3.1 Digram Blok Sistem
Berikut adalah diagram blok mekanisme kerja alat dalam melakukan penyortiran dan penghitung buah berdasarkan ukuran buah kentang.
ATmega328 LDR
Laser LCD
Servo 1
Servo 2
Driver Konveyor Motor konveyor Supply
Push Button
Buzzer
Gambar 3.1 Diagram Blok cara kerja secara umum
1. Blok Laser dioda : Laser sebagai pemancar cahaya 2. Sensor LDR : Sebagai Inputan / Pendeteksi Cahaya 3. Blok Atmega 328 : Menkonversi data dari sensor 4. Blok PSA (supply) : Sebagai sumber tegangan
5. Blok Motor Servo : Motor servo akan bergerak sesuai perintah dari mikrokontroler
6. Blok LCD : Sebagai tampilan output data
7. Blok Push Botton 1 : Setting untuk memulai / menghidupkan sistem 8. Blok Push Botton 2 : Setting untuk menghenti kan dan mereset sistem
ketika buah sudah penuh 9. Blok Driver Konveyer : Mengontrol konveyer
10. Blok Motor Konveyer : Motor menggerakan driver konveyer agar
selalu berputar
11. Blok Buzzer : Komponen pengingat ketika jumlah buah kentang sudah mencapai jumlah yang ditentukan..
Dari gambar 3.1 blok diagram diatas dapat dijelaskan ketika buah kentang dijalankan diatas konveyer , sensor LDR akan dihalangi oleh buah kentang sehingga sensor LDR tidak menangkap cahaya dari laser , lamanya buah kentang menghalangi sensor LDR akan di hitung oleh timer pada mikrokontroler dan akan ditampilkan pada Lcd. Lamanya buah kentang menghalangi sensor ldr akan dihitung oleh timer di mkrokontroler dan akan ditampilakan di LCD , ketika berada pada waktu antara 300 ms – 530 ms , Maka data yang akan dikirim ke mikrokontroler dengan pembacaan pada kondisi ini ukuran buah kentang dianggap kecil, dan buah tersebut akan tepat berhenti di depan servo 1 dan servo 1 akan aktif melakukan penyortiran dan servo 2 nonaktif.
Ketika waktu menghalangi sensor LDR berada pada waktu antara 531 ms – 560 ms. Maka data yang akan dikirim ke mikrokontroler dengan pembacaan pada kondisi ini ukuran buah kentang dianggap sedang, dan buah tersebut akan tepat berhenti di depan servo 2 dan akan aktif melakukan penyortiran dan servo 1 nonaktif.
Ketika waktu menghalangi sensor LDR berada pada waktu antara 651 ms - 900 ms. Maka data yang akan dikirim ke mikrokontroler dengan pembacaan pada kondisi ini ukuran buah kentang dianggap besar, dan buah tersebut akan berjalan
lurus kedepan dan akan jatuh diwadah yang disediakan dan servo 1 dan servo 2 tidak aktif.
Kemudian semua data diolah mikrokontroler untuk menghitung jumlah buah kentang ukuran kecil (S), sedang (M), Besar (L) dan total keseluruhan jumlah buah yng sudah disortir akan ditampilkan ke LCD. Ketika jumlah buah kentang telah mencapai maksimum didalam wadah buzzer berbunyi secara otomatis dan kita menekan push button untuk mereset kembali sistem. Setelah itu kita mengganti wadah dengan wadah yang kosong dan menekan kembali push button untuk kembali mengoperasikan sistem.
3.2 Rangkaian mikrokontroller Atmega 328
Rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. ATMega328 memiliki 8 bit timer/counter dan 16 bit timer/counter. Masing-masing conter/timer memiliki prescaler 1, 8, 64, 256 dan 1024 dari pulsa clock.
Selain itu counter/timer dapat mempergunakan pulsa clock dari eksternal (Osilator yang terpisah) yaitu melalui pin 6 (PD4) dan pin 11 (PD5). Kedua timer dan counter diperlengkapi dengan TOV0 (Timer Over Flow 0), OCF0A (Output Compare Flag 0A) dan OCF0B (Output Compare Flag 0B). pada 16 bit counter/timer mendapat tambahan ICF1 (Input Capture Flag 1).
Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontroler ATMega 328
3.3 Rangkaian regulator LM7805
Mikrokontroler, sensor dan komponen komponen elektonika, kebanyakan menggunakan tegangan 5v untuk menstabilkan tegangan dapat menggunakan ICLM7805, yang berfungsi sebagai penstabil tegangan, dan mempertahankan output tetap 5 volt.
Rangkaian regulator pada alat ini berfungsi sebagai penstabil tegangan untuk menghidupkan sistem. Dalam rangkaian ini menggunakan IC regulator 7805 yang digunakan untuk menurunkan tegangan 12 volt dan keluaran rangkaian ini sebesar 5 volt dan dipergunakan untuk menghidupkan sistem dalam penelitian.
Gambar 3.3 Rangkaian regulator LM7805
3.4 Rangkaian LCD
Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal Display) 16 x 2. Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena mikrokontroler dapat memberi data langsung ke LCD, pada LCD Hitachi - M1632 sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi tampilan karakter.
Pemasangan potensio sebesar 10 KΩ untuk mengatur kontras karakter yang tampil.
Gambar 3.5 berikut merupakan gambar rangkaian LCD yang dihubungkan ke mikrokontroler. Gambar 3.4, rangkaian ini terhubung ke PB5 dan PB 6., yang merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai Timer/Counter, komperator analog dan SPI mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara serial. Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh Mikrokontroller Atmega328
Gambar 3.4 Rangkaian LCD
3.5 Rangkaian buzzer
Gambar 3.5 Rangkaian Buzzer
Rangkaian buzzer ini berfungsi sebagai indikator dengan mengeluarkan bunyi suara sebagai pertanda bahwa buah sudah mencapai jumah yang telah ditentukan oleh program . Pada gambar diatas kaki negative pada buzzer dihubungkan ke ground dan kaki positif buzzer dihubungkan ke pin PB10 pada STM32. Maka untuk
menghidupkan buzzer, port yang terhubung ke mikrokontroller cukup mengeluarkan logika 1 (high) dan buzzer akan mati ketika port yang terhubung ke mikrokontroller mengeluarkan logika 0 atau (low).
3.6 Rangkaian servo
Motor servo jika terhubung pada PortC.0 pada rangkaian mikrokontroler. Motor servo mempunyai tiga masukan yaitu input, Vcc. Ground. Jika mikrokontroller di berikan logika 1 ( high) pada salah satu inputan motor servo maka motor servo tidak berkerja sedangkan jika mikrokontroler diberikan logika 0 (low) maka servo berkerja sesuai fungsi yang dibutuhkan oleh motor servo seperti yang terlihat pada Gambar 3.8
Gambar 3.6 Rangkaian Motor Servo
Paralaks servo standar yang sangat ideal untuk robotika dan gerakan dasar proyek. Motor Servo ini akan memungkinkan suatu gerakan kisaran 0-180 derajat.
Output Servo Parallax poros gear standar konfigurasi. Servo motor menggunakan sinyal PWM untuk mengendalikan motor. Motor servo akan bekerja dengan baik pada 50 Hz dari frekuensi PWM, ini berarti sinyal PWM memiliki periode 20ms.
Sirkuit elektronik di dalam motor servo akan respons terhadap sinyal PWM width
yang 0.7ms untuk 1ms PWM lebar akan membuat motor servo untuk memutar searah jarum jam (CW), maka untuk 2ms PWM 1.7ms lebar akan membuat motor servo untuk memutar berlawanan arah jarum jam ( CCW).
Untuk standar PWM servo yang lebar 1.5ms akan memutar motor servo pusatnya. Lebar PWM yang tepat tergantung pada jenis motor servo dan Parallax Servo yang digunakan masing – masing 1ms dan 2ms. Paralaks servo motor yang terdiri dari tiga kabel diwarnai dengan Putih, Merah dan Hitam. Merah dan Hitam kabel pergi ke Vcc dan Gnd, sementara kabel Putih gunakan untuk memberi sinyal PWM dari mikrokontroler ATMega8535 I / O port.
Spesifikasi servo MG995 yaitu :
• Berat 55 g
3.7 Rangkaian laser dioda dan sensor LDR
Dari gambar dibawah , Rangkaian sensor ldr digunakan sebagai pendeteksi cahaya yang dipancarkan oleh lsaer . Laser yag digunakan memiliki spesifikasi:
• Panjang gelombang 650 nm (panjang gelombang merah)
• Diameter kepala 6 mm
• Tegangan input 5V DC
• Mengirimkan tegangan 58mW
• Umur pakai >1000 jam
• Arus input <40 mA
• Suhu kerja -36 – 65 C
Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung halangan yang dilakukan oleh buah yang melewati pancaran sinar laser. Photodioda ini digunakan untuk mendeteksi jumlah buah dan ukuran buah untuk dapat dipisah.
Intensitas cahaya yang diterima photodioda akan dikonversi menjadi sinyal tegangan
Gambar 3.7 Rangkaian sensor LDR
Rangkaian Gambar tersebut adalah rangkaian pembagi tegangan yang menggunakan sebuah LDR dan sebuah resistor fixed. Ketika LDR terkena cahaya matahari, maka terjadi perubahan tegangan pada pin 2 SL1. Pin 2 pada SL1 tersebut nantinya dihubungkan pada pin ADC pada mikrokontroler, sehingga tegangan tersebut akan dibaca oleh mikrokontroler untuk diproses
3.8 Rangkaian Lengkap
Gambar 3.8 Rangkaian Lengkap
3.9 Flowchart
Y
T
T
Y
Gambar 3.9 Flowchart START
INISIALISASI
DETEKSI BUAH BBBBUAHBUABU
IF COUNTER
< 530
SERVO 1 AKTIF (BUAH KECIL)
BUAH BESAR
LCD
SELESAI COUNTER ++
IF COUNTER
> 650
SERVO 2 AKTIF (BUAH SEDANG)
BAB IV