Kontak

Email | elektronikaabcd2015@gmail.com

Search This Blog

MENU

Thursday, January 11, 2018

PURWARUPA PEMINDAH BARANG FERROMAGNETIK SECARA OTOMATIS DENGAN KEYPAD MENGGUNAKAN ARDUINO MEGA 2560

PURWARUPA PEMINDAH BARANG FERROMAGNETIK SECARA OTOMATIS DENGAN KEYPAD MENGGUNAKAN ARDUINO MEGA 2560

Anisa Nurul Asyifa1, Rizqi Kurnia Rismawan2, Rizqy Budiharnanto3, Samuel BETA4
Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektronika Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275
E-mail : 1 anisa.asyifa@gmail.com, 2Rizkurnia14@gmail.com, 3 rizkybudi8686@gmail.com, 4sambetak2@gmail.com

Intisari  -  Untuk  mempermudah  memindahkan barang dengan ferromagnetik secara otomatis,  maka dalam  proyek  ini  dibuatlah  proyek  Arduino menggunakan masukan berupa keypad 4X4 dan Sensor Ultrasonik dengan luaran Buzzer, LED RGB, dan Liquid Crystal Display (LCD) yang telah dilengkapi dengan I2C. Pengguna harus berada pada jarak aman yang akan dideteksi oleh Sensor Ultrasonik HCSR04 kemudian memasukkan kata sandi untuk mengaktifkan program. Magnet dapat bergerak menuju ke tempat tujuan oleh motor stepper dengan menekan keypad untuk menentukan posisi dan dapat berpindah tempat tanpa harus kembali ke home.

Kata kunci - Keypad, Sensor Ultrasonik, Motor Stepper, LCD, I2C

Abstract - To make it easier to move the object with ferromagnetic automatically, so in this project is made the Arduino Project with Keypad 4x4 and Ultrasonic Sensor as the inputs while for the outputs are buzzer, LED RGB, and liquid crystal display (LCD) completed with I2C. User should in the safe zone and it is detected with ultrasonic sensor the insert the password to activate program. The magnetic can move to the direction with stepper motor by press the keypad to choose the position wanted and it can move to another position without have to go back to home first.

Keyword - Keypad, Ultrasonic Sensor, Stepper Motor, LCD, I2C
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
      Seiring perkembangan teknologi di dunia industri, banyak produk/alat industri yang dioperasikan secara otomatis dengan program (PLC, mikrokontroller dan mikroprosesor). Sebagai contoh adalah alat pemindah barang ferromagnetik dengan ukuran yang besar dan berat. Sistem otomatis dalam alat tersebut berdasarkan sumbu koordinat (x,y). Hal ini sebagai wujud perkembangan sistem manual yang sebelumnya. Aktuator yang digunakan adalah motor stepper dengan akurasi putaran dalam bentuk derajat putar (degree). Sehingga kita dapat menetukan jarak yang ditempuh berdasarkan derajat putar motor stepper. Jadi, terdapat dua motor stepper untuk gerakan horizontal (sumbu x) dan gerakan vertikal (sumbu y).

1.2 Rumusan Masalah
      Berdasarkan latar belakang, akan ditentukan beberapa masalah, yaitu

  1. Bagaimana cara mengotomatisasi ferromagnetik?
  2. Bagaimana cara memindahkan objek dari satu tempat ke tempat lainnya secara otomatis?
  3. Bagaimana program yang digunakan untuk memindahkan objek secara otomatis?
1.3 Tujuan
      Tujuan pembuatan alat ini adalah
  1. Dapat merancang dan membuat alat pemindah barang secara otomatis dengan ferromagnetik
  2. Dapat memindahkan objek dengan presisi sesuai posisi yang diinginkan

1.4 Pembatasan Masalah
      Adapun pembatasan masalah dari alat ini adalah sebagai berikut

  1. Perancangan perangkat keras terdiri dari Arduino Mega2560, Sensor Ultrasonik, Keypad, Motor Stepper, Buzzer, LED RGB, LCD, dan I2C
  2. Sensor yang digunakan dalam alat ini adalah Sensor Ultrasonik HCSR-04
  3. Posisi ferromagnet ditunjukkan pada LCD I2C
  4. Magnet dapat berpindah ke posisi lain tanpa harus kembali ke Home
II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sensor Ultrasonik HCSR04
     
Ultrasonik merupakan sensor yang bekerja berda sarkan prinsip pantulan gelombang suara dan dapat digu nakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek tertentu di depannya serta dapat mendeteksi jarak benda tersebut dari dirinya.   Sensor ultrasonik pada umumnya terdiri da ri dua unit, yaitu unit pemancar dan unit penerima. Untuk mengukur jarak menggunakan sesor ultrasonik, proses sensoring yang dilakukan pada sensor menggunakan met ode pantulan antara sensor dengan objek yang dituju.

Gambar 1 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik

2.2 Arduino Mega2560

Arduino Mega 2560 adalah papan pengembangan mikrokontroller yang berbasis Arduino dengan menggunakan chip ATmega2560. Board ini memiliki pin I/O yang cukup banyak, sejumlah 54 buah digital I/O pin (15 pin diantaranya adalah PWM), 16 pin analog input, 4 pin UART (serial port hardware). Arduino Mega 2560 dilengkapi dengan sebuah oscillator 16 Mhz, sebuah port USB, power jack DC, ICSP header, dan tombol reset. Board ini sudah sangat lengkap, sudah memiliki segala sesuatu yang dibuthkan untuk sebuah mikrokontroller. Dengan penggunaan yang cukup sederhana, anda tinggal menghubungkan power dari USB ke PC anda atau melalui adaptor AC/DC ke jack DC
Gambar 2 Arduino Mega 2560

2.3 Liquid Crystal Display (LCD)

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil   utama.   LCD  sudah   digunakan   diberbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, atau pun layar komputer. Pada postingan aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat. Pada Alat pemindah barang ferromagnetik yang dibuat, LCD digunakan untuk menampilkan masukan password dan tempat yang dituju.

Gambar 3 LCD 2x16


2.4 Keypad 4x4

Keypad merupakan tombol-tombol yang disusun secara maktriks (baris x kolom) sehingga dapat mengurangi penggunaan pin input. Sebagai contoh, Keypad Matriks 4×4 cukup menggunakan 8 pin untuk 16 tombol.
Gambar 4 Keypad 4x4

2.5 Motor Stepper

Motor stepper mengubah pulsa-pulsa listrik yang diberikan menjadi gerakan-gerakan diskrit rotor yang disebut langkah (steps). Nilai rating dari suatu motor stepper diberikan dalam langkah per putaran (steps per revolution). Motor stepper umumnya mempunyai kecepatan dan [torsi] yang rendah.

Motor stepper bekerja berdasarkan pulsa-pulsa yang diberikan pada lilitan fasenya dalam urut-urutan yang tepat. Selain itu, pulsa-pulsa itu harus juga menyediakan arus yang cukup besar pada lilitan fase tersebut. Karena itu untuk pengoperasian motor stepper pertama-tama harus mendesain suatu sequencer logic untuk menentukan urutan pencatuan lilitan fase motor dan kemudian menggunkan suatu penggerak (driver) untuk menyediakan arus yang dibutuhkan oleh lilitan fase.
Gambar 5 Motor Stepper

2.6 LED RGB

LED RGB merupakan LED yang mampu menghasilkan warna-warna dari hasil kombinasi warna Red (merah), Green (hijau), dan Blue ( biru). Yang mana warna keluaran warna dari led ini dapat kita atur dengan memberikan nilai input pada masing-masing kaki-kaki led untuk warna R-G-B. Adapun pada pembahasan kali ini akan Kita gunakan “LED –RGB Clear Common Cathode”. 
LED ini memiliki 4 pin yang terdiri 3 pin untuk mengontrol warna R-G-B dan 1 pin sebagai common cathode, sehingga k atoda dari masing-masing kaki R-G-B dibuat menjadi satu pada kaki ini.

Gambar 6 LED RGB


III. PERANCANGAN ALAT

Bab ini akan dibahas tentang perancangan dan pembuatan modeling pemindah barang dengan ferromagnetik otomatis. Perancangan sistem ini meliputi perancangan perangkat lunak (software) dan perangkat keras (hardware).

3.1 Perangkat keras dan Rangkaian Elektronika
      Adapun sistem yang digunakan yaitu :
  1. HCSR-04
  2. Arduino Mega 2560
  3. LCD 16x2
  4. Keypad 4X4
  5. Motor Stepper
  6. LED RGB
3.2 Diagram Blok
   
Gambar 7 Diagram Blok

3.3 Perancangan Perangkat Lunak

Perangkat lunak ini berfungsi untuk mengatur kinerja secara keseluruhan dari sistem. Perangkat lunak untuk alat ini menggunakan software Arduino. Untuk memberikan gambaran umum jalannya program dan memudahkan pembuatan perangkat lunak maka dibuatlah diagram alir sebagai berikut:


Gambar 8 Diagram Alir 




IV. PENGUJIAN ALAT

Ketika sistem diaktifkan, sensor jarak HCSR-04 akan otomatis membaca jarak untuk memastikan agar tidak ada yang terlalu dekat dengan alat ini. Ketika ada benda yang dekat dengan alat maka RGB akan menyala merah, dan apabila sudah pada jarak aman maka RGB akan berwarna hijau. Kemudian LCD akan menampilkan perintah masukan paswword. Kemudian masukan Password jika password salah maka akan kembali muncul perintah masukan password pada LCD. Jika Password sudah benar maka alat ini siap dioperasikan.

Alat ini dibuat dengan sistem kerja yaitu  saat salah satu tombol pada keypad ditekan, maka Motor langkah (Stepper) A dan B akan menggerakan objek utama (MAGNET) ke posisi nomor yang telah tercetak pada papan sesuai dengan tombol nomor yang ditekan. Setelah objek sampai pada tujuan, barang diletakan sesuai tujuan yang dipilih. LED berfungsi sebagai indikator bahwa barang sedang diletakan. Dan setelah barang selesai diletakkan, motor tetap berada di tempat untuk menerima perintah selanjutnya.


V. HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Gambar Rangkaian



5.2 Skema Perkawatan

Perkawatan Dalam



Perkawatan Luar





Gambar Perbesaran dari Pin 22-36




VI. KESIMPULAN
Apabila salah satu nomor keypad ditekan, maka Motor A dan B akan menggerakan objek ke lokasi pada papan sesuai dengan nomor yang ditekan. Led berfungsi sebagai indikator bahwa peletakan barang sedang berlangsung. Setelah meletakan barang sesuai tujuan, objek akan tetap di tempat sampai perintah selanjutnya diberikan.

DAFTAR PUSTAKA

[1]   Pranata, Bagus Huda,  dkk.  2015.  Modeling Pemindah Barang Ferromagnetik Secara Otomatis dengan                Keypad Menggunakan Arduino Mega 2560. Proyek Arduino Politeknik Negeri Semarang tahun                  2015.
[2]    Kadir, Abdul. 2012. Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Pemrogamannya                       menggunakan Arduino.Yogyakarta: Penerbit Andi.
[4]    Banzi Massimo. 2011. Getting Started with Arduino. Sebastopol: O’Reilly Media, Inc.

Unduh di sini:
1. Skema Perkawatan
2. Gambar Rangkaian
3. Diagram Alir
4. Program
5. PPT
TENTANG PENULIS

1. Nama penulis: Anisa Nurul Asyifa. Penulis dilahirkan  di  Semarang, 12 Juni 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN Padangsari 02, SMPN 12 Semarang, dan SMAN 5 Semarang. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma  (D3)  dan  diterima  menjadi  mahasiswa  baru diploma  (D3)  di  kampus  Politeknik Negeri  Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.15.2.01. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai  penelitian  ini,  bisa  menghubungi  melalui email:  anisa.asyifa@gmail.com.

2. Nama penulis Rizqi Kurnia Rismawan. Penulis dilahirkan  di  Kudus, 19 Maret 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di MI Muhammadiyah Jatikulon Kudus, SMPN 2 Kudus, dan SMAN 1 Kudus. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma  (D3)  dan  diterima  menjadi  mahasiswa  baru diploma  (D3)  di  kampus  Politeknik Negeri  Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.15.2.17. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai  penelitian  ini,  bisa  menghubungi  melalui email:  Rizkurnia14@gmail.com.


3. Nama penulis Rizqy Budiharnanto. Penulis dilahirkan  di  Kudus, 14 April 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN 1 Kaliputu Kudus, SMPN 5 Kudus, dan SMAN 2 Kudus. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma  (D3)  dan  diterima  menjadi  mahasiswa  baru diploma  (D3)  di  kampus  Politeknik Negeri  Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.15.2.18. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai  penelitian  ini,  bisa  menghubungi  melalui email:  Rizqybudi8686@gmail.com.


No comments:

Post a Comment