193 2344 1921
20 2164 2323 1716
21 2010 2217 1650
22 2445 2706 2035
23 2022 2144 1607
24 1986 2210 1675
25 2480 2766 2112
26 2279 2426 1965
27 2323 2502 1972
28 2396 2673 2067
29 2468 2774 2172
30 2177 2429 1770
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-15
31 2148 2351 1857
32 2205 2403 1775
33 2265 2461 1967
34 2056 2289 1695
35 2288 2466 1768
36 2000 2215 1651
37 2057 2232 1639
38 2134 2330 1701
39 1990 2150 1603
40 2042 2223 1685
41 2121 2291 1679
42 2619 3154 2168
43 2551 2988 2162
44 2105 2268 1683
45 2262 2487 1808
46 2074 2287 1748
47 2654 3073 2269
48 2123 2294 1691
49 2200 2397 1914
50 1983 2093 1582
Lampiran 6. Pengambilan Data Pertama Pemilahan Warna Buah Kopi
Tabel L7. Data Hasil Pemilahan 50 Buah Kopi Merah
No Buah Kopi Hasil Pemilahan Sistem Keterangan
1 Merah Hijau Salah
2 Merah Hijau Salah
3 Merah Hijau Salah
4 Merah Hijau Salah
5 Merah Merah Benar
6 Merah Merah Benar
7 Merah Hijau Salah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-16
8 Merah Hijau Salah
9 Merah Hijau Salah
10 Merah Hijau Salah
11 Merah Merah Benar
12 Merah Merah Benar
13 Merah Hijau Salah
14 Merah Merah Benar
15 Merah Merah Benar
16 Merah Hijau Salah
17 Merah Hijau Salah
18 Merah Hijau Salah
19 Merah Hijau Salah
20 Merah Merah Benar
21 Merah Hijau Salah
22 Merah Hijau Salah
23 Merah Hijau Salah
24 Merah Merah Benar
25 Merah Hijau Salah
26 Merah Merah Benar
27 Merah Hijau Salah
28 Merah Merah Benar
29 Merah Hijau Salah
30 Merah Hijau Salah
31 Merah Hijau Salah
32 Merah Hijau Salah
33 Merah Hijau Salah
34 Merah Merah Benar
35 Merah Hijau Salah
36 Merah Hijau Salah
37 Merah Hijau Salah
38 Merah Hijau Salah
39 Merah Hijau Salah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-17
40 Merah Hijau Salah
41 Merah Hijau Salah
42 Merah Hijau Salah
43 Merah Hijau Salah
44 Merah Hijau Salah
45 Merah Merah Benar
46 Merah Merah Benar
47 Merah Merah Benar
48 Merah Hijau Salah
49 Merah Hijau Salah
50 Merah Merah Benar
Tabel L8. Data Hasil Pemilahan 50 Buah Kopi Hijau
No Buah Kopi Hasil Pemilahan Sistem Keterangan
1 Hijau Hijau Benar
2 Hijau Hijau Benar
3 Hijau Hijau Benar
4 Hijau Hijau Benar
5 Hijau Hijau Benar
6 Hijau Hijau Benar
7 Hijau Hijau Benar
8 Hijau Hijau Benar
9 Hijau Hijau Benar
10 Hijau Hijau Benar
11 Hijau Hijau Benar
12 Hijau Hijau Benar
13 Hijau Hijau Benar
14 Hijau Hijau Benar
15 Hijau Hijau Benar
16 Hijau Hijau Benar
17 Hijau Hijau Benar
18 Hijau Hijau Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-18
19 Hijau Hijau Benar
20 Hijau Hijau Benar
21 Hijau Hijau Benar
22 Hijau Hijau Benar
23 Hijau Hijau Benar
24 Hijau Hijau Benar
25 Hijau Hijau Benar
26 Hijau Hijau Benar
27 Hijau Hijau Benar
28 Hijau Hijau Benar
29 Hijau Hijau Benar
30 Hijau Hijau Benar
31 Hijau Hijau Benar
32 Hijau Merah Salah
33 Hijau Hijau Benar
34 Hijau Hijau Benar
35 Hijau Hijau Benar
36 Hijau Hijau Benar
37 Hijau Merah Salah
38 Hijau Hijau Benar
39 Hijau Hijau Benar
40 Hijau Hijau Benar
41 Hijau Merah Salah
42 Hijau Hijau Benar
43 Hijau Hijau Benar
44 Hijau Hijau Benar
45 Hijau Hijau Benar
46 Hijau Merah Salah
47 Hijau Hijau Benar
48 Hijau Hijau Benar
49 Hijau Merah Salah
50 Hijau Hijau Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-19
Tabel L9. Data Hasil Pemilahan 100 Buah Kopi Merah dan Hijau.
No Buah Kopi Hasil Pemilahan Sistem Keterangan
1 Hijau Hijau Benar
2 Merah Hijau Salah
3 Hijau Hijau Benar
4 Hijau Hijau Benar
5 Merah Hijau Salah
6 Merah Hijau Salah
7 Hijau Hijau Benar
8 Merah Hijau Salah
9 Hijau Hijau Benar
10 Merah Hijau Salah
11 Merah Hijau Salah
12 Hijau Hijau Benar
13 Merah Hijau Salah
14 Merah Hijau Salah
15 Merah Hijau Salah
16 Hijau Hijau Benar
17 Merah Hijau Salah
18 Merah Merah Benar
19 Hijau Hijau Benar
20 Hijau Hijau Benar
21 Merah Hijau Salah
22 Hijau Hijau Benar
23 Merah Hijau Salah
24 Hijau Hijau Benar
25 Hijau Hijau Benar
26 Hijau Hijau Benar
27 Merah Hijau Salah
28 Merah Hijau Salah
29 Merah Hijau Salah
30 Merah Hijau Salah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-20
31 Merah Hijau Salah
32 Hijau Hijau Benar
33 Merah Hijau Salah
34 Merah Hijau Salah
35 Hijau Hijau Benar
36 Hijau Hijau Benar
37 Merah Hijau Salah
38 Hijau Hijau Benar
39 Merah Merah Benar
40 Hijau Hijau Benar
41 Merah Merah Benar
42 Merah Merah Benar
43 Merah Merah Benar
44 Merah Merah Benar
45 Merah Hijau Salah
46 Merah Merah Benar
47 Merah Hijau Salah
48 Hijau Hijau Benar
49 Merah Hijau Salah
50 Hijau Hijau Benar
51 Hijau Hijau Benar
52 Merah Merah Benar
53 Hijau Hijau Benar
54 Merah Merah Benar
55 Hijau Hijau Benar
56 Merah Merah Benar
57 Hijau Hijau Benar
58 Hijau Hijau Benar
59 Merah Hijau Salah
60 Hijau Hijau Benar
61 Merah Hijau Salah
62 Hijau Hijau Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-21
63 Merah Merah Benar
64 Merah Hijau Salah
65 Hijau Hijau Benar
66 Merah Hijau Salah
67 Merah Merah Benar
68 Merah Merah Benar
69 Hijau Hijau Benar
70 Merah Merah Benar
71 Hijau Hijau Benar
72 Hijau Hijau Benar
73 Hijau Hijau Benar
74 Merah Merah Benar
75 Merah Merah Benar
76 Merah Hijau Salah
77 Merah Merah Benar
78 Merah Hijau Salah
79 Merah Merah Benar
80 Hijau Hijau Benar
81 Hijau Merah Salah
82 Hijau Hijau Benar
83 Merah Hijau Salah
84 Hijau Hijau Benar
85 Hijau Hijau Benar
86 Hijau Merah Salah
87 Merah Merah Benar
88 Hijau Hijau Benar
89 Hijau Merah Salah
90 Merah Merah Benar
91 Merah Merah Benar
92 Hijau Hijau Benar
93 Hijau Hijau Benar
94 Hijau Hijau Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-22
Lampiran 7. Pengambilan Data Kedua Pemilahan Warna Buah Kopi
Tabel L10. Data Hasil Pemilahan 50 Buah Kopi Merah
No Buah Kopi Hasil Pemilahan Sistem Keterangan
1 Merah Hijau Salah
2 Merah Hijau Salah
3 Merah Merah Benar
4 Merah Hijau Salah
5 Merah Hijau Salah
6 Merah Hijau Salah
7 Merah Hijau Salah
8 Merah Merah Benar
9 Merah Hijau Salah
10 Merah Hijau Salah
11 Merah Merah Benar
12 Merah Hijau Salah
13 Merah Hijau Salah
14 Merah Hijau Salah
15 Merah Hijau Salah
16 Merah Hijau Salah
17 Merah Merah Benar
18 Merah Hijau Salah
19 Merah Hijau Salah
20 Merah Hijau Salah
21 Merah Hijau Salah
95 Hijau Hijau Benar
96 Hijau Hijau Benar
97 Hijau Hijau Benar
98 Hijau Merah Salah
99 Merah Merah Benar
100 Hijau Merah Salah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-23
22 Merah Hijau Salah
23 Merah Merah Benar
24 Merah Hijau Salah
25 Merah Hijau Salah
26 Merah Hijau Salah
27 Merah Hijau Salah
28 Merah Hijau Salah
29 Merah Hijau Salah
30 Merah Merah Benar
31 Merah Hijau Salah
32 Merah Hijau Salah
33 Merah Merah Benar
34 Merah Hijau Salah
35 Merah Merah Benar
36 Merah Merah Benar
37 Merah Hijau Salah
38 Merah Merah Benar
39 Merah Merah Benar
40 Merah Merah Benar
41 Merah Hijau Salah
42 Merah Hijau Salah
43 Merah Merah Benar
44 Merah Hijau Salah
45 Merah Merah Benar
46 Merah Merah Benar
47 Merah Hijau Salah
48 Merah Hijau Salah
49 Merah Merah Benar
50 Merah Merah Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-24
Tabel L11. Data Hasil Pemilahan 50 Buah Kopi Hijau
No Buah Kopi Hasil Pemilahan Sistem Keterangan
1 Hijau Hijau Benar
2 Hijau Hijau Benar
3 Hijau Hijau Benar
4 Hijau Hijau Benar
5 Hijau Hijau Benar
6 Hijau Hijau Benar
7 Hijau Hijau Benar
8 Hijau Hijau Benar
9 Hijau Hijau Benar
10 Hijau Hijau Benar
11 Hijau Hijau Benar
12 Hijau Hijau Benar
13 Hijau Hijau Benar
14 Hijau Hijau Benar
15 Hijau Hijau Benar
16 Hijau Hijau Benar
17 Hijau Hijau Benar
18 Hijau Hijau Benar
19 Hijau Merah Salah
20 Hijau Hijau Benar
21 Hijau Hijau Benar
22 Hijau Hijau Benar
23 Hijau Hijau Benar
24 Hijau Hijau Benar
25 Hijau Hijau Benar
26 Hijau Hijau Benar
27 Hijau Hijau Benar
28 Hijau Hijau Benar
29 Hijau Hijau Benar
30 Hijau Hijau Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-25
31 Hijau Hijau Benar
32 Hijau Merah Salah
33 Hijau Hijau Benar
34 Hijau Hijau Benar
35 Hijau Hijau Benar
36 Hijau Merah Salah
37 Hijau Hijau Benar
38 Hijau Hijau Benar
39 Hijau Hijau Benar
40 Hijau Hijau Benar
41 Hijau Hijau Benar
42 Hijau Merah Salah
43 Hijau Hijau Benar
44 Hijau Hijau Benar
45 Hijau Hijau Benar
46 Hijau Hijau Benar
47 Hijau Hijau Benar
48 Hijau Hijau Benar
49 Hijau Hijau Benar
50 Hijau Hijau Benar
Tabel L12. Data Hasil Pemilahan 100 Buah Kopi Merah dan Hijau
No Buah Kopi Hasil Pemilahan Sistem Keterangan
1 Hijau Hijau Benar
2 Hijau Hijau Benar
3 Hijau Hijau Benar
4 Merah Merah Benar
5 Hijau Hijau Benar
6 Hijau Hijau Benar
7 Merah Merah Benar
8 Hijau Hijau Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-26
9 Merah Merah Benar
10 MErah Hijau Salah
11 Merah Merah Benar
12 Hijau Hijau Benar
13 Merah Hijau Salah
14 Hijau Hijau Benar
15 Hijau Hijau Benar
16 Merah Merah Benar
17 Hijau Merah Salah
18 Hijau Hijau Benar
19 Merah Hijau Salah
20 Hijau Hijau Benar
21 Hijau Hijau Benar
22 Hijau Hijau Benar
23 Hijau Hijau Benar
24 Hijau Hijau Benar
25 Hijau Hijau Benar
26 Hijau Merah Salah
27 Merah Hijau Salah
28 Merah Hijau Salah
29 Merah Hijau Salah
30 Merah Hijau Salah
31 Hijau Hijau Benar
32 Hijau Hijau Benar
33 Hijau Hijau Benar
34 Merah Merah Benar
35 Merah Hijau Salah
36 Hijau Hijau Benar
37 Merah Merah Benar
38 Hijau Hijau Benar
39 Hijau Hijau Benar
40 Merah Merah Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-27
41 Hijau Hijau Benar
42 Merah Hijau Salah
43 Merah Hijau Salah
44 Merah Hijau Salah
45 Merah Merah Benar
46 Merah Hijau Salah
47 Merah Hijau Salah
48 Merah Merah Benar
49 Hijau Hijau Benar
50 Merah Hijau Salah
51 Hijau Hijau Benar
52 Hijau Merah Salah
53 Hijau Hijau Benar
54 Merah Hijau Salah
55 Merah Merah Benar
56 Hijau Hijau Benar
57 Merah Merah Benar
58 Merah Merah Benar
59 Merah Hijau Salah
60 Merah Merah Benar
61 Hijau Hijau Benar
62 Hijau Hijau Benar
63 Merah Hijau Salah
64 Merah Hijau Salah
65 Hijau Hijau Benar
66 MErah Hijau Salah
67 Merah Hijau Salah
68 Hijau Hijau Benar
69 Merah Hijau Salah
70 Hijau Hijau Benar
71 Merah Hijau Salah
72 Hijau Hijau Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-28
73 Hijau Hijau Benar
74 Hijau Hijau Benar
75 Merah Hijau Salah
76 Merah Hijau Salah
77 Merah Merah Benar
78 Hijau Hijau Benar
79 Hijau Hijau Benar
80 Hijau Hijau Benar
81 Hijau Hijau Benar
82 Merah Merah Benar
83 Hijau Hijau Benar
84 Hijau Hijau Benar
85 Merah Hijau Salah
86 Hijau Hijau Benar
87 Merah Hijau Salah
88 Hijau Hijau Benar
89 Merah Merah Benar
90 Merah Hijau Salah
91 Hijau Hijau Benar
92 Merah Merah Benar
93 Merah Hijau Salah
94 Merah Hijau Salah
95 Merah Hijau Salah
96 Hijau Hijau Benar
97 Merah Merah Benar
98 Hijau Hijau Benar
99 Hijau Merah Salah
100 Merah Merah Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-29
Lampiran 8. Pengambilan Data Ketiga Pemilahan Warna Buah Kopi
Tabel L13. Data Hasil Pemilahan 50 Buah Kopi Merah
No Buah Kopi Hasil Pemilahan Sistem Keterangan
1 Merah Merah Benar
2 Merah Merah Benar
3 Merah Merah Benar
4 Merah Merah Benar
5 Merah Merah Benar
6 Merah Merah Benar
7 Merah Merah Benar
8 Merah Merah Benar
9 Merah Merah Benar
10 Merah Merah Benar
11 Merah Merah Benar
12 Merah Merah Benar
13 Merah Merah Benar
14 Merah Merah Benar
15 Merah Merah Benar
16 Merah Merah Benar
17 Merah Merah Benar
18 Merah Merah Benar
19 Merah Merah Benar
20 Merah Merah Benar
21 Merah Merah Benar
22 Merah Merah Benar
23 Merah Merah Benar
24 Merah Merah Benar
25 Merah Merah Benar
26 Merah Merah Benar
27 Merah Merah Benar
28 Merah Merah Benar
29 Merah Merah Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-30
30 Merah Merah Benar
31 Merah Merah Benar
32 Merah Merah Benar
33 Merah Merah Benar
34 Merah Merah Benar
35 Merah Merah Benar
36 Merah Merah Benar
37 Merah Merah Benar
38 Merah Merah Benar
39 Merah Merah Benar
40 Merah Merah Benar
41 Merah Merah Benar
42 Merah Hijau Salah
43 Merah Merah Benar
44 Merah Hijau Salah
45 Merah Merah Benar
46 Merah Merah Benar
47 Merah Merah Benar
48 Merah Merah Benar
49 Merah Merah Benar
50 Merah Merah Benar
Tabel L14. Data Hasil Pemilahan 50 Buah Kopi Hijau
No Buah Kopi Hasil Pemilahan Sistem Keterangan
1 Hijau Hijau Benar
2 Hijau Hijau Benar
3 Hijau Merah Salah
4 Hijau Hijau Benar
5 Hijau Hijau Benar
6 Hijau Hijau Benar
7 Hijau Hijau Benar
8 Hijau Hijau Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-31
9 Hijau Hijau Benar
10 Hijau Hijau Benar
11 Hijau Merah Salah
12 Hijau Hijau Benar
13 Hijau Merah Salah
14 Hijau Hijau Benar
15 Hijau Hijau Benar
16 Hijau Hijau Benar
17 Hijau Hijau Benar
18 Hijau Hijau Benar
19 Hijau Merah Salah
20 Hijau Hijau Benar
21 Hijau Merah Salah
22 Hijau Hijau Benar
23 Hijau Merah Salah
24 Hijau Hijau Benar
25 Hijau Hijau Benar
26 Hijau Hijau Benar
27 Hijau Merah Salah
28 Hijau Hijau Benar
29 Hijau Merah Salah
30 Hijau Hijau Benar
31 Hijau Hijau Benar
32 Hijau Hijau Benar
33 Hijau Hijau Benar
34 Hijau Hijau Benar
35 Hijau Hijau Benar
36 Hijau Hijau Benar
37 Hijau Merah Salah
38 Hijau Hijau Benar
39 Hijau Hijau Benar
40 Hijau Hijau Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-32
41 Hijau Hijau Benar
42 Hijau Hijau Benar
43 Hijau Hijau Benar
44 Hijau Hijau Benar
45 Hijau Hijau Benar
46 Hijau Merah Salah
47 Hijau Hijau Benar
48 Hijau Merah Salah
49 Hijau Merah Salah
50 Hijau Hijau Benar
Tabel L15. Data Hasil Pemilahan 100 Buah Kopi Merah Dan Hijau Yang Dicampur
No Buah Kopi Hasil Pemilahan Sistem Keterangan
1 Hijau Merah Salah
2 Hijau Hijau Benar
3 Merah Merah Benar
4 Hijau Hijau Benar
5 Hijau Hijau Benar
6 Hijau Hijau Benar
7 Hijau Merah Salah
8 Hijau Hijau Benar
9 Hijau Hijau Benar
10 Merah Merah Benar
11 Hijau Merah Salah
12 Hijau Hijau Benar
13 Merah Merah Benar
14 Merah Merah Benar
15 Merah Merah Benar
16 Merah Hijau Salah
17 Hijau Hijau Benar
18 Merah Merah Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-33
19 Hijau Hijau Benar
20 Hijau Hijau Benar
21 Hijau Hijau Benar
22 Merah Merah Benar
23 Hijau Hijau Benar
24 Merah Merah Benar
25 Merah Merah Benar
26 Hijau Merah Salah
27 Merah Merah Benar
28 Merah Merah Benar
29 Merah Merah Benar
30 Hijau Merah Salah
31 Merah Merah Benar
32 Hijau Hijau Benar
33 Hijau Hijau Benar
34 Merah Merah Benar
35 Merah Merah Benar
36 Hijau Hijau Benar
37 Hijau Merah Salah
38 Hijau Merah Salah
39 Merah Merah Benar
40 Hijau Hijau Benar
41 Hijau Merah Salah
42 Hijau Merah Salah
43 Hijau Merah Salah
44 Merah Merah Benar
45 Merah Merah Benar
46 Merah Merah Benar
47 Merah Merah Benar
48 Hijau Hijau Benar
49 Hijau Merah Salah
50 Hijau Merah Salah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-34
51 Merah Merah Benar
52 Hijau Hijau Benar
53 Merah Merah Benar
54 Merah Merah Benar
55 Merah Merah Benar
56 Hijau Hijau Benar
57 Merah Merah Benar
58 Merah Hijau Salah
59 Merah Merah Benar
60 Merah Merah Benar
61 Merah Merah Benar
62 Merah Merah Benar
63 Merah Merah Benar
64 Hijau Hijau Benar
65 Hijau Merah Salah
66 Merah Merah Benar
67 Merah Merah Benar
68 Hijau Hijau Benar
69 Merah Merah Benar
70 Hijau Hijau Benar
71 Merah Merah Benar
72 Merah Merah Benar
73 Merah Merah Benar
74 Merah Merah Benar
75 Merah Merah Benar
76 Hijau Hijau Benar
77 Hijau Merah Salah
78 Hijau Merah Salah
79 Hijau Hijau Benar
80 Merah Hijau Salah
81 Merah Merah Benar
82 Merah Merah Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-35
Lampiran 9. Data Frekuensi RGB Manik – Manik Merah dan Hijau.
Tabel L16. Tabel Frekuensi RGB Mani – Manik Merah.
No RED GREEN BLUE
1 2363 3315 2149
2 2534 3931 2434
3 2489 3608 2348
4 2539 3696 2201
5 2448 3441 2270
6 2539 3723 2394
7 2418 3475 2249
8 2391 3379 2202
9 2425 3471 2261
83 Hijau Hijau Benar
84 Hijau Hijau Benar
85 Merah Merah Benar
86 Merah Merah Benar
87 Merah Merah Benar
88 Hijau Hijau Benar
89 Hijau Hijau Benar
90 Hijau Hijau Benar
91 Hijau Merah Salah
92 Hijau Merah Salah
93 Merah Merah Benar
94 Merah Merah Benar
95 Merah Merah Benar
96 Hijau Hijau Benar
97 Merah Merah Benar
98 Hijau Hijau Benar
99 Hijau Merah Salah
100 Hijau Merah Salah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-36
10 2361 3479 2277
11 2431 3429 2185
12 2584 3601 2388
13 2410 3452 2205
14 2511 3494 2167
15 2429 3424 2208
16 2455 3692 2407
17 2467 3633 2360
18 2356 3335 2183
19 2365 3276 2150
20 2380 3376 2195
21 2554 3639 2344
22 2406 3356 2184
23 2443 3638 2357
24 2350 3289 2159
25 2387 3389 2189
26 2474 3631 2361
27 2535 3650 2322
28 2344 3242 2133
29 2459 3502 2280
30 2520 3870 2429
31 2391 3469 2245
32 2444 3554 2319
33 2365 3328 2187
34 2397 3379 2204
35 2330 3490 2212
36 2635 4099 2520
37 2552 3900 2424
38 2367 3708 2480
39 2392 3286 2151
40 2622 3732 2458
41 2551 3921 2396
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-37
42 2351 3270 2120
43 2324 3269 2147
44 2417 3208 2220
45 2442 3462 2250
46 2524 4029 2423
47 2378 3340 2196
48 2315 3196 2071
49 2433 3317 2187
50 2380 3333 2176
Tabel L17. Tabel Frekuensi RGB Manik – Manik Hijau.
No RED GREEN BLUE
1 2696 2498 2124
2 2508 2365 2025
3 2424 2343 1964
4 2698 2430 2090
5 2512 2329 1999
6 2643 2456 2158
7 2482 2382 2059
8 2815 2501 2225
9 2639 2457 2132
10 2614 2430 2098
11 2656 2421 2102
12 2965 2625 2349
13 3009 2645 2362
14 2811 2499 2233
15 2772 2624 2374
16 2939 2599 2306
17 2724 2411 2187
18 2739 2468 2187
19 2499 2376 1998
20 2633 2399 2087
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-38
21 2774 2442 2188
22 2718 2405 2093
23 2591 2396 2092
24 2461 2334 1983
25 2492 2366 1994
26 2540 2418 2033
27 2571 2374 2071
28 2583 2376 2061
29 2589 2433 2076
30 2486 2362 2006
31 2450 2336 1977
32 2498 2353 2014
33 2571 2414 2048
34 2508 2357 1991
35 2538 2319 1985
36 2651 2360 2110
37 2589 2381 2079
38 2565 2375 2036
39 2709 2460 2185
40 2537 2350 1947
41 2577 2369 2062
42 2523 2390 2029
43 2515 2358 2010
44 2864 2580 2232
45 2633 2406 2088
46 2508 2357 2010
47 2653 2393 2085
48 2537 2386 2032
49 2582 2394 2069
50 2729 2503 2172
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-39
Lampiran 10. Pengambilan Data Pemilahan Warna Manik-Manik Merah dan Hijau
Tabel L18. Data Hasil Pemilahan 100 Manik-Manik Merah dan Hijau yang Dicampur
No Manik – Manik Hasil Pemilahan Sistem Keterangan
1 Hijau Hijau Benar
2 Hijau Hijau Benar
3 Hijau Hijau Benar
4 Hijau Hijau Benar
5 Merah Merah Benar
6 Merah Merah Benar
7 Hijau Hijau Benar
8 Hijau Hijau Benar
9 Merah Merah Benar
10 Hijau Hijau Benar
11 Merah Merah Benar
12 Hijau Hijau Benar
13 Merah Merah Benar
14 Hijau Hijau Benar
15 Hijau Hijau Benar
16 Hijau Hijau Benar
17 Merah Merah Benar
18 Hijau Hijau Benar
19 Merah Merah Benar
20 Merah Merah Benar
21 Merah Merah Benar
22 Merah Merah Benar
23 Hijau Hijau Benar
24 Hijau Hijau Benar
25 Hijau Hijau Benar
26 Merah Merah Benar
27 Hijau Hijau Benar
28 Hijau Hijau Benar
29 Merah Merah Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-40
30 Merah Merah Benar
31 Hijau Hijau Benar
32 Merah Merah Benar
33 Hijau Hijau Benar
34 Merah Merah Benar
35 Hijau Hijau Benar
36 Hijau Hijau Benar
37 Hijau Hijau Benar
38 Merah Merah Benar
39 Merah Merah Benar
40 Hijau Hijau Benar
41 Hijau Hijau Benar
42 Merah Merah Benar
43 Hijau Hijau Benar
44 Merah Merah Benar
45 Merah Merah Benar
46 Hijau Hijau Benar
47 Merah Merah Benar
48 Hijau Hijau Benar
49 Merah Merah Benar
50 Hijau Hijau Benar
51 Merah Merah Benar
52 Merah Merah Benar
53 Merah Merah Benar
54 Hijau Hijau Benar
55 Hijau Hijau Benar
56 Hijau Hijau Benar
57 Merah Merah Benar
58 Hijau Hijau Benar
59 Hijau Hijau Benar
60 Hijau Hijau Benar
61 Merah Merah Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-41
62 Merah Merah Benar
63 Merah Merah Benar
64 Merah Merah Benar
65 Hijau Hijau Benar
66 Merah Merah Benar
67 Merah Merah Benar
68 Merah Merah Benar
69 Merah Merah Benar
70 Hijau Hijau Benar
71 Hijau Hijau Benar
72 Merah Merah Benar
73 Merah Merah Benar
74 Merah Merah Benar
75 Merah Merah Benar
76 Hijau Hijau Benar
77 Merah Merah Benar
78 Merah Merah Benar
79 Hijau Hijau Benar
80 Hijau Hijau Benar
81 Merah Merah Benar
82 Hijau Hijau Benar
83 Hijau Hijau Benar
84 Merah Merah Benar
85 Merah Merah Benar
86 Hijau Hijau Benar
87 Merah Merah Benar
88 Merah Merah Benar
89 Hijau Hijau Benar
90 Merah Merah Benar
91 Merah Merah Benar
92 Hijau Hijau Benar
93 Hijau Hijau Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-42
94 Hijau Hijau Benar
95 Hijau Hijau Benar
96 Merah Merah Benar
97 Hijau Hijau Benar
98 Merah Merah Benar
99 Merah Merah Benar
100 Hijau Hijau Benar
Lampiran 11. Penambahan Dasar Teori
2.9 Motor DC[10]
Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik
menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya memutar impeller
pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan dan lain-lain. Motor
listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik
kadangkala disebut “kuda kerja” industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor
menggunakan sekitar 70% 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 medan magnet, maka tegangan yang berubah-ubah
arah akan timbul 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. Catu tegangan DC dari baterai menuju lilitan melalui sikat yang
menyentuh komutator, dua segmen yang terhubung dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu
lilitan ditunjukkan pada Gambar L1.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-43
Gambar L1. Motor DC.
Jika arus lewat pada suatu konduktor, maka timbul medan magnet di sekitar konduktor.
Area medan magnet ditentukan oleh aliran arus pada konduktor ditunjukkan Gambar L2.
Gambar L2. Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor.
Aturan Genggaman Tangan Kanan bisa dipakai untuk menentukan arah garis fluks di
sekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan dengan jempol mengarah pada
arah aliran arus, maka jari-jari anda akan menunjukkan arah garis fluks. Gambar L3.
menunjukkan medan magnet yang terbentuk di sekitar konduktor berubah arah karena bentuk
U.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-44
Gambar L3. Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor.
Medan magnet hanya terjadi di sekitar sebuah konduktor jika ada arus mengalir pada
konduktor tersebut. Pada motor listrik konduktor berbentuk U disebut angker dinamo.
Gambar L4. Medan magnet mengelilingi konduktor dan di antara kutub.
Jika konduktor berbentuk U (angker dinamo) diletakkan di antara kutub utara dan
selatan yang kuat, maka medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan medan magnet
kutub.
Gambar L5. Reaksi garis fluks.
Lingkaran bertanda A dan B merupakan ujung konduktor yang dilengkungkan (looped
conductor). Arus mengalir masuk melalui ujung A dan keluar melalui ujung B. Medan
konduktor A yang searah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan
medan yang kuat di bawah konduktor. Konduktor akan berusaha bergerak ke atas untuk
keluar dari medan kuat ini. Medan konduktor B yang berlawanan arah jarum jam akan
menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di atas konduktor.
Konduktor akan berusaha untuk bergerak turun agar keluar dari medan yang kuat tersebut.
Gaya-gaya tersebut akan membuat angker dinamo berputar searah jarum jam.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-45
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum :
- Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya.
- Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran atau
loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan
mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.
- Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar / torque untuk memutar kumparan.
- Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga
putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan
elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
Pada motor DC, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan
medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konversi dari energi
listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya berlangsung melalui medan
magnet, dengan demikian medan magnet disini selain berfungsi sebagai tempat untuk
menyimpan energi, sekaligus sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi, daerah
tersebut ditunjukkan pada Gambar L6.
Gambar L6. Prinsip kerja motor DC.
Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna, tegangan
sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak yang disebabkan reaksi lawan. Dengan
memberi arus pada kumparan jangkar yang dilindungi oleh medan magnet menimbulkan
perputaran pada motor.
2.10 Motor servo[11]
Motor servo adalah sebuah motor DC dengan sistem umpan balik tertutup dimana
posisi rotornya akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor
servo. Motor ini tediri dari sebuah motor DC, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian
kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo.
Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-46
kaki sinyal dari kabel motor. Selain itu, motor servo juga memiliki beberapa kelemahan,
yaitu: memerlukan pengaturan yang tepat untuk menstabilkan umpan balik, motor menjadi
tidak terkendali jika encoder tidak memberikan umpan balik dan beban berlebih dalam waktu
yang lama dapat merusak motor. Motor servo dapat dilihat pada gambar L7.
Gambar L7. Motor Servo MG996R.
Keunggulan dari penggunaan motor servo adalah:
1. Tidak bergetar dan tidak beresonansi saat beroperasi.
2. Daya yang dihasilkan sebanding dengan ukuran dan berat motor.
3. Penggunaan arus listrik sebanding dengan beban yang diberikkan.
4. Resolusi dan akurasi dapat diubah dengan hanya mengganti encoder yang dipakai.
5. Tidak berisik saat beroperasi dengan kecepatan tinggi
2.10.1 Prinsip Kerja
Prinsip kerja dari motor servo tidak jauh berbeda dengan motor DC yang lain. Hanya
saja motor ini dapat bekerja searah maupun berlawanan jarum jam. Derajat putaran dari
motor servo juga dapat dikendalikandengan mengatur sinyalyang masuk ke dalam motor
tersebut. Gambar atau skema pulsa kendali motor servo dapat dilihat pada gambar L8.
Gambar L8. Skema pulsa kendali motor servo.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-47
Motor servo akan bekerja dengan baik bila pin kontrolnya diberikan sinyal PWM
dengan frekuensi 50 Hz. Frekuensi tersebut dapat diperoleh ketika kondisi Ton duty cycle
berada di angka 1,5 ms. Dalam posisi tersebut rotor pada motor berhenti tepat di sudut nol
derajat atau posisi netral. Pada saat kondisi Ton duty cycle kurang dari 1,5 ms, rotor akan
berputar berlawanan arah jarum jam. Sebaliknya pada saat kondisi Ton duty cycle lebih dari
1,5 ms, maka rotor akan berputar searah jarum jam. Berikut adalah rumus untuk menentukan
sudut dengan duty cycle pada rumus berikut
1. Pergerakan sudut motor servo clockwise:
Duty cycle= (sudut/18)+2.5
2. Pergerakan sudut motor servo counter-clockwise:
Duty cycle=|(sudut/18)|-12.5
2.11 DC Buck Converter[12]
DC Buck Converter adalah rangkaian elektronika yang berfungsi sebagai penurun
tegangan DC ke DC (konverter DC-to-DC atau Choppers) dengan metode switching. Secara
garis besar rangkaian konverter dc to dc ini memakai komponen switching seperti MOSFET
(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), thyristor, IGBT untuk mengatur duty
cycle. Secara umum komponen penyusun DC Chopper tipe Buck (Buck Converter) antara
lain :
1. Sumber masukan DC
2. Rangkaian Kontrol (Drive Circuit)
3. Dioda Freewheeling
4. Induktor
5. Kapasitor
6. MOSFET
7. Beban (R)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-48
Gambar L9. Rangkaian DC Buck Converter.
Fungsi dari komponen penyusun diatas :
1. MOSFET digunakan sebagai pencacah arus sesuai dengan setting duty cycle sehingga
keluaran DC Chopper sesuai dengan nilai yang setting.
2. Drive Circuit digunakan untuk mengendalikan MOSFET, sehingga timing untuk
MOSFET bekerja dapat dikendalikan kapan harus on atau off.
3. Induktor digunakan untuk menyimpan energi dalam bentuk arus. Energi tersebut
disimpan dikala MOSFET on dan dilepas dikala MOSFET off.
4. Dioda Freewheeling digunakan untuk mengalirkan arus yang dihasilkan induktor
dikala MOSFET off.
2.11.1 Prinsip Kerja
MOSFET yang dipakai pada rangkaian DC Chopper tipe buck yaitu bertindak sebagai
saklar yang sanggup membuka atau menutup rangkaian. Sehingga keluaran tegangan dapat
dikontrol sesuai dengan duty cycle yang diseting. Kinerja dari DC Chopper tipe buck dapat
diperhatikan pada saat :
1. Ketika MOSFET on (tertutup) dan dioda off, arus mengalir dari sumber menuju ke
induktor (pengisian induktor), disafilter oleh kapasitor, kemudian ke beban, kembali
lagi ke sumber.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-49
2. Ketika MOSFET off (terbuka) dan dioda on, arus yang disimpan indukor dikeluarkan
menuju ke beban kemudian ke dioda freewheeling dan kembali lagi ke induktor.
Gambar L10. Kondisi Saat Mosfet ON dan OFF.
Spesifikasi dari regulator LM2596 :
1. input voltage : DC 3V - 40V.
2. output voltage yang bisa disesuaikan : DC 1.5V – 35V (tegangan output harus lebih
rendah).
3. Arus maksimal : 3 A.
4. Efisiensi sampai 96%.
Gambar L11. Modul Regulator LM2596.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI