RANCANG BANGUN SISTEM ELEKTROMEKANIK PADA PENCAMPURAN CAT MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATEMEGA 328 BERBASIS ANDROID TUGAS AKHIR

MIKROKONTROLER ATEMEGA 328 BERBASIS ANDROID

TUGAS AKHIR

NOVITA SARAH SEMBIRING 182408055

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS

SUMATERA

UTARA

MEDAN 2021

MIKROKONTROLER ATEMEGA 328 BERBASIS ANDROID

TUGAS AKHIR

DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI TUGAS DAN MEMENUHI SYARAT MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA

NOVITA SARAH SEMBIRING 182408055

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2021

RANCANG BANGUN SISTEM ELEKTROMEKANIK PADA PENCAMPURAN CAT MENGGUNAKAN

MIKROKONTROLER ATEMEGA 328 BERBASIS ANDROID

TUGAS AKHIR

Saya menyatakan bahwa laporan Tugas Akhir ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing

disebutkan sumbernya.

Medan, 13 Juli 2021

Novita Sarah Sembiring 182408055

i

ii

RANCANG BANGUN SISTEM ELEKTROMEKANIK PADA PENCAMPURAN CAT MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER

ATEMEGA 328

ABSTRAK

Telah dilakukan perancangan dan realisasi sistem elektromekanik pada otomasi alat pencampur cat menggunakan mikrokontroler ATMEGA328.

Perangkat ini dapat digunakan untuk menggantikan perangkat pencampur cat yang dikerjakan secara manual dan diharapkan dapat dimanfaatkan pada perindustrian cat, toko cat, jasa pengecatan gedung, jasa pengecatan kendaraan dan lain sebagainya. Sistem ini terdiri atas perangkat keras dan perangkat lunak.

Perangkat lunak menggunakan bahasa assembly. Mikrokontroler akan melakukan konfirmasi masukan dari sensor cahaya untuk mendeteksi keberadaan wadah yang akan digunakan untuk menghentikan konveyor ketika selenoid valve akan mengisikan cat pada wadah, dengan lama waktu penghentian diatur melalui timer yang disimpan sebagai database warna, proses tersebut berulang sampai ke empat sensor cahaya terlewati dan ke empat warna dasar tertampung pada wadah, Hasil warna yang diperoleh masih terbatas untuk beberapa warna saja dan masih memiliki perbedaan warna dengan warna yang dibuat secara manual. Volume total hasil pencampuran dengan perangkat ini adalah 500 ml. Setelah dibandingkan dengan komposisi warna RGB pada komputer, warna yang dihasilkan alat berbeda. Hal itu disebabkan warna yang digunakan pada aplikasi ini tidak memenuhi standar warna sesuai standar warna komputer.

Kata kunci : Mikrokontroller ATMEGA328, Buzzer, Push Button,Cat

iii

DESIGN OF ELECTROMECHANICAL SYSTEMS FOR MIXING PAINT USING AN MICROCONTROLLER ATEMEGA 328 ANDROI BASED

ABSTRACT

Have been done an electromechanical system engineering and realization of paint mixer automation using microcontroller of AT89S51. This instrument can be used at paint industry, paint shop, building painting service, of vehicle painting service, etc and can be used replace the convensional. While the software using assembly Read51. Microcontroller will make input confirmation of light censor to detect existence of is place to be used to discontinue conveyor when solenoid valve will fill in paint at the place, with a stoppage time arranged by timer kept as colour database, the process recurring to the three of light censor exceeded and the three of primary colour accommodated at the place,. Result of colour obtained still be limited for a few just colour and still have the colour difference with the colour made in manual. The result total volume from mixing basic colour used this instrument is 500ml. if the colour from mixing proses compared with RGB colour composition in computer, it has differences. It caused the colour which used in this application have different standard with the computer.

Keywords : Mikrokontroller ATMEGA328, Buzzer, Push Button,Paint

iv

KATA PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepadaTuhan Yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang, dengan limpah karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan praktik proyek ini dengan judul Rancang Bangun Sistem Elektromekanik Pada Pencampuran Cat Menggunakan Mikrokontrol Atemega328 Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini yaitu Kepada:

1. Ibu Dr.Nursahara Pasaribu,M.sc selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

2. Alm.Bapak Drs.Takdir Tamba,M.Eng.Sc selaku Ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Drs.Aditia Warman, M. Siselaku Pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan Kepada Penulis dalam menyelesaikan Laporan Proyek.

4. Seluruh staf pengajar/Pegawai Program Studi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

5. Orangtua tercinta yang telah memberikan bantuan berupa dukungan moral dan material yang sangat membantu dalam menyelesaikan Laporan Proyek.

6. Senior kami Fatur Rahman i yang telah memberikan bantuan berupa Ilmu dan Motivasi dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir.

7. Sahabat saya Ester KembariaHutasoit, Ester V Lumbantoruan ,dan teman-teman saya yang lainnya.

8. Rekan Fisika Instrumentasi D-3 yang memberikan bantuan penulisan untuk menyelesaikan Laporan.

Medan, Juli 2021 Penulis

v

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ... i

ABSTRAK… ... ii

ABSTRACT… ... iii

KATA PENGHARGAAN… ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... vi

DAFTAR TABEl… ... vii

BAB 1 PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan... 2

1.4 Batasan Masalah ... 2

1.5 Sistematika Penulisan ... 2

BAB 2 LANDASAN TEORI ... 4

2.1 AVRMikrokontroller ATMega 328 ... 4

2.2 Bahasa Pemrograman C ... 13

2.3 Power Supply… ... 17

2.4 LCD (Liquid Crystal Display) ... 18

2.5 Push Button ... 23

2.6 Buzzer… ... 24

2.7 Pengertian Cat ... 24

2.8Android ... 27

BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PROYEK ... 28

3.1 Metodologi Perancangan ... 28

3.2 Diagram Blok Proyek ... 29

3.3 Perancangan Antar Muka Setiap Blok Diagram… ... 30

3.4 Perancangan dan Pembuatan PCB ... 35

3.5 Flowchart... 41

vi BAB 4 PEMBAHASAN DAN HASIL PENGUKURA ... 40

4.1 Analisis Hasil Pengukuran ... 40

4.2 Pengujian komponen… ... 41

4.3 Pengujian sistem… ... 50

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 51

5.1 Kesimpulan… ... 51

5.2 Saran… ... 51

DAFTAR PUSTAKA… ... 52

LAMPIRAN ... 53

vii

Gambar 2.1. mikrokontroller ESP32 ... 5

Gambar 2.2.Konfigurasi Pin ESP32… ... 5

Gambar 2.3.Status Register ESP32 ... 8

Gambar 2.4.Architecture ESP32 ... 9

Gambar 2.5.Peta Memori EP32... 11

Gambar 2.6 LCD 2x16 ... 19

Gambar 2.7 Konfigurasi LCD ... 20

Gambar 2.8 Buzzer ...24

Gambar 3.1 Diagram Blok ... 29

Gambar 3.2 Skematik Rangkaian Power Supply ... 31

Gambar 3.3 Skematik Rangkaian Push Button ... 32

Gambar 3.4 Skematik Rangkaian pompa ... 33

Gambar 3.5 Skematik Rangkaian Buzzer ... 34

Gambar 3.6 Skematik Rangkaian LCD ... 35

Gambar 3.7 Flowchart ... 39

Gambar 4.1 Id dari ESP32. ... 42

Gambar 4.2 Hasil pengujian rangkaian regulator ... 43

Gambar 4.3. hasil pengujian LCD ...45

Gambar 4.4. hasil pengujian Pompa ... 48

Gambar 4.5. hasil pengujian Koneksi Bluetooth Ke Android ... 49

Gambar 4.6 Alat Keseluruhan… ... 50

viii

Tabel 2.1 Clock ATMega 328...10

Tabel 2.2 Tipe Data ... 16

Tabel 2.3. Konfigurasi Pin LCD ... 21

Tabel 4.1 Hassil Pegukuran I ... 40

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Rangkaian Regutor ... 42

Tabel 4.3 Hasil pengukuran Volt Meter...46

Tabel 4.4 Pengukur Tegangan Pada Pompa... 48

Tabel 4.5 data real hasil pengukuran pada kaki bluetooth ... 49

ix

1.1 Latar Belakang

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi telah mendorong manusia berusaha mengatasi segala permasalahan yang timbul di sekitarnya untuk meringankan pekerjaan. Salah satu cara mempermudah pekerjaan adalah menjadikan suatu alat mekanik menjadi piranti otomatis. Dengan adanya peralatan otomatis biaya produksi dapat ditekan dan proses produksi menjadi semakin cepat. Hasil yang didapatkan dari peralatan yang bekerja secara baik mempunyai kualitas dan ketelitian yang sama sehingga didapat hasil yang konstan dan sesuai dengan yang diinginkan. Selama ini dalam menghasilkan warna yang sesuai dengan keinginan konsumen, hanya menggunakan cara manual saja. Tentunya cara ini sangat merepotkan, karena penjual harus menakar warna cat dasar terlebih dahulu kemudian mengujinya. Dalam membuat warna baru yang sesuai dengan permintaan konsumen, biasanya dilakukan pencampuran dari beberapa warna sehingga menjadi warna baru sesuai yang diharapkan. Akan tetapi seringkali warna yang dihasilkan jauh dari yang diharapkan. Pencampuran cat secara manual memerlukan tenaga ahli yang sudah berpengalaman sehingga tidak semua orang dapat melakukanya. Terkadang tidak tepat takaranya, dikarenakan masih menggunakan tenaga manual yang kurang ketelitianya. Dalam pencampuran warna secara manual, terdapat beberapa kelemahan yang dapat mempengaruhi hasil pencampuran. Untuk mendapatkan hasil sesuai yang diharapkan diperlukan penakaran yang akurat. Pada pencampuran secara manual keahlian yang dimiliki oleh seseorang sangat menentukan hasil yang diperoleh. Namun sering terjadi perbedaan hasil antara pencampuran satu dengan yang lain. Untuk mengatasi hal tersebut maka diperlukan peralatan yang bekerja secara otomatis dan mempunyai kemampuan penakaran yang tepat. Oleh sebab itu, penulis akan mencoba untuk membuat suatu alat yang berjudul

“

RANCANG BANGUN SISTEM ELEKTROMEKANIK PADA PENCAMPURAN CAT MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATEMEGA 328 BERBASIS ANDROID”

1

1.2 Rumusan Masalah

Permasalahan yang akan ditemukan dalam merealisasikan rancangan dirumuskan sebagai berikut:

1. Bagaimana merancang sebuah sistem Pencampuran Cat berbasis Mikrokontroller Atmega 328.

2. Bagaimana cara kerja dari pncampuran cat ? 3. Bagaimana cara mendeteksi warna?

1.3 Tujuan

Tujuan dari tugas akhir ini adalah

1. Untuk merancang alat pencampuran cat menggunakan mikrokontroler atemega 328

2. Untuk mengetahui prinsip kerja dari alat pencampuran cat menggunakan mikrokontroler atemega 328

1.4 Batasan Masalah

Dalam pembuatan tugas akhir ini ada beberapa batasan masalah antara lain:

a. Digunakan warna cat yang sudah ada di pasaran.

b. Tidak dibahas program pada komputer dalam menjalankan sistem ini.

c. Hanya disimulasi untuk beberapa contoh warna saja.

1.5 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah penulisan tugas akhir ini, penulis membuat suatu sistematika penulisan yang terdiri dari :

1. BAB 1: PENDAHULUAN

Bab ini akan membahas latar belakang tugas akhir, identifikasi masalah, batasan masalah, tujuan, metode penelitian, tinjauan pustaka, dan sistematika penulisan.

2. BAB 2: LANDASAN TEORI

Bab ini akan menjelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan.

3. BAB 3: PERANCANGAN ALAT

Bab ini membahas tentang perencanaan dan pembuatan sistem secara keseluruhan.

4. BAB 4: HASIL DAN PEMBAHASAN

Berisi tentang uji coba alat yang telah dibuat, pengoperasian dan spesifikasi alat dan lain-lain.

5. BAB 5: KESIMPULAN DAN SARAN

Sebagai bab terakhir penulis akan menguraikan beberapa kesimpulan dari uraian bab-bab sebelumnyadan penulis akan berusaha memberikan saran yang mungkin bermanfaat.

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 AVRMikrokontroller ATMega 328

ATMega328 adalah mikrokontroller keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang dimana, setiap proses eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer). ATMega328 memiliki beberapa fitur antara lain:

 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.

 32x 8-bit register serba guna.

 Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.

 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan

 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.

 Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanent karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.

 Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.

 Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output.

 Master / Slave SPI Serial interface.

Mikrokontroller ATmega 328 memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan kerja dan parallelism.Instruksi – instruksi dalam memori.Konsep inilah yang memungkinkan instruksi – instruksi dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock. 32 x 8-bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada ALU (Arithmatic Logic unit) yang dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari register serbaguna ini dapat digunakan sebagai 3 buah register

4

operasi pada ALU (Arithmatic Logic unit) yang dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari register serbaguna ini dapat digunakan sebagai 3 buah register pointer 16-bit pada mode pengalamatan tidak langsung untuk mengambil data pada ruang memori data ketiga register pointer 16-bit ini disebut dengan register X ( gabungan R26 dan R27 ), register Y ( gabungan R28 dan R29 ), dan register Z ( gabungan R30 dan R31 ). Hampir semua instruksi AVR memiliki format 16-bit.

Setiap alamat memori program terdiri dari instruksi 16- bit atau 32-bit. Selain register serba guna di atas, terdapat register lain yang terpetakan dengan teknik memory mapped I/O selebar 64 byte. Beberapa register ini digunakan untuk fungsi khusus antara lain sebagai register control Timer/ Counter, Interupsi, ADC, USART, SPI, EEPROM, dan fungsi I/O lainnya. Register – register ini menempati memori pada alamat 0x20h – 0x5Fh.

.

Gambar 2.1. mikrokontroller ATMEGA 328

2.1.1 Konfigurasi Pin ATMega 328

Gambar 2.2.Konfigurasi Pin ATMega 328

ATMega328 memiliki 3 buah PORT utama yaitu PORTB, PORTC dan PORTD dengan total pin input/output sebanyak 23 pin. PORT tersebut dapat difungsikan sebagai input/output digital atau difungsikan sebagai periperal lainnya.

1. PortB

Port B merupakan jalur data 8 bit yang dapat difungsikan sebagai input/output.

Selain itu PORTB juga dapat memiliki fungsi alternatif seperti di bawah ini.

 ICP1 (PB0), berfungsi sebagai Timer Counter 1 input capture pin.

 OC1A (PB1), OC1B (PB2) dan OC2 (PB3) dapat difungsikan sebagai keluaran PWM (Pulse Width Modulation).

 MOSI (PB3), MISO (PB4), SCK (PB5), SS (PB2) merupakan jalur komunikasi SPI.

 Selain itu pin ini juga berfungsi sebagai jalur pemograman serial (ISP).

 TOSC1 (PB6) dan TOSC2 (PB7) dapat difungsikan sebagai sumber clock external untuk timer.

 XTAL1 (PB6) dan XTAL2 (PB7) merupakan sumber clock utama mikrokontroler.

2. Port C

Port C merupakan jalur data 7 bit yang dapat difungsikan sebagai input/output digital. Fungsi alternatif PORTC antara lain sebagai berikut.

 ADC6 channel (PC0,PC1,PC2,PC3,PC4,PC5) dengan resolusi sebesar 10 bit.

 ADC dapat kita gunakan untuk mengubah input yang berupa tegangan analog menjadi data digitb. I2C (SDA dan SDL) merupakan salah satu fitur yang terdapat pada PORTC. I2C digunakan untuk komunikasi dengan sensor atau device lain yang memiliki komunikasi data tipe I2C seperti sensor kompas, accelerometer nunchuck.

3. Port D

Port D merupakan jalur data 8 bit yang masing-masing pin-nya juga dapat difungsikan sebagai input/output. Sama seperti Port B dan Port C, Port D juga memiliki fungsi alternatif dibawah ini.

 USART (TXD dan RXD) merupakan jalur data komunikasi serialdenganlevel sinyal TTL. Pin TXD berfungsi untuk mengirimkan data serial, sedangkan RXD kebalikannya yaitu sebagai pin yang berfungsi untuk menerima data serial.

 Interrupt (INT0 dan INT1) merupakan pin dengan fungsi khusus sebagai interupsi hardware. Interupsi biasanya digunakan sebagai selaan dari program, misalkan pada saat program berjalan kemudian terjadi interupsi hardware/software maka program utama akan berhenti dan akan menjalankan program interupsi.

 XCK dapat difungsikan sebagai sumber clock external untuk USART, namun kita juga dapat memanfaatkan clock dari CPU, sehingga tidak perlu membutuhkan externalclock.

 T0 dan T1 berfungsi sebagai masukan counter external untuk timer 1 dan timer 0.

 AIN0 dan AIN1 keduanya merupakan masukan input untuk analog comparator.

2.1.2 Status Register 328

Pada AVR status register mengandung beberapa informasi mengenai hasil dari kebanyakan hasil eksekusi intruksiaritmatika. Informasi ini digunakan untuk Altering arus program sebagai kegunaan untuk meningkatkan performa pengoperasian. Register ini di-update setelah operasi ALU (Arithmetic Logis Unit) hal tersebut seperti yang tertulis dalam datasheet khususnya pada bagian intruction set reference.

Dalam hal ini untuk membuang beberapa kasus dapat membuang penggunaan kebutuhan intruksi perbandingan yang telah didedikasikan serta dapat menghasilkan peningkatan dalam hal kecepatan dan kode yang lebih sederhana dan singkat. Register ini tidak secara otomatis tersimpan ketika memasuki sebuah

rutin interupsi dan juga ketika menjalankan sebuah perintah kembali dari interupsi. Namun hal tersebut harus dilakukan melalui softwere.

Gambar 2.3.Status Register Atemega 328 Penjelasan :

1. Bit 7 (I)

Merupakan bit Global Interrupt Enable. Bit ini harus di set agar semua perintah interupsi dapat dijalankan. Untuk perintah interupsi individual akan di jelaskan pada bagian yang lain. Jika bit ini di-reset, maka semua perintah interupsi baik yang individual maupun yang secara umum akan di abaikan. bit ini akan dibersihkan atau cleared oleh hardwere setelah sebuah interupsi di jalankan dan akan di-set kembali oleh perintah RETI. Bit ini juga dapat di-set dan di-reset melalui aplikasi SEI dan CLL.

2. Bit 6 (T)

Merupakan bit copy storage. Intruksi bit copy intruction BLD (Bit Load) and BST (Bit Store) menggunakan bit ini sebagai asal atau tujuan untuk bit yang telah dioperasikan. sebuah bit dari sebuah register dalam register file dapat disalin ke dalam bit ini dengan menggunakan intruksi BST, dan sebuah bit di dalam bit ini dapat di salin ke dalam bit di dalam register pada register file dengan menggunakan perintah BLD.

3. Bit 5 (H)

Merupakan bit Half Carry Flag. Bit ini menandakan sebuah Half Carry dalam beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi dalam aritmatika BCD.

4. Bit 4 (S)

Merupakan Sign Bit. Bit ini selalu merupakan sebuah eksklusif diantara Negative Flag (N)dan two’s Complemen Overflow Flag (V).

5. Bit 3 (V)

Merupakan bit Two’s Complemen Overflow Flag. Bit ini menyediakan fungsi aritmatika dua komplemen.

6. Bit 2 (N)

Merupakan bit Negative Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil negatif di dalam sebuah fungsi logika atau aritmatika.

7. Bit 1 (Z)

Merupakan Bit Zero Flag. bit ini mengindikasikan sebuah hasil nol “0”

dalam sebuah fungsi aritmatika atau logika.

8. Bit 0 (C)

Merupakan bit Carry Flag. bit ini mengindikasikan sebuah Carry atau sistem dalam sebuah aritmatika atau logika.

2.1.3. Arsitektur Mikrokontroller ATMega 328

Gambar 2.4.Architecture Atmega 328

2.1.4 Kebutuhan Clock ATMega 328

Sumber clock pada ATMega 328 secara garis besar ada 2 buah,yaitu clock internal dan clock external. Untuk clock internal maksimum clock yang dapat digunakan adalah 8MHz, sedangkan untuk clock external maksimum clock yang

dapat digunakan adalah sebesar 16MHz. Lebih jelasnya mengenai berbagai macam sumber clock dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel 2.1 Clock ATMega 328

Device Clocking Option CKSEL3..0

External Crystal/Ceramic Resonator 1111 – 1010

External Low-frequency Crystal 1001

External RC Oscillator 1000 – 0101

Calibrated Internal RC Oscillator 0100 – 0001

External Clock 0000

2.1.5 Memori ATMega 328

Memori atmega terbagi menjadi tiga yaitu : a. Memori Flash

Memori Flas adalah memori ROM menjadi kode-kode program berada.

Kata Flash menunjukkan jenis ROM yang dapat di tulis dan di hapus secara elektrik. memori flash terbagi menjadi dua bagian yaitu bagian aplikasi dan bagian boot. bagian aplikasi adalah bagian kode-kode program aplikasi berada. bagian boot adalah bagian yang di gunakan khusus untuk booting awal yang dapat di program untuk menulis bagian aplikasi tanpa melalui programmer / downloader, misalnya melalui USART.

b. Memori Data

Memori data adalah memori RAM yang digunakan untuk keperluan program. memori data terbagi menjadi empat bagian yaitu : 32 GPR (General Purphose Register) adalah register khusus yang bertugas untuk membantu eksekusi program oleh ALU (Aritmatich logic unit), dalam intruksi assembler setiap intruksi harus melibatkan GPR Dalam bahasa C biasanya di gunakan untuk variabel global atau nilai balik fungsi dan nilai-nilai yang dapat

memperingan kerja ALU. Dalam istilah processor komputer sehari-hari GPR dikenal sebagai “chace memory”. I/O register dan Aditional I/O register adalah register yang di fungsikan khusus untuk mengendalikan berbagai pheripheral dalam mikrokontroller seperti pin port, timer/counter, usart dan lain-lain.

c. EEPROM

EEPROM adalah memori data yang dapat mengendap ketika chip mati (off), digunakan untuk keperluan penyimpanan data yang tahan terhadap gangguan catu daya.

Gambar 2.5.Peta Memori ATMEGA 328 2.1.6 Timer / Counter 0

Timer Counter 0 adalah timer/counter yang dapat mencacah sumber pulsa/clock baik dari dalam chip (timer) ataupun dari luar chip (counter) dengan kapasitas 8- bit atau 256 cacahan. Timer Counter dapat di gunakan untuk :

 Timer / Counter biasa

 Clear Timer On Company Match (Selain Atmega8)

 Generator frekuensi (selain ATMega8)

 Counter pulsa eksternal

(Syahwil,Muhammad.S.T,M.T.2013)

2.1.7 Komunikasi Serial Pada ATMega 328

Atmega328 menyediakan komunikasi serial UART TTL (5V) yang tersedia di pin 0 (RX) dan pin 1 (TX). Sebuah chip FTDI yang terdapat pada board berfungsi menterjemahkan bentuk komunikasi ini melalui USB dan akan tampil sebagai Virtual Port di komputer. Pada Arduino Software (IDE) terdapat monitor serial yang memudahkan data textual untuk dikirim menuju Arduino atau keluar dari Arduino. Lampu led TX dan RX akan menyala berkedip-kedip ketika ada data yang ditransmisikan melalui chip FTDI USB to Serial via kabel USB ke komputer. Untuk menggunakan komunikasi serial dari digital pin, gunakan Software Serial library. Chip ATmega328 juga mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Didalam Arduino Software (IDE) sudah termasuk Wire Library untuk memudahkan anda menggunakan bus I2C. Untuk menggunakan komunikasi SPI, gunakan SPI library.

2.1.8 Daya

Mikrokontroler Atmega 328 dapat diaktifkan dengan catu daya eksternal.

Adaptor ini dapat dihubungkan dengan menancapkan plug positif 2.1mm ke colokan listrik. Dari baterai dapat dimasukan dalam Gnd dan Vinpin header darikonektor power.Mikrokontroler Atmega 328 ini dapat beroperasi pada pasokan tegangan eksternal 6 sampai 20 volt. Jika diberikan dengan kurang dari 7 volt, pin yang keluaran 5 volt mungkin pasokannya kurang dari 5 volt dan mikrokontroler Atmega 328 mungkin tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12 volt, regulator tegangan bisa panas dan merusak IC mikro.Kisaran yang disarankan adalah 7-12 volt.

Pin sumber daya dalam mikrokontroler Atmega 328 ini adalah sebagai berikut :

 VIN

Tegangan masukan pada mikrokontroler Atmega 328 menggunakan sumber daya eksternal.

 5V

Catu daya 5 volt ini digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen lainnya pada boardmikrokontroler Atmega 328. Hal ini dapat terjadi

dilakukan dari pin VIN melalui regulator on-board, atau melalui port USB atau sumber tegangan lainnya seperti adaptor.

 GND

Pin ground. (Dian, Artanto. 2012.)

2.2 Bahasa Pemrograman C

Bahasa C dikembangkan pada Lab Bell pada tahun 1978 oleh Dennis Ritchi dan Brian W. Kernighan.Pada tahun 1983 dibuat standar C yaitu standar ANSI ( American National Standards Institute ) yang digunakan sebagai referensi dari berbagai versi C yang beredar dewasa ini termasuk Turbo C.

Dalam beberapa literature, bahasa C digolongkan bahasa level menengah karena bahasa C mengkombinasikan elemen bahasa tinggi dan elemen bahasa rendah. Kemudahan dalam level rendah merupakan tujuan diwujudkanya bahasa C. Pada tahun 1985 lahirlah pengembangan ANSI C yang dikenal dengan C++

(diciptakan oleh Bjarne Struostrup dari AT % TLab). Bahasa C++ adalah pengembangan dari bahasa C. Bahasa C++ mendukung konsep pemrograman berorientasi objek dan pemrograman berbasis windows.

Sampai sekarang bahasa C++ terus berkembang dan hasil perkembangannya muncul bahasa baru pada tahun 1995 (merupakan keluarga C dan C++ yang dinamakan java). Istilah prosedur dan fungsi dianggap sama dan disebut dengan fungsi saja. Hal ini karena di C++ sebuah prosedur pada dasanya adalah sebuah fungsi yang tidak memiliki tipe data kembalian (void).Hingga kini, bahasa ini masih popular dan penggunaannya tersebar di berbagai platform dari windows samapi linux dan dari PC hingga main frame. Ada pun kekurangan dan kelebihan Bahasa C sebagai berikut :

 Kelebihan Bahasa C:

- Bahasa C tersedia hampir di semua jenis computer.

- Kode bahasa C sifatnya adalah portable dan fleksibel untuk semua jenis computer.

- Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata-kata kunci. Hanya Terdapat 32 kata kunci

- Proses executable program bahasa C lebih cepat - Dukungan pustaka yang banyak.

- C adalah bahasa yang terstruktur

- Bahasa C termasuk bahasa tingkat menengah

Penempatan ini hanya menegaskan bahwa c bukan bahasa pemrograman yang berorientasi pada mesin yang merupakan ciri bahasa tingkat rendah.Melainkan berorientasi pada obyek tetapi dapat diInterprestasikan oleh mesin.inilah salah satu kelebihan C yaitu memiliki kemudahan dalam menyusun programnya semudah bahasa tingkat tinggi namun dalam mengesekusi program secepat bahasa tingkat rendah.

 Kekurangan Bahasa C:

- Banyaknya operator serta fleksibilitas penulisan program kadang- kadang membingungkan pemakai.

- Bagi pemula pada umumnya akan kesulitan menggunakan pointer.

2.2.1 Struktur Bahasa C

a. Program bahasa C tersusun atas sejumlah blok fungsi.

b. Setiap fungsi terdiri dari satu atau beberapa pernyataan untuk melakukan suatu proses tertentu.

c. Tidak ada perbedaan antara prosedur dan fungsi.

d. Setiap program bahasa C mempunyai suatu fungsi dengan nama “main”

(Program Utama).

e. Fungsi bisa diletakkan diatas atau dibawah fungsin “main”.

f. Setiap statemen diakhiri dengan semicolon (titik koma).

2.2.2 Pengenal

Pengenal (identifier) merupakan sebuah nama yang didefenisikan olehpemrograman untuk menunjukkan indetitas dari sebuah konstanta, variable, fungsi, label atau tipe data khusus. Pemberian nama sebuah pengenal dapatditentukan bebas sesuai keinginan pemrogram tetapi harus memenuhi aturaberikut :

 Karakter pertama tidak boleh menggunakan angka

 Karakter kedua dapat berupa huruf, angka atau garis bawah.

 Tidak boleh menggunakan spasi.

 Bersifat Case Sensitive, yaitu huru capital dan huruf kecil dianggap Berbeda

 Tidak boleh mengunakan kata – kata yang merupakan sitaks maupun operator dalam pemrograman C, misalnya : Void, short, const, if, static, bit, long, case, do, switch dll.

2.2.3 Tipe Data

Tipe data merupakan suatu hal yang penting untuk kita ketahui pada saat belajar bahasa pemrograman.Kita harus dapat menentukan tipe data yang tepat untuk menampung sebuah data, baik itu data berupa bilangan numerik ataupun karakter.Hal ini bertujuan agar program yang kita buat tidak membutuhkan pemesanan kapling memori yang berlebihan.

Seorang programmer yang handal harus dapat memilih dan menentukan tipe data apa yang seharusnya digunakan dalampembuatan sebuah program.

Secara garis besar tipe data pada bahasa C dibagi menjadi beberapa bagian antara lain sebagai Berikut

Macam-Macam Tipe Data Pada Bahasa C : 1. Tipe Data Karakter

Sebuah karakter, baik itu berupa huruf atau angka dapat disimpan padasebuah variabel yang memiliki tipe data char dan unsigned char.

Besarnya datayang dapat disimpan pada variabel yang bertipe data char adalah -127 - 127. Sedangkan untuk tipe data unsigned char adalah dari 0 - 255. Pada

dasarnyasetiapkarakter memiliki nilai ASCII, nilai inilah yang sebetulnya disimpan padavariabel yang bertipe data karakter ini.

2. Tipe Data Bilangan Bulat

Tipe data bilangan bulat atau dapat disebut juga bilangan decimal merupakan sebuah bilangan yang tidak berkoma. Pada bahasa C terdapat bermacam-macam tipe data yang dapat kita gunakan untuk menampung bilangan bulat. Kita dapat menyesuaikan penggunaan tipe data dengan terlebih dahulu memperhitungkan seberapa besar nilai yang akan kita simpan.

Contohnya seperti berikut, kiata akan melakukan operasi penjumlahan nilai 300 dan 100 dan hasilnya akan disimpan pada variabel c.

Jika dilihat, hasil dari penjumlahan tersebut nilainya akan lebih besar dari255 dan nilainya pasti positif oleh karena itu, sebaiknya kita menggunakan tipedata unsigned int jika dilihat hasilnya akan negatif maka selayaknya digunakan variabel dengan tipe data int.

3. Tipe Data Bilangan Berkoma

Pada bahasa C terdapat dua buah tipe data yang berfungsi untuk menampung data yang berkoma. Tipe data tersebut adalah float dan double.

Double lebih memiliki panjang data yang lebih banyak dibandingkan float.

Tipe data double dapat digunakan jika kita membutuhkan variabel yang dapat menampung tipe data berkoma yang bernilai besar.

Tabel 2.2 Tipe Data

No. Tipe Data Ukuran Jangkauan Nilai

1. Bit 1 byte 0 atau 1

2. Char 1 byte -128 s/d 127

3. Unsigned Char 1 byte 0 s/d 225

4. Signed Char 1 byte -128 s/d 127

5. Int 2 byte -32.768 s/d 32.767

6. Short Int 2 byte -32.768 s/d 32.767

7. Unsigned Int 2 byte 0 s/d 65.535

8. Signed Int 2 byte -32.768 s/d 32.767

9. Long Int 4 byte -2.147.483.648 s/d 2.147.483.647 10. Unsigned long Int 4 byte 0 s/d 4.294.967.295

11. Signed Long Int 4 byte -2.147.483.648 s/d 2.147.483.647

12. Float 4 byte 1.2*10^-38s/d 3.4*10 ⁺³⁸

13. Double 4 byte 1.2*10^-38s/d 3.4*10 ⁺³⁸

2.2.4 Konstanta Dan Variabel

Konstanta dan variable merupakan sebuah tempat untuk menyimpan data yang berada di dalam memori. Konstanta berisi data yang nilainya tetap dan tidak dapat diubah selama program dijalankan, sedangkan variable berisi data yang bisa berubah nilainya pada saat program dijalankan. (TirtamihardjaSamuel,1996)

2.3 Power Supply

Power supplay sebagai alat atau perangkat keras yang mampu menyuplai tenaga atau tegangan listrik secara langsung dari sumber tegangan listrik ke tegangan listrik yang lainnya. Power supply biasanya digunakan untuk komputer sebagai penghantar tegangan listrik secara langsung kepada komponen-komponen atau perangkat keras lainnya yang ada di komputer tersebutseperti hardisk, kipas, motherboard dan lain sebagainya. Power supply memiliki input dari tegangan yang berarus alternating current (AC) dan mengubahnya menjadi arus direct current (DC) lalu menyalurkannya ke berbagai perangkat keras yang ada di komputer . Karena memang arus direct current (DC)-lah yang dibutuhkan untuk perangkat keras agar dapat beroperasi. Direct current biasa disebut juga sebagai arus yang searah sedangkan alternating current merupakan arus yang berlawanan.

2.4 LCD (Liquid Crystal Display)

LCD ( Liquid Crystal Dispalay ) sering diartikan dalam bahasa indonesia sebagai tampilan kristal cair merupakan suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD dapat menampilkan karakter ASCI sehingga kita bisa menampilkan campuran huruf dan angka sekaligus berwarna ataupun tidak berwarna. Hal ini disebabkan karena terdapat banyak sekali titik cahaya (piksel) yang terdiri darisatu buah kristal cair sebagai sebuah titik cahaya. Walau disebut sebagai titik cahaya namun,kristal cair ini tidak memancarkan cahaya sendiri. Sumber cahaya didalam sebuah perangkat LCD ada belakang susunan kristal cair tadi.

Titik cahaya yang jumlahnya puluhan ribu bahkan jutaan inilah yang membentuk tampilan citra. Kutub kristal cair yang dilewati arus listrik akan berubah karena pengaruh polarisasi medan magnetic yang timbul dan oleh karenanya akan hanya membiarkan beberapa warna diteruskan sedangkan warna lainnya tersaring lampu neon berwarna putih. Dalam menampilkan karakter untuk membantu menginformasikan proses dan control yang terjadi dalam suatu program robot kita sering menggunakan LCD. Ada beberapa jenis LCD yang perbedaannya hanya terletak pada alamat menaruh karakternya.

Salah satu LCD yang sering dipergunakan adalah LCD 16x2 artinya, LCD tersebut terdiri dari 16 kolom dan 2 baris. LCD ini sering digunakan karena harganya yang relatif murah dan pemakaiannya yang mudah.LCD yang kita gunakan dapat dikoneksikan dengan system minimum dalam suatu mikrokontroler.Driver tersebut berisi rangkaian pengaman, pengaturtingkat kecerahan backligt maupun data serta untuk mempermudah pemasangandi mikrokontroler (portable-red).

Gambar 2.6 LCD 2x16

LCD memanfaatkan silicon atau gallium dalam bentuk Kristal cair sebagai pemendar cahaya.Pada layar LCD, setiap matrik adalah susunan dua dimensi piksel yang dibagi dalam baris dan kolom.Dengan demikian, setiap pertemuan yang merupakan lempengan kaca bagian belakang dengan sisi dalam yang ditutupi oleh lapisan elektroda transparan.

Dalam keadaan normal, cairan yang digunakan memiliki warna cerah.

Daerah-daerah tertentu pada cairan akan berubah warnanya menjadi hitam ketika tegangan diterapkan antara bidang latar dan pola elektroda yang terdapat pada sisi dalam lempeng kaca bagian depan. Keunggulan LCD adalah hanya menarik arus yang kecil (beberapa micro ampere), sehingga alat atau sistem menjadi portable karena dapat menggunakan catu daya yang kecil.Keunggulan lainnya adalah tampilan yang diperlihatkan dapat dibaca dengan mudah di bawah terang sinar matahari.

Di bawah sinar cahaya yang remang-remang dalam kondisi gelap, sebuah lampu (berupa LED) harus dipasang dibelakang layar tampilan.

LCD yang digunakan adalah jenis LCD yang menampilkan data dengan 2 baris tampilan pada display. Keuntungan dari LCD ini adalah :

1. Dapat menampilkan karakter ASCII, sehingga dapat memudahkan untuk membuat program tampilan.

2. Mudah dihubungkan dengan port I/O karena hanya menggunakan 8 bit data dan 3 bit control.

3. Ukuran modul yang proporsional.

Operasi dasar pada LCD terdiri dari empat, yaitu instruksi mengakses proses internal, instruksi menulis data, instruksi membaca kondisi sibuk, dan instruksi membaca data. ROM pembangkit sebanyak 192 tipe karakter, tiap karakter dengan huruf 5x7 dot matrik.Kapasitas pembangkit RAM 8 tipe karakter (membaca program), maksimum pembacaan 80x8 bit tampilan data.Perintah utama LCD adalah Display Clear, Cursor Home, Display ON/OFF, Display Character Blink, Cursor Sihft dan Display Shift.

2.4.1 Konfigurasi Pin LCD(Liquid Crystal Display)

Gambar 2.7 Konfigurasi LCD

Tabel 2.3. Konfigurasi Pin LCD

Nomor Simbol Level Fungsi

1. Vss - 0 Volt

2. Vcc - 5 + 10% Volt

3. Vee - Penggerak LCD

4. RS H/L H=Memasukkan, L= Min

5. R/W H/L H=Baca,L=Tulis

6. E - Enable Signal

7. DB0 H/L Data Bus

8. DB1 H/L Data Bus

9. DB2 H/L Data Bus

10. DB3 H/L Data Bus

11. DB4 H/L Data Bus

12. DB5 H/L Data Bus

13. DB6 H/L Data Bus

14. DB7 H/L Data Bus

15. V+BL - Kecerahan LCC

16. V+BL - Kecerahan LCC

Modul LCD memiliki karakteristik sebagai berikut:

1. Terdapat 16 x 2 karakter huruf yang bisa ditampilkan.

2. Setiap terdiri dari 5 x 7 dot-matrix cursor.

3. Terdapat 192 macam karakter.

4. Terdapat 80 x 8 bit display RAM ( maksimal 80 karakter ).

5. Memiliki kemampuan penulisan dengan 8 bit maupun dengan 4 bit.

6. Dibangun oleh osilator lokal.

7. Satu sumber tegangan 5 Volt.

8. Otomatis reset saat tegangan dihidupkan.

9. Bekerja pada suhu 0oC sampai 550C.

Lapisan film yang berisi Kristal cair diletakkan diantara dua lempeng kaca yang telah ditanami elektroda logam transparan. Saat tegangan dicatukan pada beberapa pasang elektroda, molekul-molekul Kristal cair akan menyusun diri agar cahaya yang mengenainya dipantulkan atau diserap. Dari hasil pemantulan atau penyerapan cahaya tersebut akan terbentuk pola huruf, angka, atau gambar sesuai yang di aktifkan.

LCD membutuhkan tegangan dan daya yang kecil sehingga sangat popular untuk aplikasi pada kalkulator, arloji digital dan instrument elektronika. Berbeda seperti Global Positioning System (GPS), baragraph display dan multimeter digital. LCD umumnya dikemas dalam bentuk Dual In Line Package (DIP) dan mempunyai kemampuan untuk menampilkan beberapa kolom dan baris dalam satu panel. Untuk membentuk pola, baik karakter maupun gambar pada kolom dan baris secara bersamaan digunakan metode Screening.

Metode screening adalah mengaktifkan daerah pertolongan suatu kolom dan suatu baris secara bergantian dan cepat sehingga seolah-olah aktif semua.

Penggunaan metode ini dimaksudkan untuk menghemat jalur yang digunakan untuk mengaktifkan panel LCD. Saat ini telah dikembangkan berbagai jenis LCD mulai jenis LCD biasa, Passive Matrix LCD (PWLCD), hingga Thin- FilmTransistor Active Matrix (IFT-AMLCD).Kemampuan LCD juga telah ditingkatkan dari yang monokrom hingga yang mampu menampilk warna tersebut selain untuk loader ketika mem-program, bisa juga difungsikan sebagai port komunikasi serial.

Arduino menyediakan 20 pin I/Oyang terdiri dari 6 pin input analog dan 14 pin digital input/output. Untuk 6 pin analog sendiri bisa juga difungsikan sebagai output digital jika diperlukan output digital tambahan selain 14 pin yang sudah tersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digital cukup mengubah konfigurasi pin pada program.

Dalam board kita bisa lihat pin digital diberi keterangan 0-13, jadi untuk menggunakan pin analog menjadi output digital, pin analog yang pada keterangan board 0-5 kita ubah menjadi pin 14-19. Dengan kata lain, pin analog 0-5 berfungsi juga sebagi pin output digital 14-16.Sifat open source arduino juga banyak memberikan keuntungan tersendiri untuk kita dalam menggunakan board

inikarena dengan sifat open source komponen yang kita pakai tidak hanya tergantung pada satu merek, namun memungkinkan kita bisa memakai semua komponen yang ada dipasaran. Bahasa pemrograman arduino merupakan bahasa C yang sudah disederhanakan syntax bahasa pemrogramannya sehingga mempermudah kita dalam mempelajari dan mendalami mikrokontroller.

ICNE555 bukanlah satu – satunya komponen yang digunakan. Disini peneliti menambahkan beberapa komponen pelengkap yang sama bergunanya dalam pembuatan alat ini. Komponen – komponen itu antara lain adalah 1 buah potensiometer 10k, 2 buah kapasitor 0,01uF, 1 buah kapasitor 1uF, 1 buah IC NE555, 1 buah Speaker 8Ω, 0,5watt, 1 buah baterai 9volt dan 1 buah transistor NPN 9013. (Dr. Ir. SaluddinMuis, M.Kom, 2005)

2.5 PUSH BUTTON

Push Button adalah saklar yang berupa tombol dan berfungsi sebagai pemutus atau penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik. Suatu sistemsaklar tekan push button terdiri dari saklar tekan start, stop reset dan saklar tekan untuk emergency.Push button memiliki kontak NC (normally close) dan NO (normally open). Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam keadaan normal tidak ditekan maka kontak tidak berubah, apabila ditekan maka kontak NC akan berfungsi sebagai stop (memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi sebagai start (menjalankan) biasanya digunakan pada sistem pengontrolan motor – motor induksi untuk menjalankan mematikan motor pada industri – industri.

Push button dibedakan menjadi beberapa tipe, yaitu:

a. Tipe normally open (NO)

Tombol ini disebut juga dengan tombol start karena kontak akan menutup bila ditekan dan kembali terbuka bila dilepaskan. Bila tombol ditekan maka kontak bergerak akan menyentuh kontak tetap sehingga arus listrik mengalir.

b. Tipe normally close (NC)

Tombol ini disebut juga dengan tombol stop karena kontak akan membuka bila ditekan dan kembali tertutup bila dilepaskan. Kontak bergerak akan lepas dari kontak tetap sehingga arus listrik akan terputus.

c.TipeNO danNC

Tipe ini kontak memiliki 4 buah terminal baut, sehingga bila tombol tidak ditekan maka sepasang kontak akan NC dan kontak lain akan NO, bila tombol ditekan maka kontak tertutup akan membuka dan kontak yang membuka akan tertutup.

2.6 Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Alat ini bisa digunakan pada sistem alarm dan bisa digunakan juga sebagai indikasi suara yang memiliki dua buah kaki yaitu positif dan negatif. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. (Tooley, Michael, 2002.)

Gambar 2.8 Buzzer

2.7 Pengertian Cat

Cat adalah suatu cairan yang dipakai untuk melapisi permukaan suatu bahan dengan tujuan memperindah, memperkuat, atau melindungi bahan tersebut.

Setelah dikenakan pada permukaan dan mengering, cat akan membentuk lapisan tipis yang melekat kuat pada permukaan tersebut. Pelekatan cat ke permukaan

dapat dilakukan dengan banyak cara : diusapkan, dilumurkan, dikuas, diseprotkan, dsb. (Fajar Anugerah, 2009). Emulsi merupakan suatu jenis koloid dengan fase terdispersi berupa zat cair dalam medium pendispersi padat, cair, dan gas. Cat tembok water based disebut juga cat emulsi, dimana terdapat emulsi antara air dan minyak dalam formulasinya. Dalam emulsi pada masing-masing komponen pembetuknya sudah terdapat emulsifer berupa surfactan. Komponen atau bahan penyusun dari cat terdiri dari binder (resin), pigmen, solvent dan additive.

a. Binder Zat pengikat atau binder merupakan bahan yang mengikat antara partikel pigmen cat, sehingga cat dapat membentuk lapisan tipis yang rapat ketika digunakan. Binder bertugas merekatkan partikel-partikel pigmen kedalam lapisan film cat dan membuat cat merekat pada permukaan. Tipe binder dalam suatu formula cat menentukan banyak hal dari performa cat. Binder dibuat dari material bernama resin yang biasa dari bahan alam juga sintetis. Cat dapat berbinder natural oil, alkyd, nitro sellulosik, poliester, melamin, akrilik, epoksi, poliurethane, silikon, fluorokarbon, vinil, sellulosik, dan lain-lain.

b. Pigmen Pigmen berperan sebagai zat pemberi warna utama pada cat. Pigmen dapat dibagi menjadi 2 yaitu organik dan non organik. Pigmen non organik dibuat dari beberapa logam (oksida logam) sedangkan pigmen organik dibuat dari bahan minyak bumi (carbon based). Pigmen lebih jauh lagidapat dibagi menjadi pigmen utama dan pigmen extender. Pigmen utama memberikan cat dengan daya tutup dan warna. Sedangkan pigmen extender membantu memperkuat pigmen utama.

c. Solvent Solvent atau pelarut berfungsi untuk menjaga kekentalan cat agar tetap cair saat digunakan, selain itu juga sebagai media pendispersi. Sebuah cat membutuhkan bahan cair agar patikel pigmen, binder dan material padat lainnya dapat mengalir. Cairan pada suatu cat disusun oleh solvent minyak dan atau diluent. Keduanya adalah suatu cairan yang dapat melarutkan (dissolve) suatu material. Keduanya juga disebut thinner karena keduanya mempunyai kemampuan untuk mengencerkan cat ke kekentalan yang diinginkan.

d. Additive Additive merupakan bahan yang ditambahkan dalam cat untuk menambahkan property atau sifat-sifat cat sehingga dapat meningkatkan kualitas

cat. Sebagai tambahan selain liquid, pigmen dan binder, suatu cat dapat mengandung satu atau lebih aditif (zat tambahan) yang berfungsi untuk meningkatkan performansi, dan biasanya digunakan dalam jumlah yang sangat kecil. Hal ini mempengaruhi fitur vital dari tergantung penggunaan akhir cat terutama kemampuan flow dan leveling dari cat. Berikut merupakan syarat mutu cat:

a. Keadaan dalam kemasan. Sewaktu kemasan dibuka cat tidak berbau busuk dan setelah dilakukan pengadukan cat tidak mengandung endapan keras, tidak menggumpal, tidak mengulit, dan tidak terjadi pemisahan warna.

b. Sifat pengulasan. Cat siap pakai dan harus mudah diulaskan dengan kuas pada lempeng uji krisotil semen. Lapisan cat kering harus halus, rata, tidak berkerut, dan tidak turun.

c. Kestabilan dalam penyimpanan dan sifat lapisan kering. Setelah 6 bulan dikemas oleh pabrik dan disimpan pada suhu 21-32 C atau disimpan selama satu bulan pada suhu 52 C cat tidak akan mengalami perubahan

d. Ketahanan terhadap alkali. Setelah diuji dan dikeringkan selama 30 menit, cat tidak mengalami perubahan warna, gelembung, pengerutan, pengapuran, dan atau pengelupasan

2.7.1 Jenis-jenis Cat

Banyak sekali teori yang mengatakan bahwa jenis-jenis cat dapat dikelompokkan yaitu berdasarkan bahan baku utama, mekanisme pengeringan, letak dan dimana cat itu dipakai, kondisi cat, jenis dan keberadaan solvent, fungsi, methode pengecatan, jenis substratnya dan lain-lain. Berdasarkan dari lokasi pengecatannya, cat dinding dibagi dalam dua jenis utama, yakni cat interior dan cat eksterior. Cat interior diperuntukkan bagi dinding di bagian dalam rumah.

Berdasarkan dari bahan pengencernya, cat terbagi dalam dua jenis utama, yaitu cat berbahan dasar air (water-based paint), dan cat berbahan dasar minyak (solvent- base paint). Sementara cat eksterior, untuk mengecat bagian luar rumah.

(https://id.wikipedia.org/wiki/Cat)

2.8 Android

Android adalah sistem operasi yang berbasis Linux untuk telepon seluler seperti telepon pintar dan komputer tablet. Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka sendiri untuk

digunakan oleh bermacam peranti bergerak. Awalnya, Google Inc. membeli Android Inc., pendatang baru yang membuat peranti lunak untuk ponsel.

Kemudian untuk mengembangkan Android, dibentuklah Open Handset Alliance, konsorsium dari 34 perusahaan peranti keras, peranti lunak, dan telekomunikasi, termasuk Google, HTC, Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile, dan Nvidia.

Pada saat perilisan perdana Android, 5 November 2007, Android bersama Open Handset Alliance menyatakan mendukung pengembangan standar terbuka pada perangkat seluler. Di lain pihak, Google meriliskode–kode Android di bawah lisensi Apache, sebuah lisensi perangka tlunak dan standar terbuka perangkat seluler. Di dunia ini terdapat dua jenis distributor sistem operasi Android.

Pertama yang mendapat dukungan penuh dari Google atau Google Mail Services (GMS) dan kedua adalah yang benar–benar bebas distribusinya tanpa dukungan langsung Google atau dikenal sebagai Open Handset Distribution.

(https://www.android.com/intl/id_id/)

BAB 3

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

Perancangan yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi perancangan perangkat keras dan perencangana perangkat lunak. Perancangan perangkat keras dimulai dengan merancang diagram blok dan prinsip kerja sistem, kemudian dilanjutkan merancang rangkaian sistem dengan menggabungkan keseluruhan perangkat menjadi sebuah sistem terkendali.

3.1 Metodologi Perancangan 3.1.1 Tahap Persiapan

Pada sub bab ini penulis memaparkan persiapan analisis permasalahan yang diangkat dan dirancang menjadi sebuah alat yang disajikan diawal dengan diagram blok dan flowchart serta dipaparkan juga perancangan sistem yang akan dibangun, baik yang berupa perangkat keras atau pun perangkat lunak, dan cara melakukan pengujian.

3. 1.2 Tahap Pembuatan Sistem

Pada tahap Pembuatan sistem penulis memaparkan bagaimana perancangan pembuatan sistem, baik mulai dari peracangan rangkaian ,hingga menyelesaikan perancangan alat secara keseluruhan. Sehingga dapat melalukan pengujian nantinya.

3. 1.3 Tahap pengukuran, Analisis dan Kesimpulan

Analisis masalah adalah mengidentifikasi sebuah masalah, guna untuk memperoleh informasi agar dapat dipecahkan atau diselesaikan. Data-data yang telah diperoleh dari pengujian sensor kemudian dilakukan analisa baik dari sensor kelembaban tanah dan sensor suhu Dilakukan analisa pada output-nya juga yaitu dari pompa hidup dan mati. Data analisa yang diperoleh adalah data saat alat digunakan pada pengujian yang telah dibuat, dan melakukan perbandingan dengan alat standar.

Driver Pompa Putih Power

Driver Pompa Kuning Driver Pompa Biru Driver Pompa Hijau

Driver Pompa Merah

Pompa Putih Pompa Kuning

Pompa Biru Pompa Hijau Pompa Merah

3.2 Diagram Blok Tugas Akhir

Untuk mempermudah perancangan sistem diperlukan sebuah diagram blok sistem yang mana tiap blok mempunyai fungsi dan cara kerja tertentu. Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang adalah sebagai berikut :

ESP8266

Gambar 3.1 Diagram Blok

Berdasarkan diagram blok diatas terdapat beberapa komponen yang cara kerjanya sebagai berikut:

1. Power Supply berfungsi untuk menyuplai tegangan langsung kekomponendalam casing yang membutuhkan tegangan Power suply nantinya akan mengalirkan arus listrik untuk komponen-komponen atau hardware pada komputer dengan arus DC menjadi arus searah.

android Tombol Down

Tombol UP Tombol OK

LCD

2. Driver Pompa adalah rangkaian yang tersusun dari transistor yang digunakan untuk menggerakkan motor DC. Motor memang dapat berputar hanya dengan daya DC, tapi tidak bisa diatur tanpa menggunakan driver, maka diperlukan suatu rangkaian driver yang berfungsi untuk mengatur kerja dari motor.

3. Pompa berfungsi sebagai alat untuk memindahkan fluida dari tempat satu ketempat lainnya yang bekerja atas dasar mengkonversikan energi mekanik menjadi energi kinetik.

4. LCD berfungsi untuk menampilkan karakter angka, huruf ataupun simbol dengan konsumsi arus yang rendah

5. Tombol Up dan Tombol Down Berfungsi sebagai pengatur jumlah cat yang diinginkan

6. Tombol Ok berfungsi untuk menjalankan yang telah diprogramkan.

3.3. Perancangan Antar Muka setiap blok diagram

3.3.1 Perancangan Antar Muka Mikrokontroller esp32 dengan Power supply

Rangkaian power supply berfungsi sebagai sumber tegangan utama dari

alat yang akan dibuat. Rangkaian power supply memanfaatkan tegangan dari PLN sebesar 220 VAC dan 10 VAC. Tegangan dari PLN ini terlalu besar, sehingga digunakan trafo step down 5 ampere dengan keluaran tegangannya dibuat 12 VAC. Output ini telah sesuai dengan menggunakan IC 7805. Selanjutnya tegangan akan disearahkan oleh dioda sehingga tegangan AC dirubah menjadi tegangan DC. Kapasitor untuk filter sehingga tegangan keluarnya bisa menjadi normal. Komponen penyusun pembuatan power supply ini diantaranya trafo step down, dioda, kapasitor, resistor, dan icregulator. Rangkaianpower supplydengan output 12 VDC dapatdilihat pada gambar berikut ini :

Gambar 3.2 Skematik Rangkaian Power Supply 3.3.2 Perancangan Antar Muka Mikrokontroler esp32 dengan

Push Button

Push Button adalah saklar yang berupa tombol dan berfungsi sebagai pemutus atau penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik. Suatu sistemsaklar tekan push button terdiri dari saklar tekan start, stop reset dan saklar tekan untuk emergency.Push button memiliki kontak NC (normally close) dan NO (normally open). Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam keadaan normal tidak ditekan maka kontak tidak berubah, apabila ditekan maka kontak NC akan berfungsi sebagai stop (memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi sebagai start (menjalankan) biasanya digunakan pada sistem pengontrolan motor – motor

industr

Gambar 3.3 Skematik Rangkaian Push Button 3.3.3 Perancangan Antar Muka Mikrokontroler esp 32 dengan

pompa

Pompa berfungsi sebagai alat untuk memindahkan fluida dari tempat satu ketempat lainnya yang bekerja atas dasar mengkonversikan energi mekanik menjadi energi kinetik. Tegangan input relay adalah 5 Volt DC. Pompa air adalah elemen yang berfungsi untuk menyerap sekaligus mendorong cat, dengan cara memindahkan sejumlah volume cat melalui ruang suction menuju ke ruang outlet dengan menggunakna impeler, sehingga seluruh ruang udara terisi oleh cat dan menimbulkan tenakan fluida untuk ditarik melalui dasar penampung menuju keluar.

Gambar 3.4 Skematik Rangkaian pompa

3.3.4 Perancangan Antar Muka Mikrokontroler esp 32 dengan Buzzer

Pengertian Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Buzzer ini biasa dipakai pada sistem alarm. Juga bisa digunakan sebagai indikasi suara. Buzzer adalah komponen elektronika yang tergolong tranduser. Sederhananya buzzer mempunyai 2 buah kaki yaitu positive dan negative. Untuk menggunakannya secara sederhana kita bisa memberi tegangan positive dan negative 3 - 12V.

Cara Kerja Buzzer pada saat aliran listrik atau tegangan listrik yang mengalir ke rangkaian yang menggunakan piezoeletric tersebut. Piezo buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekwensi di kisaran 1 - 6 kHz hingga 100 kHz. Buzzer ini bisa kita coba tanpa menggunakan board arduino yang diprogram. Jadi kita hanya beri inputan tegangan 3 - 12 V (Tegangan Kerja Buzzer).

Keterangan

Kaki negative pada buzzer dihubungkan ke ground dan kaki positif buzzer dihubungkan ke mikrokontroler. Maka untuk menghidupkan buzzer, port yang terhubung ke mikrokontroler cukup mengeluarkan logika 1 dan buzzer akan mati ketika port yang terhubung ke mikrokontroler mengeluarkan logika 0

Gambar 3.5 Skematik Rangkaian Buzzer

3.3.5 Perancangan Antar Muka Mikrokontroler esp32 dengan LCD (Liquid Central Display)

Pada alat ini display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal Display) 16 x 2.Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena mikrokontroler dapat memberi data langsung ke LCD,

Keterangan

Ground pada LCD dihubungkan ke GND Mikrokontoler

SCL pada LCD dihubungkan PC5/ADC5(SCL)(ADC input chanel 5) SDA pada LCD dihubungkan PC4/ADC4(SDA)(ADC input chanel 4) Vcc pada LCD dihubungkan ke Vcc pada Mikrokontroler

Gambar 3.6 Skematik Rangkaian LCD 3.4 Perancangan dan Pembuatan PCB

3.4.1 Alat dan bahan pembuatan PCB 1. Papan Pcb

Printed Circuit Board (PCB) adalah sebuah papan rangkaian yang terbuat dari bahan ebonit( Pertinax) atau fiber glass dimana salah satu sisi permukaannya dilapisi dengan tembaga tipis.Jenis ini umumnya disebut single side karana hanya memiliki satu permukaan yang berlapiskan tembaga.Sedangkan PCB yang kedua sisinya digunakan 14 untuk pembuatan rangkaian yang bersifat kompleks dan rumit,sehingga kedua bagian sisinya dapat difungsikan sebagai jalur – jalur pengawatan, PCB ini juga berfungsi sebagai dudukan komponen – komponen.

2. Kertas Milimeter Block Kertas millimeter block adalah kertas bergaris yang memiliki block kotak bergaris yang telah terukur.Dimana kertas millimeter block dalam pembuatan papan PCB digunakan untuk

menggambar gambar rangkaian,gambar tata letak komponen,dan gambar jalur PCB.

3. Setrika Setrika ini berfungsi untuk menggosok gambar rangkaian yang sudah di print ke permukaan papan PCB polos agar dapat digunakan untuk membuat projek tersebut.

4. Pelarut Pcb Bahan Pelarut untuk menghilangkan lapisan tembaga pada papan PCB yang tidak tergambar pola jalur (tidak tertutup tinta) adalah dengan melakukan etching (pelarutan).Ada beberapa bahan kimia yang dapat dipergunakan untuk etching diantaranya adalah larutan :

a.Feri Clorida (FeCl3) b.Natrium Sulfat (Na2SO4) c.Asam Nitrat (HNO3)

d.Asam Clorida + Perhidrosida (HCl + H2O2) 4. Amplas Amplas(kadang juga disebut kertas pasir)adalah sejenis kertas yang digunakan untuk membuat permukaan benda - benda menjadi lebih halus dengan cara menggosokkan salah satu permukaan amplas yang telah ditambahkan bahan yang kasar kepada permukaan benda tersebut.

5. Pisau Cutter Cutter memiliki beragam bentuk dan ukuran,ada yang besar,sedang,dan kecil. Ada yang berbentuk bulat,panjang atau seperti gantungan kunci.Tapi 15 meskipun memiliki berbagai bentuk dan ukuran yang berbeda - beda,fungsi cutter cuma satu,yaitu untuk memotong.

6. Bor Pcb Bor PCB adalah merupakan bor listrik tangan mini yang digunakan untuk membuat lubang pada PCB,lubang-lubang yang terdapat di bantalan PCB yang berfungsi untuk menaruh kaki komponen elektronika. Langkah-langkah yang harus dilakukan dalam pembuatan PCB :

a.Pertama-tama mendesain layout PCB menggunakan software Ares Proteus.

b. Mencetak gambar layout dengan kertas glossy tinta serbuk.

c. Selanjutnya mengunting kertas layout PCB yang sudah diprint sesuai dengan ukuran.

d. Mempersiapkan papan PCB dan mengukur PCB sesuai kebutuhan.

e. Memotong PCB sesuai dengan ukuran menggunakan alat pemotong atau cuter.

f. Membersihkan lapisan tembaga PCB dengan stel wool atau amplas sampai bersih.Hingga tidak ada bekas sidik jari atau karat yang menempel pada PCB tersebut.

g. Menyablon PCB

- Memasang kertas glossy pada PCB dengan permukaan yang terdapat cetakan gambar menghadap ke sisi PCB polos yang terdapat lapisan tembaganya.

- Menyiapkan setrika sampai dengan tingkat panas yang sedang.Setrika tidak boleh terlalu panas,karena bisa membuat tembaga pada PCB memuai dan mengelembung.Juga tidak boleh terlalu dingin,karena selain akan membuat proses penyablonan lebih lama juga membuat tinta jalur PCB tidak menempel dengan sempurna.

- Menyetrika kertas glossy dengan penekanan yang sedang dan merata pada setiap bagian PCB 16

- Setelah kertas glossy merekat pada PCB,PCB direndam dalam air sampai kertas glossy terangkat dengan sendirinya,atau dengan mengosok kertas dengan perlahan menggunakan tangan mulai dari bagian tengah PCB.Hal ini dilakukan agar tidak merusak tinta yang sudah merekat pada PCB.

- Setelah selesai proses penyablonan,memastikan tidak ada gambar jalur PCB yang terpotong atau mengelupas.Jika ada gambar jalur yang hilang,dapat ditambal atau disambung menggunakan spidol permanen.

h.Menaburkan FeCl3 ke dalam nampan non logam dan melarutkannya menggunakan air panas.Semakin banyak FeCl3 akan mempercepat pelarutan.Air yang panas juga akan mempercepat proses pelarutan.

i. Setelah FeCl3 larut dalam air,memasukan PCB yang terdapat gambar layout ke dalamnya.Untuk mempercepat proses pelarutan,dapat dilakukan dengan menggoyang-goyangkan nampan secara perlahan.Hal ini dilakukan secara terus menerus sampai semua tembaga yang tidak tertutup tinta dipermukaan PCB larut.

j. Setelah tembaga yang tidak tertutup tinta telah larut,PCB diangkat dan dibersihkan dengan air mengalir.

k. Mengeringkan PCB dan menggosoknya menggunakan steel wool sampai tintayang melekat pada jalur PCB bersih.Hal ini dilakukan agar mempermudah penyolderan komponen.Tahap selanjutnya yaitu drilling atau membuat lubang pada PCB.Mata bor yang digunakan memiliki diameter kecil,antara 0,8 dan 1 milimeter untuk komponen dan 3 milimeter untuk mur-baut. m. Setelah menggebor PCB,selanjutnya melapisi PCB menggunakan gondorukem pada permukaan tembagaPCB agar tidak mudah teroksidasi, juga untuk mempermudah proses penyolderan.Gondorukem akan membuat timah lebih mudah menempel pada tembaga saat disolder. 17 n. Memasang komponen sesuai dengan sekema rangkaian,jangan sampai keliru dalam memasang komponen terutama jika ada polaritas atau kutubnya. o. Setelah komponen terpasang dengan benar,dapat merekatkan bagian kaki-kaki komponen dengan cara disolder.Dalam penyolderan harap berhati-hati dan jangan menghirup asap dari timah solder,karena berbahaya bagi kesehatan.Sebaiknya dalam melakukan penyolderan gunakan masker penutup hidung.Selain itu juga jangan terlalu lama menyolder komponen, karena beberapa komponen tidak tahan terhadap panas seperti IC, transistor,LED, bahakan kapasitor bisa kemungkinan akan mati.PCB selesai dibuat,kemudian melakukan pengecekan apakah layout yang telah dibuat dapat bekerja dengan baik atau belum. Pada saat rangkaian dihubungkan dengan umber tegangan,maka jalur–jalur pengawatan pada PCB ini akan berfungsi sebagai penghantar arus listrik. akan menghubungkan satu komponen dengan komponen yang lain secara terpadu,sehingga berbentuk suatu

Y T

Android Terkoneksi?

Input Warna dengan android

Input Warna dengan tombol

rangkaian elektronik.Menggunakan PCB didalam perakitan–perkitan peralatan elektronik, diperoleh keuntungan antara lain :

 Mudah mencari kerusakan,jika alat tersebut mengalami gangguan.

 Dapat dibuat peralatan elektronik yang semakin kecil,karana tempat dudukan komponen dapat dipersempit.

 Sedikit menggnakan kabel.

 Pada peralatan yang bekerja dengan frekwensi tinggi dapat dicegah terjadinya frekuensi liar.

3.5 Flowchart

Flowchart adalah suatu bagan dengan simbol-simbol yang menggambarkan urutan proses secara mendetail dan hubungan antara suatu proses (intruksi) dengan proses lainnya dalam suatu program. Dalam pembuatan sistem yang dilakukan, maka akan menghasilkan flowchart sebagai berikut :

Gambar 3.7 Flowchart

Start

Inisialisasi

Pompa Aktif untuk mencampurk

an warna

Selesai Proses Warna

BAB 4

PEMBAHASAN DAN HASIL PENGUKURAN

Pengujian dan pembahasan ini dilakuakan dengan menguji secara fungsional perblok bagian,uji program menggunakan simulasi dan menguji secara keseluruhan. Hasil dari pengujian alat dan pengambilan data tersebut diharapkan mampu mendapatkan data yang valid dan alat bekerja sesuai dengan fungsi dan tujuannya.

4.1 Analisis Hasil Pengukuran

Tabel 4.1 Hassil Pegukuran I No. Penggabungan

Warna Cat

Hasil Penggabungan

Warna Cat

% Cat

Perbandingan Liter

1. Merah + Kuning Oraange 30 1 : 2 430 ml

2. Merah + Biru Ungu 30 1 : 2 450 ml

3. Biru + Kuning Hijau 30 2 : 1 440 ml

4. Kuning + Hijau Kuning Lemon 30 2 : 1 420 ml

5. Merrah + Putih Merah Muda 30 1 : 2 450 ml

6. Biru + putih Biru Muda 30 1 : 2 450 ml

7. Biru + Hijau Tosca 30 1 : 2 430 ml

Pengujian Rangkaian Alat secara keseluruhan bertujuan untuk mengetahui alat yang telah dibuat dapat berjalan secara baik dan benar antara software dan hardware. Untuk pengujian Pencampuran Cat telah dilakukan dengan memberikan inputan yang berbeda berupa Cat yang berwarna Merah, Kuning, Hijau, Biru, dan Putih untuk melihat apakah alat ini bekerja sesuai dengan yang diinginkan.