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
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
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
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.
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.
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
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 IIIPERANCANGAN 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
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 VKESIMPULAN DAN SARAN ... 61
5.1 Kesimpulan... 61
5.2 Saran ... 62
DAFTAR PUSTAKA ... 63
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
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
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
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
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
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.
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.
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.
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.
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
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
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.
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.
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
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
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.
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
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 2.10. 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)
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:
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 :
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).
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.
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.
Gambar 2.16. Kategori-kategori panel elemen.
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.
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.
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.
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.
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
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
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.
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 saatsistem 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.
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.
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)
(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
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.
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 4.8. Perubahan Diagram Alir Pembacaan Warna.
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.
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.
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 .
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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
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
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
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
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
