RANCANG BANGUN ALAT PENCAMPUR WARNA SABLON
OTOMATIS BERBASIS ANDROID
SKRIPSI
Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Oleh:
FIRMAN HIDAYAT
201410130311058
JURSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2021
v
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis menyampaikan ucapan terima kasihyang sebenar-benarnya kepada:
1. Bapak Idra’ie dan Ibu Hartini selaku orang tua dan seluruh keluarga yang telah banyak memberikan do’a dan dukungan.
2. Dekan Fakultas Teknik dan keluarga (FT) Bapak Ahmad Mubin, Dr. M.T. serta para Pembantu Dekan Fakultas Teknik dan keluarga besar Universitas Muhammadiyah Malang.
3. Ketua Jurusan Teknik Elektro Bapak Zulfatman, M.Eng., Ph.D. dan Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Bapak Widianto, ST., MT. beserta seluruh stafnya. 4. Bapak Nur Kasan, Ir, MT. dan Bapak Widianto, ST., MT. yang telah
meluangkan waktu untuk membimbing penulis dalam menyelesaikan Skripsi ini.
5. Seluruh civitas akademika (dosen, asisten, dan karyawan) Universitas Muhammadiyah Malang yang telah membekali ilmu dan membantu penulis selama proses studi.
6. Sahabat dari berbagai penjuru dan teman-teman Elektro 2014/B yang berjuang mencari ilmu di UMM.
7. Dan yang terakhir, semuanya yang telah membantu penulis yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
vi
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala. Atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya, Sholawat serta salam semoga senantiasa tercurah kepada Rasulullah Muhammad Shallallahu ‘Alaihi Wa Sallam. Atas kehendak dan karunia Allah sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul:
“RANCANG BANGUN ALAT PENCAMPUR WARNA SABLON OTOMATIS BERBASIS ANDROID”
Penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik di Universitas Muhammadiyah Malang, selain itu penulis berharap tugas akhir ini dapat memperluas pustaka dan pengetahuan utamanya dalam bidang elektronika.
Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan ke depan.
Akhir kata semoga buku ini dapat bermanfaat di masa sekarang dan masa mendatang. Sebagai manusia yang tidak luput dari kesalahan, maka penulis mohon maaf apabila ada kekeliruan baik yang sengaja maupun yang tidak sengaja.
Malang, Februari 2021
vii
DAFTAR ISI
COVER ... i
LEMBAR PERSETUJUAN... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR PERNYATAAN ... iv
LEMBAR PERSEMBAHAN ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
DAFTAR PUSTAKA ABSTRACT BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 3 1.3 Tujuan ... 3 1.4 Batasan Masalah ... 3 1.5 Manfaat ... 3 1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1 Cat Sablon ... 5
2.2 Representasi Warna ... 5
2.3 Warna CMYK ... 5
2.4 Sensor Ultrasonik HC-SR04 ... 6
2.5 Sensor Berat (loadcell) ... 6
2.6 Sensor Infrared... 7
2.7 Motor Stepper ... 7
2.8 Android ... 8
2.9 Module Bluetooth HC-05 ... 8
2.10 Arduino Mega2560 ... 9
viii
BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 11
3.1 Perancangan Mekanik ... 12
3.1.1 Perancangan Desain Mini Pencampur Warna Sablon ... 12
3.2 Perancangan Perangkat Keras (Hardware) ... 13
3.2.1 Sensor Ultrasonik HC-SR04 ... 14
3.2.2 Sensor Loadcell HX711 ... 15
3.2.3 Sensor Infrared ... 16
3.2.4 Arduino Mega 2560 ... 17
3.2.5 Penulisan Memulai Pemrograman Arduino Mega 2560 ... 17
3.2.6 Motor Stepper Driver A4988 Pada Arduino Mega2560 ... 18
3.2.7 Module Bluetooth HC-05 ... 19
3.3 Perancangan Software ... 20
3.3.1 Perancangan Aplikasi Android ... 21
3.3.2 Presisi Warna ... 23
3.3.3 CMYK (cyan, magenta, yellow, black) ... 23
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 25
4.1 Hasil Pengujian Hardware ... 25
4.1.1 Hasil Pembuatan Alat Pencampur Warna Sablon Otomatis ... 25
4.1.2 Pengujian Sensor Ultrasonik HC-SR04 ... 26
4.1.2.1 Tahap Pengujian Akurasi Sensor Ultrasonik HC-SR04... 27
4.1.2.2 Hasil Pengujian Akurasi Sensor Ultrasonik HC-SR04 ... 29
4.1.3 Pengujian Sensor Loadcell HX711 ... 30
4.1.3.1 Tahap Pengujian Akurasi Sensor Loadcell HX711 ... 31
4.1.3.2 Hasil Pengujian Akurasi Sensor Loadcell HX711 ... 33
4.1.4 Pengujian Sensor Infrared ... 35
4.1.4.1 Hasil Pengujian Akurasi Pendeteksi Sensor Infrared ... 35
4.2 Hasil Pengujian Software ... 36
4.2.1 Pembuatan Program Aplikasi Pada Android Berbasis MIT ... 37
4.2.2 Hasil Pembuatan Aplikasi Pada Android Berbasis MIT ... 37
4.3 Pengujian Keseluruhan Sistem ... 39
4.3.1 Tahap Pengujian Alat Pencampur Warna Sablon Otomatis ... 39
ix
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 42 5.1 Kesimpulan ... 42 5.2 Saran ... 42
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Hasil Alat Pencampur Cat Tembok Otomatis Berbasis PC ... 2
Gambar 2.1 Warna CMYK ... 5
Gambar 2.2 Sensor Ultrasonik HC-SR04 ... 6
Gambar 2.3 Sensor Berat (loadcell) ... 6
Gambar 2.4 Sensor Infrared ... 7
Gambar 2.5 Motor Stepper ... 7
Gambar 2.6 Bluetooth ... 8
Gambar 2.7 Arduino Mega 2560 ... 9
Gambar 2.8 Bahasa Pemrograman Arduino Mega2560 ... 10
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Pencampur Cat Sablon... 11
Gambar 3.2 Desain Mekanik Alat Pencampur Warna Sablon Otomatis ... 13
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor Ultrasonik HC-SR04 pada Arduino Mega ... 14
Gambar 3.4 Rangkaian Sensor Loadcell HX711 pada Arduino Mega ... 15
Gambar 3.5 Rangkaian Sensor Infrared pada Arduino Mega ... 16
Gambar 3.6 Mikrokontroler Arduino Mega2560 ... 17
Gambar 3.7 Penulisan Arduino Mega2560 untuk Memulai Pemrograman ... 18
Gambar 3.8 Rangkaian Motor Stepper Driver A4988 dengan Arduino ... 18
Gambar 3.9 Rangkaian Modul Bluetooth HC-05 pada Arduino Mega2560 .... 19
Gambar 3.10 Diagram Alur Sistem ... 21
Gambar 3.11 Pemilihan Warna CMYK di Aplikasi Android ... 22
Gambar 3.12 Presisi Warna... 23
Gambar 4.1 Diagram Blok Tahap Pengujan Sistem ... 25
Gambar 4.2 Alat Tampak Depan ... 26
Gambar 4.3 Tahap Pengujian Sensor Ultrasonik HC-SR04 ... 26
Gambar 4.4 Hasil Pengujian Sensor Ultrasonik HC-SR04 jarak 5 cm ... 27
Gambar 4.5Tahap Pengujian Sensor Loadcell Dengan Module HX711 ... 30
Gambar 4.6 Hasil Pengujian Sensor Loadcell HX711 Berat 345 gram ... 31
Gambar 4.7 Diagram Blok Tahap Pengujian Sensor Infrared ... 35
Gambar 4.8 Pemrograman Pembuatan Aplikasi Android Berbasis MIT ... 37
Gambar 4.9 Aplikasi Pencampur Warna Sablon Otomatis Berbasis Android . 38 Gambar 4.10 Diagram Blok Pengujian Keberhasilan sistem ... 39
xi
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Pin Koneksi Sensor Ultrasonik HC-SR04 dengan Arduino Mega .. 14
Tabel 3.2 Pin Koneksi Sensor Loadcell HX711 pada Arduino Mega2560 ... 15
Tabel 3.3 Pin Koneksi Sensor Infrared dengan Arduino Mega2560 ... 16
Tabel 3.4 Pin Koneksi Motor Stepper dengan Arduino Mega2560 ... 19
Tabel 3.5 Pin Koneksi Modul Bluetooth dengan Arduino Mega2560 ... 20
Tabel 3.6 Kode Warna CMYK ... 24
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor Ultrasonik HC-SR04 ... 28
Tabel 4.2 Pengujian Akurasi Sensor Ultrasonik HC-SR04 ... 29
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sensor Loadcell HX711 ... 32
Tabel 4.4 Pengujian Akurasi Sensor Loadcell HX711 ... 34
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Sensor Infrared ... 35
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Kode Program ... 43
Lampiran 2 Lembar Asistensi Pembimbing 1 ... 62
Lampiran 3 Lembar Asistensi Pembimbing 2 ... 63
Lampiran 4 Lembar Perbaikan Tugas Pokok ... 64
DAFTAR PUSTAKA
[1] Rachbini, 2015. Sablon 1 Cetak Saring. Penerbit Arfi.
[2] Dita Ayu Indah Prameswary, 2016. Rancang Bangun Alat Pencampur Cat Tembok Otomatis Berbasis Personal Computer (PC). (Bagian II). Surabaya.
[3] Rahmat Fitriadi, M. D., and H. Wildan Maulana. 2017. Rancang Bangun Alat Pemanas
dan Penyinaran Pada Proses Produksi Sablon Kaos. Diss. POLITEKNIK NEGERI MALANG.
[4] RapidTables.com. Green color codes. www.rapidstabels.com/web/color/green-color.htm, diakses tanggal 30 Mei 2015. 2015.
[5] Sutarno, Sutarno, et al. 2017. "Rancang Bangun Mesin Pencampur Warna Berbasis Pengolahan Citra dan Euclidean Distance." Annual Research Seminar (ARS). Vol. 3. No. 1.
[6] Kaur, Manpreet, and Jai Pal. 2015. "Distance Measurement of Object by Ultrasonic Sensor HC-SR04." Int’l Journal for Scientific Research & Development 3.05.
[7] Suhendra, Imam, and Wahyu Setyo Pambudi. 2015. "Aplikasi Load Cell untuk Otomasi Pada Depot Air Minum Isi Ulang." Jurnal Sains dan Informatika 1.1 : 11-19.
[8] Faisal, Muhammad, and Rika Wahyuni Arsianti. 2020. "Sistem Kran Air Otomatis Menggunakan Sensor Infrared Ajdustable." Elektrika Borneo 6.1: 20-24.
[9] PRAKASA, GUNTUR NANDA. 2017. "Prototipe Kunci Pintu Menggunakan Motor
Stepper Berbasis Arduino Mega 2560 Dengan Perintah Suara Pada Android."
[10] Ishiguro, Hiroshi. 2016. "Android science." Cognitive Neuroscience Robotics A. Springer, Tokyo, 193-234.
[11] Cotta, Anisha. 2016. Wireless Communication Using HC-05 Bluetooth Module Interfaced With Arduino. International Journal of Science, Engineering and Technologi Research (IJSETR), 5 (4), hal. 869-872.
[12] Dahlan, Moh, Budi Gunawan, and F. Shoufika Hilyana. 2017. "Rancang Bangun Printer 3D Menggunakan Kontroller Arduino Mega 2560." Prosiding SNATIF : 105-110.
Abstract
This final project discusses the design and construction of an android-based automatic screen printing paint mixer. Android is used as a color input display and a place to select a color. The main controller in this tool uses the ATmega2560 microcontroller on the Arduino Mega board which is programmed using the Arduino IDE application and uses the android application for color selection. In the Android application there is a choice of the basic color composition of screen printing paint and the column used to input the total volume of paint desired, then the calculation will be converted from the volume of the required base color composition, then the data is sent and processed by Arduino. Arduino works to read data that has been sent from the android application and will work to lower the paint from the tube using a stepper motor until the paint falls right on the container below, then controls the paint container below to match the paint that comes out of the tube ordered by the android application on the tool This is attached to the infrarared sensor to match the one specified. After that controlling the rotation of the container requires a stepper motor and after the paint container is filled according to the android application command, the loadcell sensor will signal that the command from the screen printing paint mixing application has been fulfilled and the process is complete. From the results of the research on the success of the tool in mixing paint based on the desired volume with the CMYK base color paint composition, the design of this android-based automatic screen printing paint mixer can work automatically with an average accuracy of all experiments is 96.86%.
Keywords: Automatic Screen Printing Paint Mixer, Arduino Mega, Arduino IDE, Android
Intisari
Tugas akhir ini membahas tentang pembuatan rancang bangun alat pencampur cat sablon otomatis berbasis android. Android digunakan sebagai tampilan masukan warna dan tempat untuk memilih warna. Pengendali utama pada alat ini menggunakan mikrokontroler ATmega2560 pada board Arduino mega yang diprogram dengan menggunakan aplikasi Arduino IDE dan menggunakan aplikasi android untuk pemilihan warna. Pada aplikasi android terdapat pilihan komposisi warna dasar cat sablon dan kolom yang digunakan untuk masukan volume total cat yang diinginkan selanjutnya akan dikonversi perhitungan dari volume komposisi warna dasar yang dibutuhkan, kemudian data tersebut dikirim dan diproses oleh Arduino. Arduino bekerja membaca data yang telah dikirim dari aplikasi android dan akan bekerja menurunkan cat dari tabung menggunakan motor stepper hingga cat jatuh tepat pada wadah di bawah, kemudian mengontrol wadah cat dibawah agar sesuai pada cat yang keluar dari tabung yang diperintahkan oleh aplikasi android maka pada alat ini dipasangkan sensor infrarared agar sesuai dengan yang ditentukan. Setelah itu mengontrol putaran wadah diperlukan motor stepper dan setelah wadah cat terisi sesuai perintah aplikasi android maka sensor loadcell akan memberi sinyal bahwa perintah dari aplikasi pencampur cat sablon sudah terpenuhi dan proses selesai. Dari hasil penelitian keberhasilan alat dalam melakukan pencampuran cat berdasarkan volume yang diinginkan dengan komposisi cat warna dasar CMYK, rancang bagun alat pencampur cat sablon otomatis berbasis android ini dapat bekerja secara otomatis dengan akurasi rata-rata seluruh percobaan adalah 96,86%.
Kata kunci: Pencampur Cat Sablon Otomatis, Arduino Mega, Arduino IDE, Aplikasi Android.
