RANCANG BANGUN CONVEYOR PENGISIAN AIR OTOMATIS DENGAN INPUT SENSOR OPTICAL PROXIMITY

iii

RANCANG BANGUN

CONVEYOR

PENGISIAN AIR

OTOMATIS DENGAN INPUT SENSOR

OPTICAL PROXIMITY

Laporan Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat Menyelesaikan pendidikan Diploma III

Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika

OLEH

SUCI ROBBI AHRANI 061130320953

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

iv

RANCANG BANGUN

CONVEYOR

PENGISIAN AIR

OTOMATIS DENGAN INPUT SENSOR

OPTICAL PROXIMITY

Laporan Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat Menyelesaikan pendidikan Diploma III

Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika

Oleh : Suci Robbi Ahrani

061130320953 Menyetujui,

Pembimbing I, Pembimbing II,

(Nyayu Latifah Husni, S.T.,M.T.) (Niksen Alfarizal.S.T.,M.Kom.) NIP. 19760503 200112 2 002 NIP. 19750816 200112 1 001

Mengetahui,

Ketua Jurusan Ketua Program Studi Teknik Elektro, Teknik Elektronika,

v

PERNYATAAN KEASLIAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Suci Robbi Ahrani

NIM : 061130320953

Program Studi : Teknik Elektronika

Jurusan : Teknik Elektro

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Laporan Akhir yang telah saya buat ini dengan judul “ Rancang Bangun Conveyor Pengisian Air Otomatis Dengan Input Sensor Optical Proximity ” adalah benar hasil karya saya sendiri dan bukan

merupakan duplikasi, serta tidak mengutip sebagian atau seluruhnya dari karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan sumbernya.

Palembang, 26 Juli 2014

Penulis,

vi

Motto :



Hasil terbaik adalah berasal dari usaha yang maksimal dan

diiringi do’

a.



Jangan takut berbuat baik kepada orang lain, karena kebaikan yang kita

lakukan akan kembali pada diri sendiri.



Do’a dan ridho Orang Tua adalah yang utama setelah ridho Allah SWT.

Ku Persembahkan kepada :



Kedua Orang Tuaku, Ayahanda Ahmad Supendi Hasyim dan Ibunda

Mascik tercinta yang telah memberikan dukungan baik moril, materil,

semangat dan do’a yang tak hentinya dipanjatkan kepada Allah SWT

sehingga saya bisa sampai pada tahap ini.



Kembaranku Suci Robbi Ahrina yang selalu memberi semangat, motivasi

dan do’a kepada saya.



Adik saya Lilla Khoirunisa dan M.Imam Nurrohman yang selalu

bersedia mengantar dan menjemput baik pada saat kuliah ataupun

dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini.



Kedua pembimbingku tercinta Ibu Nyayu Latifah Husni,S.T.,M.T. dan

Bapak Niksen Alfarizal,S.T.,M.Kom. terima kasih untuk semua waktu

yang telah diluangkan untuk saya sehingga dapat menyelesaikan

Laporan Akhir ini.



Kak Muhammad Izhar Dwiputra yang telah membagi ilmu, membimbing

dan membantu kami semua dalam penyelesaian tugas akhir ini



Teman seperjuanganku Ibnu Jabar dan teman-teman 6 EEB yang telah

banyak membantu dalam pembuatan alat ini, terima kasih banyak.

vii

ABSTRAK

RANCANG BANGUN CONVEYOR _{PENGISIAN AIR OTOMATIS}

DENGAN INPUT SENSOR OPTICAL PROXIMIRTY

SUCI ROBBI AHRANI

Laporan akhir ini menjelaskan tentang cara kerja sensor optical proximity sebagai pendeteksi suatu objek pada conveyor pengisian air. Dimana alat ini menggunakan sumber cahaya infra merah dan photodioda sebagai pendeteksi ada atau tidaknya botol pada conveyor. Sensor optical proximity dengan photodioda sebagai detektor cahaya infra merah akan mengalami perubahan nilai resistansinya berdasarkan intensitas cahaya yang masuk ke photodioda. Jika intensitas cahaya yang diterima photodioda besar maka resistansinya kecil, sedangkan jika intensitas cahaya yang diterima kecil maka resistansinya besar. Berdasarkan nilai resistansi ini maka akan dihasilkan nilai tegangan yang akan memberikan logika 1 atau 0 ke mikrokontroler. Ketika tidak mendeteksi objek akan berlogika 1 dan akan berlogika 0 ketika mendeteksi objek. Conveyor akan bekerja ketika sensor dihalangi objek berupa botol yang menghasilkan gerakkan motor.

viii

ABSTRACT

DESIGN OF AUTOMATIC FILLING WATER CONVEYORWITH INPUT OPTICAL PROXIMIRTY SENSOR

SUCI ROBBI AHRANI

This final report describes how the optical proximity sensor work as detector of object at the filling water conveyor. This tool uses infrared light source and photodiode as detector of the presence or absence of bottle on conveyor. Optical proximity sensor with photodiode as detector infrared light will have change the resistance value according to the intensity of infrared light that get in into photodiode. If intensity infrared light is received by photodiode is large then it will have low resistance. Whereas If intensity infrared light received by photodiode is small then it will have high resistance. According to this resistance value, it will be produced voltage value, the voltage value will produce logic 1 or 0 to microcontroller. When it doesn’t detect an object (bottle), it will have logic 1, and it will have logic 0 when it detects an object. Conveyor will work when the sensor is blocked by an object (bottle) that produce the motion of motor

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir yang berjudul “RANCANG BANGUN CONVEYOR PENGISIAN AIR

OTOMATIS DENGAN INPUT SENSOR OPTICAL PROXIMITY ”.

Laporan akhir merupakan salah satu mata kuliah wajib dalam kurikulum pendidikan D3 di Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya. Tujuan laporan akhir adalah untuk menyelesaikan pendidikan pada tingkat diploma III.

Dalam pelaksanaan laporan akhir, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak hingga terselesainya laporan ini mulai dari pengumpulan data sampai proses penyusunan laporan. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ibu Nyayu Latifah Husni, S.T., M.T., selaku pembimbing I. 2. Bapak Niksen Alfarizal, S.T., M.Kom., selaku pembimbing II.

Yang telah memberikan bimbingan, pengarahan dan nasehatnya kepada penulis dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini.

Penulis juga mengucapkan terima kasih atas bantuan yang telah diberikan kepada Penulis sehingga dapat menyelesaikan studi di Politeknik Negeri Sriwijaya kepada:

1. Bapak RD Kusumanto, S.T., M.M., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.

2. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.

3. Bapak Ir. Siswandi, M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.

4. Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Srwijaya.

x

6. Kedua orang tua yang selalu membantu dalam hal doa, motivasi, dan dana. 7. Kakak dan adik saya yang memberi bantuan baik moril, materil, motivasi,

nasihat dan do’a sehingga selesainya Laporan Akhir ini.

8. Seluruh teman-teman seperjuang, khususnya teman-teman kelas 6 EEB angkatan 2011 Politeknik Negeri Sriwijaya.

9. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Laporan Akhir ini yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan akhir ini masih terdapat kekurangan dan kekeliruan, baik mengenai isi maupun cara penulisan. Untuk itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun.

Akhir kata penyusun mengharapkan semoga laporan akhir ini dapat bermanfaat bagi semua dan semoga segala bantuan serta bimbingan yang penyusun dapatkan selama ini mendapatkan rahmat dari Tuhan Yang Maha Esa, Aamiin.

Palembang, Juli 2014

xi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

PERNYATAAN KEASLIAN ... iii

MOTTO ... iv

ABSTRAK ... v

ABSTRACT ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ... xiv

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .... ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 2

1.3 Pembatasan Masalah ... 2

1.4 Tujuan dan Manfaat ... 2

1.4.1 Tujuan ... 2

1.4.2 Manfaat ... 3

1.5 Metodelogi Penelitian ... 3

1.5.1 Metode Studi Pustaka ... 3

1.5.2 Metode Observasi ... 3

1.5.3 Metode Wawancara ... 3

1.6 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Sensor ... 5

2.2 Sensor Proximity . ... 5

2.2.1 Limit Switch ... 5

2.2.2 Sensor Optikal Proximity ... 6

2.2.2.1 Photoresistor ... 7

2.2.2.2 Phototransistor ... 8

2.2.2.3 Photodioda ... 8

2.2.2.3.1 Prinsip Kerja Photodioda ... 8

2.2.2.3.2 Karakteristik Photodioda ... 10

xii

2.3 LED Infra Merah . ... 13

2.4 Komparator ... ... 14

2.5 Mikrokontroler AVR ATmega8 ... 15

2.5.1 Konfigurasi Pin ATmega8 ... 17

2.5.2 Peta Memori ATmega8 ... 21

2.5.3 Sistem Minimum ATmega8 ... 22

2.6 Driver Motor ... ... 23

2.7 Motor DC (Motor Power Window) ... 24

BAB III RANCANG BANGUN 3.1 Umum ... 26

3.2 Tujuan Perancangan ... 26

3.3 Blok Diagram ... 27

3.4 Tahap-Tahap Perancangan ... 28

3.4.1 Perancangan Software ... 28

3.4.2 Perancangan Hardware ... 29

3.4.2.1 Perancangan Elektronik ... 29

3.4.2.1.1 Rangkaian Catu Daya ... 29

3.4.2.1.2 Rangkaian Sensor ... 29

3.4.2.1.3 Rangkaian Komparator ... 30

3.4.2.1.4 Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega8 ... 32

3.4.2.1.5 Rangkaian Driver H-Bridge ... 33

3.4.2.1.6 Rangkaian Driver Relay ... 34

3.4.2.2 Rancang Bangun Mekanik ... 35

3.4.2.2.1 Layout Rangkaian Sensor ... 36

3.4.2.2.2 Layout Rangkaian Komparator ... 37

3.4.2.2.3 Layout Rangkaian Sistem Minimum ATmega8 ... 37

3.4.2.2.4 Layout Rangkaian Driver H-Bridge ... 38

3.4.2.2.5 Layout Rangkaian Driver Relay... 38

3.5 Cara Kerja Alat ... 39

BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Pengertian Pengukuran... 40

4.2 Peralatan Pengukuran ... 40

4.3 Langkah-Langkah Pengukuran ... 40

4.4 Titik Pengukuran dan Hasil Pengukuran Rangkaian ... 41

4.5 Analisa Hasil Pengukuran ... 43

4.6 Perhitungan Nilai Resistansi Photodioda ... 44

xiii

4.6.2 Nilai Resistansi Photodioda Sensor Optical Proximity 2 ... 45 4.6.3 Nilai Resistansi Photodioda Sensor Optical Proximity 3 ... 46

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ... 47 5.2 Saran ... 47

DAFTAR PUSTAKA ... 48

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 (a) Tombol Tekan (b) Tombol Fleksibel (c) Roller ... 6

2.2 Menghitung Kaleng-Kaleng pada Belt Conveyor ... 7

2.3 Rangkaian Interface Photoresistor ... 7

2.4 Rangkaian Phototransistor ... 8

2.5 Photodioda ... 8

2.6 Hubungan Antara Keluaran Sensor Photodioda Dengan Intensitas Cahaya 9 2.7 Simbol Rangkaian Dan Penampang Melintang Photodioda ... 10

2.8 Rangkaian Interface Photodioda ... 12

2.9 Bentuk Fisik LED Infra Merah ... 14

2.10 Simbol Komparator ... 14

2.11 Mikrokontroler ATmega8 ... 16

2.12 Konfigurasi Pin ATmega8 ... 17

2.13 Blok Diagram ATmega8... 20

2.14 Peta Memori ATmega8... 21

2.15 Sistem Minimum ATmega8 ... 23

2.16 Rangkaian Driver Motor H-Bridge ... 24

2.17 Motor DC Power Window ... 25

3.1 Blok Diagram Rangkaian ... 27

3.2 Rangkaian Catu Daya ... 29

3.3 Rangkaian Sensor ... 30

3.4 Rangkaian Komparator ... 31

3.5 Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega8 ... 32

3.6 Rangkaian Driver H-Bridge ... 34

3.7 Rangkaian Driver Relay ... 35

3.8 Rancang Bangun Mekanik ... 36

3.9 Layout Rangkaian Sensor ... 36

3.10 Layout Rangkaian Komparator... 37

3.11 Layout Rangkaian Sistem Minimum ATmega8 ... 37

3.12 Layout Rangkaian Driver H-Bridge ... 38

3.13 Layout Rangkaian Driver Relay ... 38

xv

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman