OTOMATISASI PENGISIAN MINUMAN PADA KEMASAN
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535
(BAGIAN MODUL PENGISI CAIRAN DAN
PENDORONG KEMASAN)
PROYEK AKHIR
Laporan ini ditulis sebagai salah satu syarat mendapatkan gelar Diploma III
Oleh
ASEP YOHAN OKTIAN
NIM : 091311005
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2012
ii
Kata kunci: ATMega8535 , LCD , solenoid valve, Relay, photodioda, LED Infra merah, Motor.
ABSTRAK
Dewasa ini sistem otomatisasi sudah merambah di segala bidang, seperti pada pabrik-pabrik produsen minuman terdapat serangkaian proses pengisian kemasan yang terjadi ketika proses produksi. Untuk mempermudah proses produksi,maka dibutuhkan suatu sistem pengendali otomatis yang dapat melakukan pengisian kemasan secara otomatis. Oleh karena itu, dirancang Pengisi Cairan pada Kemasan Otomatis.
Pengisi kemasan ini menggunakan Relay sebagai driver Solenoid valve. Semua sistem dalam pengisi kemasan ini dikendalikan oleh mikrokontroler yaitu mikrokontroler ATmega 8535. Pada pengisi kemasan ini terdapat sebuah sensor level air yang menggunakan potensiometer dan pelampung. Sensor level air ini akan mendeteksi volume cairan yang tersisa pada tangki. Selain itu juga dipasang sensor pendeteksi kemasan yang dapat mendeteksi keberadaan kemasan. Sensor yang dipakai yaitu photodioda dan LED infra merah yang dipasang tepat di bawah kran tempat minuman keluar . Saat photodioda mendetaksi ada kemasan , maka secara otomatis minuman keluar dan mengisi kemasan tersebut. Keseluruhan proses dan keadaan volume tangki pada sistem akan ditampilkan pada LCD.
Selain itu, dibuat juga alat pendorong kemasan yang berfungsi untuk mendorong kemasan keluar dari konveyor atau sistem. Alat pendorong kemasan ini juga menggunakan Relay sebagai driver untuk menggerakan motor DC sebagai penggerak pendorongnyanya.
Modul pengisi cairan dapat mengisi kemasan dengan volume +180 ml dengan waktu pengisian selama 8 detik dan alat pendorong kemasan mampu mendorong kemasan dengan jarak dorong 5 cm selama 2 detik. Modul pengisi dan pendorong kemasan ini merupakan bagian dari “Otomatisasi Pengisian Minuman Pada Kemasan Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535”
iii
keyword: ATMega8535 , LCD , solenoid valve, Relay, photodioda, LED , Motor.
ABSTRACT
Nowadays, automation system has been improved in all fields, such as in plant beverages manufacturers, they have a set of filling processes that occurs when the production process. To simplify the production of process, required an automatic control system that can be automatically fill the cup. Therefore designed automatic liquid filler in the cup .
This cup filler used Relay as driver Solenoid valve. All system is controlled by the microcontroller ATmega 8535. On this system there is a water level sensor using a potentiometer and float. Water level sensors will detect the volume of liquid remaining in the tank . It also mounted detection sensor that can detect the presence of the cup. The sensor used is photodiode and infrared LED mounted just below the valve where the liquids out . When photodioda detect any cup, it will automatically go out and fill beverage to the cup. The entire process and the state of the tank volume on the system will be displayed on the LCD.
In addition is made also a cup booster that serves to drive up the package packing out of the system. The cup booster is also use the relay as the driver for driving the DC motor .
The cup filler can fill the cup with volume + 180ml with charging time for 9 seconds and the cup booster capable of driving up the cup with a distance of 5 cm for 2 second. The cup filler and the cup booster is part of the "Automation of Beverage Filler Into The Cup Based On Microcontroller Atmega 8535 "
“
Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan. Maka
apabila kamu telah selesai dari suatu urusan,Kerjakanlah
dengan sungguh-sungguh urusan yangLain Dan hanya kepada
Tuhan hendaknya kamu berHarap.”
(QS. Al Insyirah)
“Kebahagiaan …. terletak pada kegembiraan prestasi, dalam
kegairahan berkat usaha yang kreatif.”
(Franklin D.Roosevelt)
Proyek akhir ini dipersembahkan kepada
Ibuku dan ayahku yang sangat kucintai
Terimakasih atas doa tulus kepada ananda seperti air dan
tak pernah berhenti yang terus mengalir. Pengorbanan,
motivasi, kesabaran, ketabahan dan tetes air matamu yang
tak ternilai.
Adik - adikku Tersayang. Terimakasih atas kebersamaan,
dukungan, doa, kasih sayang, dan perhatian kalian padaku.
maafkan jika Kakakmu ini belum bisa menjadi contoh yang
baik,
vi
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT karena berkat izin dan ridho-Nya lah penulis dapat menyelesaikan laporan Proyek Akhir ini yang berjudul
“OTOMATISASI PENGISISAN MINUMAN PADA KEMASAN BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 8535” Dalam kesempatan ini, penulis menyadari bahwa untuk dapat menyelesaikan Proyek Akhir ini, banyak pihak yang telah membantu. Untuk itu penulis mengucapkan terimakasih yang tulus serta penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1. Yth. Ir. Hari Purnama, M.Eng sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung .
2. Yth. Ervin Marsita,ST,.MT. Sebagai Ketua Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung.
3. Yth. Ir. Dida Suhadi sebagai dosen pembimbing I yang telah memberikan petunjuk dan pengarahan sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir ini.
4. Yth. Drs. Suyanto, ST.M.Eng sebagai dosen pembimbing II yang telah memberikan pengarahan hingga laporan Proyek Akhir ini dapat penulis susun sampai selesai. 5. Yth. Tjan Swi Hong,B.Sc.,M.Sc. sebagai koordinator PA yang telah membantu
dengan kebijaksanaannya.
6. Yth. Dewan penguji, Dr. Ir. Tolangowati Olii, B.Sc., MT sebagai ketua penguji, Yana Sudarsa, BSEE., MT. sebagai penguji 2, dan Yth. Didin Saefudin, ST., MT sebagai penguji 3.
7. Yth. Bapak – bapak dan Ibu – ibu dosen atas semua ilmu yang diberikan kepada penulis.
8. Ibu Iyom, Ibu Imas dan semua teknisi di laboratorium Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung.
9. Partner Tugas akhir saya Rizsky Agustami yang telah memberikan bantuan berupa tenaga,pikiran serta moril.
10.Seluruh teman-teman ECA’09 yang telah membantu dan dan memberikan dorongan dan bantuan kepada penulis.
vii
Demikian ucapan terima kasih untuk semua yang tidak dapat disebutkan satu persatu di sini.
Laporan Proyek akhir ini masih jauh dari kesempurnaan dan juga tidak luput dari kekurangan dan kesalahan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak akan merupakan masukan yang berharga bagi penulis guna perbaikan (revisi) dan penyempurnaan di masa yang akan datang.
Bandung, Juni 2012 Penulis
viii
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... ii ABSTRACT ... iii LEMBAR PENGESAHAN ... iv LEMBAR PERSEMBAHAN ... v KATA PENGANTAR ... viDAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL ... xii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Tujuan ... 1
1.3 Perumusan masalah ... 2
1.4 Batasan Masalah ... 2
1.5 Metodologi ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1 Sistem Kendali ON-OFF ... 5
2.2 Rangkaian Sensor Photodioda dan Led Infra Merah ... 5
2.3 Photodioda ... 6
2.4 LED Infra Merah ... 7
2.5 sensor Level Zat Cair ... 8
2.6 Mikrokontroler Atmega 8535 ... 9 2.7 Solenoid Valve ... 13 2.8 Pompa ... 14 2.9 Relay ... 15 2.10 Motor DC ... 17 2.11 LCD ... 17
2.12 (BASIC COMPILER) BASCOM AVR ... 19
ix
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ... 23
3.1. Tujuan Perancangan ... 23
3.2. Tahapan Perancangan ... 23
3.2.1 Spesifikasi Alat ... 23
3.2.2 Diagram blok ... 24
3.2.3 Perancangan dan Realisasi Alat ... 25
3.2.3.1 Perancangaan Perangkat Elektronika dan mekanik ... 26
3.2.3.2 Perancangan Perangkat Lunak (software) ... 32
3.2.3.3 Realisasi Alat ... 36
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 43
4.1 Tujuan ... 43
4.2 Metoda Pengujian ... 43
4.3 Penggunaan Alat Ukur ... 43
4.4 Pengujian dan Analisa Perangkat Elektronika ... 44
4.4.1 power supply ... 44
4.4.2 sismin ATMega 8535 ... 46
4.4.3 driver solenoid ... 49
4.4.4 driver pendorong kemasan ... 50
4.4.5 rangkaian photodioda dan inframerah ... 51
4.4.6 sensor level zat cair... 52
4.5 Pengujian dan Analisa Alat dan Box Pengontrol ... 53
4.6 Pengujian dan Analisa Perangkat Lunak ... 55
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 57
5.1 Kesimpulan ... 57
5.2 Saran ... 57
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A DIAGRAM BLOK DAN LISTING PROGRAM
LAMPIRAN B SKEMATIK, LAYOUT PCB, DAN DESAIN MEKANIK LAMPIRAN C DATA SHEET
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 PhotoDioda ... 6
Gambar 2.2 LED Infra Merah ... 8
Gambar 2.3 Level Zat Cair Mengggunakan Pelampung ... 9
Gambar 2.4 Diagram Blok ATmega8535 ... 9
Gambar 2.5 konfigurasi Pin ATmega8535 ... 11
Gambar 2.6 Solenoid Valve ... 13
Gambar 2.7 Bagian-Bagian Dalam solenoid valve ... 14
Gambar 2.8 Macam-macam Relay ... 15
Gambar 2.9 jenis konstruksi relay ... 16
Gambar 2.10 Relay SPDT ... 16
Gambar 2.11Motor DC ... 17
Gambar 2.12 LCD 2x16 ... 18
Gambar 2.13 Main Windows pada BASCOM AVR ... 20
Gambar 3.1 Diagram Blok ... 24
Gambar 3.2 . Rangkaian Driver relay Solenoid Valve ... 27
Gambar 3.3 Rangkaian Driver relay pendorong ... 27
Gambar 3.4 Rangkaian port LCD ... 28
Gambar 3.5 Rangkaian Mikrokontroler Atmega8535 ... 28
Gambar 3.6 Skematik Rangkaian Sensor Photodioda ... 29
Gambar 3.7 Sensor Level Air... 30
Gambar 3.8 Skematik Power Supply ... 31
Gambar 3.9 Rancang Desain Tangki Minuman ... 31
Gambar 3.10 Rancang Desain Modul Pengisi Kemasan ... 32
Gambar 3.11 Rancang Desain Pendorong Kemasan... 32
Gambar 3.12 Diagram Alir ... 33
Gambar 3.13 Layout Rangkaian Sismin ATMega 8535 ... 36
Gambar 3.14 Realisasi Rangkaian Sismin ... 36
Gambar 3.15 Layout Rangkaian Driver Relay ... 37
Gambar 3.16 Realisasi Rangkaian Driver Relay... 37
Gambar 3.17 Realisasi Rangkaian Driver Relay 2 arah ... 38
Gambar 3.18 Realisasi Rangkaian Driver Relay 2 arah ... 38
xi
Gambar 3.19 Layout Rangkaian LCD ... 38
Gambar 3.20 Realisasi Rangkaian LCD ... 39
Gambar 3.21 Layout Rangkaian Sensor... 39
Gambar 3.22 Realisasi Rangkaian Sensor ... 40
Gambar 3.23 Layout Rangkaian Regulator ... 40
Gambar 3.24 Realisasi Rangkaian regulator ... 41
Gambar 3.25 Realisasi Box Modul Pengisi Minuman ... 41
Gambar 3.26 Realisasi Pendorong Kemasan ... 42
Gambar 4.1 Rangkaian pengujian power supply ... 44
Gambar 4.2 Rangkaian Running LED ... 46
Gambar 4.3 Rangkaian pengujian Driver solenoid ... 49
Gambar 4.4 Rangkaian pengujian Driver motor ... 50
Gambar 4.5 Blok pengujian Keseluruhan ... 53
Gambar 4.6 Hasil Simulasi program pada software ... 56
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 konfigurasi Port ... 12
Tabel 2.2 Pin LCD ... 18
Tabel 4.1 Pengukuran Tegangan Pada Rangkaian Regulator ... 45
Table 4.2 Data Pengukuran Tegangan Tiap Port Pada Sismin Atmega8535 .. 48
Tabel 4.3 Pengetesan Rangkaian Driver solenoid ... 50
Tabel 4.4 Pengetesan Rangkaian Driver Pendorong Kemasan ... 51
Tabel 4.5 pengujian Rangkaian sensor ... 52
Tabel 4.6 pengujian sensor level air ... 53
Tabel 4.7 Pengukuran volume air ... 54
RIWAYAT HIDUP
RIWAYAT HIDUP
Nama : Asep Yohan Oktian
NIM : 091311005
Tempat, tanggal lahir : Garut, 21 Oktober 1990
Agama : Islam
Alamat : Kp.Randukurung ,RT 03/RW 08,desa
sukakarya, samarang , Garut.
Hobi : Makan, Nonton, Traveling
E_mail : [email protected]
No. Telp : 085722447714
Pendidikan :
SDN SUKALAKSANA II 1997 s.d. 2003
SLTPN I TAROGONG KIDUL 2003 s.d. 2006
SMAN 3 TAROGONG KIDUL 2006 s.d. 2009
Politeknik Negeri Bandung 2009 s.d 2012 Pengalaman Organisasi :
Anggota KIR SMAN 3 TAROGONG KIDUL (2006 s.d 2009)
ANGGOTA PSM Politeknik Negeri Bandung (2009-2010)
ANGGOTA ELTRAS RADIO Politeknik Negeri Bandung (2009-2010)
Anggota MPH Himpunan Mahasiswa Elektronika (2009-2012)
DAFTAR PUSTAKA
Sukarna, Endang. (2000). Diktat Kuliah : Sistem Kendali Kontinyu. Bandung: Program Studi Teknik Elektronika, Politeknik Negeri Bandung.
Whardana, Lingga. 2009. Mikrokontroler AVR Seri ATMega 8535.ANDI:Yogyakarta.
http://rizbotindo.blogspot.com/2012/02/rangkaian-lm2576-regulator-power supply.html,
online 8 februari 2012; 24:41
[http://meriwardana.blogspot.com/2011/11/solenoid-valve.html , online 20 maret 2012;
19:23
http://otosensing.blogspot.com/2010/09/solenoid.html , online 20 maret 2012; 19:45
http://www.ccitonline.com/mekanikal/tiki-read_article.php?articleId=60 , online 28 juni
2012; 22:30
http://meriwardana.blogspot.com/2011/11/prinsip-kerja-relay.html , online 1 april 2012;
20:22
http://elkaubisa.blogspot.com/2008/09/infra-red-receiver.html , online 5 maret 2012;
16:15
Hidayat, Megantari. 2011. Alat Pengendali Level Air Berbasis Pc Dan Mikrokontroler Atmega8535, Proyek Akhir Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung 2011:Bandung.
Hasanah, Sri U. 2010. Modul Perawatan dan Perbaikan Kendali Level Air dengan Mengatur Posisi Kran Pembuangan Menggunakan PID, Proyek Akhir Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung:Bandung
Novianti , Siti Sudatul.2011. Modul pengisi Cairan Minuman Pada Kemasan Berbasis Mikrokontroler ATmega 8535, Proyek Akhir Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung 2011.:Bandung.
http://suparno-mikrokontroler.blogspot.com/2012/03/tutorial-bascom-avr.html , online 7
mei 2012 ; 21:27
http://mahfudhsafi.blogspot.com/2011/01/rangkaian-instalasi-listrik.html , online 18 mei
2012;14:35
Khafiyan Amirudin,Eka yusuf dan Frenky Marpaung. 2010. Aplikasi Smart card Sebagai Alat Transaksi Pada Penjual Minuman Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMEGA8535, Proyek Akhir Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung:Bandung
Prayoga ,Aditya. 2011. Rancang Bangun Konveyor, Cup Feeder, dan Pendorong Kemasan Untuk Pengisian Cairan Minuman Pada Kemasan Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535, Proyek Akhir Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung 2011: Bandung.
“Cup Dispenser”
http://www.china-telecommunications.com/rubbermaid_cooler-products.html[ online
: 6 januari 2012 ; 20:15]
“Fully Automatic Rotary Cup Filling and Sealing Machine”
http://www.helionex.com[ online : 10 januari 2012 ; 22:07]
