RANCANG BANGUN ALAT PENCAMPUR CAT TEMBOK OTOMATIS BERBASIS PERSONAL COMPUTER (PC) (BAGIAN I) TUGAS AKHIR - RANCANG BANGUN ALAT PENCAMPUR CAT TEMBOK OTOMATIS BERBASIS PERSONAL COMPUTER (PC) (BAGIAN I) Repository - UNAIR REPOSITORY

(1)

ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B.

i

RANCANG BANGUN ALAT PENCAMPUR CAT TEMBOK

OTOMATIS BERBASIS

PERSONAL COMPUTER

(PC)

(BAGIAN I)

TUGAS AKHIR

Oleh :

PRATAMA BAGUS BAHARSYAH

NIM. 081310213035

PROGRAM STUDI D3 OTOMASI SISTEM INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN TEKNIK

FAKULTAS VOKASI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

SURABAYA

(2)

(3)

(4)

iv

PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR

Tugas Akhir ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan seijin penulis dan harus menyebutkan sumbernya sesuai kebinasaan ilmiah.

(5)

v

Pratama Bagus Baharsyah, 2016, Rancang Bangun Alat Pencampur Cat Tembok Otomatis Berbasis Personal Computer (PC) (Bagian I). Tugas Akhir ini di bawah bimbingan

Winarno, S.Si., M.T. dan Deny Arifianto S.Si. Prodi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi Departemen Teknik Fakultas Vokasi Universitas Airlangga.

ABSTRAK

Cat tembok merupakan cat yang bahan pelarutnya dari air.Selain berfungsi untuk memperindah, cat tembok juga berfungsi sebagai pelindung dinding rumah. Kebutuhan akan warna yang beragam terus meningkat. Sedangkan penggunaan warna cat saat ini masih sangat tergantung oleh standar warna yang tersedia di pasaran.

Rancang bangun ini bekerja melakukan pencampuran warna cat tembok berdasarkan pengontrolan komposisi warna dasar (merah, biru, hijau) dengan mengendalikan volume cat menggunakan sensor flow meter tipe YF-S201, relay digunakan untuk kendali kerja motor aktuator naik/turun pengaduk serta selang cat, motor pengaduk dan motor buka/tutup valve, arduino mega sebagai pengendali, personal computer sebagai tampilan untuk masukan volume dan warna yang diinginkan. Dengan masukan volume total dan warna yang diinginkan maka secara otomatis aktuator turun akan aktif hingga batas limit switch bawah dan valve akan mengalirkan aliran cat warna dasar keluar ke wadah atau tempat hasil penampungan. Kemudian pengaduk (mixer) akan bekerja melakukan pengadukan selama waktu yang telah disesuaikan. Selanjutnya setelah pengadukan selesai maka aktuator akan kembali naik hingga batas limit switch atas dan proses pencampuran cat selesai.

Dari hasil penelitian keberhasilan alat dalam melakukan pencampuran cat berdasarkan volume yang diinginkan dengan komposisi cat warna dasar, rancang bangun alat pencampur cat tembok berbasis personal computer (PC) ini dapat bekerja secara otomatis dengan hasil rata-rata selisih volume set point terhadap volume output yaitu 12,4 ml.

(6)

vi

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Rancang Bangun Alat Pencampur Cat Tembok Otomatis Berbasis Personal Computer (PC)” .

Tugas Akhir ini dapat selesai dengan baik berkat bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis menyampaikan terimakasih kepada semua pihak yang turut membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini :

1. Bapak Winarno, S.Si., M.T. selaku Koordinator Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi Universitas Airlangga Surabaya.

2. Bapak Winarno, S.Si., M.T. selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan arahan, bimbingan, dan masukan kepada penulis sehingga terselesaikannya Proyek Akhir ini.

3. Bapak Deny Arifianto, S.Si selaku Konsultan yang banyak memberikan arahan, bimbingan, masukan, beserta ketulusan hati dalam membimbing. 4. Ibu Dr. Riries Rulaningtyas, S.T., M.T selaku Dosen penguji yang telah

memberikan banyak masukan maupun saran dalam pembuatan Tugas Akhir ini.

(7)

vii

6. Lisa Rizky Fauziah terimakasih sudah jadi partner in crime yang selalu support.

7. ASTRAI 2013 (Dimas, Hendrik, Zu, Aldy, Adreng, Fajar, Bagir, Ilham, Altryara,Alby) yang telah banyak membantu dan memberikan saran. Terimakasih atas dukungan, kenangan dan ilmunya.

8. Mas Arizky, Mas Riza dan Mas Haris terimakasih telah memberikan saran dan berbagi ilmunya.

9. Partner TA Dita Ayu Indah Prameswary, terimakasih gengs sudah berbagi ilmu, dukungan dan berbagi waktunya untuk membuat campuran warna dari cat hingga TA kita selesai.

10.Rumpita (Aliyah, Dita, Miming, Oneng, Ifa, Dewi, Sofi, Wanda, Media), semua Teman-Teman OSI 2013 terimakasih atas dukungannya hingga kita bisa wisuda bersama.

11.Semua pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis.

Akhir kata, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan proposal tugas akhir ini.

Surabaya, 17 Juli 2016

(8)

viii DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ... i

LEMBAR PERSETUJUAN... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR ... iv

ABSTRAK ... v

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1 Cat Tembok ... 5

2.2 Motor DC ... 5

2.3Arduino Mega ... 7

(9)

ix

2.5 Relay ... 8

2.6 Flowmeter ... 10

2.7 Representasi Warna ... 11

BAB III METODE PENELITIAN... 12

3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Penelitian ... 12

3.2 Alat dan Bahan ... 12

3.2.1 Alat ... 12

3.2.2 Bahan ... 13

3.3 Prosedur Penelitian ... 13

3.3.1 Tahap Persiapan ... 15

3.3.2 Tahap Perancangan Alat ... 15

3.3.3 Tahap Perwujudan Alat ... 17

a. Tahap Perancangan Mekanik ... 17

b. Tahap Perancangan Hardware ... 19

c. Tahap Pemrograman Software ... 20

3.4 Tahap Pengujian Sistem ... 20

3.4.1 Pengujian Bahan Yang Baik Digunakan ... 21

3.4.2 Pengujian Sensor Flowmeter ... 21

3.4.3 Pengujian Software ... 22

3.5 Analisis Data ... 22

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 23

4.1 Hasil Perancangan Alat ... 23

(10)

x

4.1.2 Pembuatan Hardware ... 24

4.2 Pengujian Bahan Yang Baik Digunakan ... 25

4.3 Pengujian Kinerja Relay Dan Motor DC ... 27

4.4 Pengujian Sensor Flowmeter ... 28

4.4.1 Pengujian Awal Respon Flowmeter Terhadap Laju Aliran ... 29

4.4.2 Pengujian Respons Flowmeter menggunakan buka/tutup valve ... 30

4.5 Hubungan Antara Volume Cat Dengan Waktu Pengadukan ... 34

4.6 Pengujian Keberhasilan Sistem ... 36

4.7 Pengujian Daya Listrik ... 37

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 38

5.1 Kesimpulan ... 38

5.2 Saran ... 38

DAFTAR PUSTAKA ... 39

(11)

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Tabel Perbandingan Komposisi Bahan Yang Baik Digunakan ... 26

Tabel 4.2 Tabel Pengujian Relay ... 28

Tabel 4.3 Tabel Hubungan Antara Volume Cat Dengan Volume Flowmeter Pada Flowmeter Merah ... 29

Tabel 4.4 Tabel Hubungan Antara Volume Cat Dengan Volume Flowmeter Pada Flowmeter Hijau ... 29

Tabel 4.5 Tabel Hubungan Antara Volume Cat Dengan Volume Flowmeter Dan Pada Flowmeter Biru ... 30

Tabel 4.6 Tabel Hubungan Antara Volume Set Point dengan Volume Flowmeter dan Volume Hasil Pada Flowmeter Merah ... 31

Tabel 4.7 Tabel Hubungan Antara Volume Set Point dengan Volume Flowmeter dan Volume Hasil Pada Flowmeter Hijau ... 32

Tabel 4.8 Tabel Hubungan Antara Volume Set Point dengan Volume Flowmeter dan Volume Hasil Pada Flowmeter Biru ... 33

Tabel 4.9 Tabel Hubungan Antara Volume Cat Dengan Waktu Pengadukan ... 35

Tabel 4.10 Tabel Data Keberhasilan Sistem ... 36

(12)

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arduino Mega ... 8

Gambar 2.2 Relay ... 10

Gambar 2.3 Flowmeter ... 11

Gambar 3.1 Diagram Blok Prosedur Penelitian ... 14

Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem Alat ... 16

Gambar 3.3 Blok Diagram Sistem Kontrol ... 16

Gambar 3.4 Alat Tampak Samping ... 17

Gambar 3.5 Dimensi Alat ... 18

Gambar 3.6 Diagram Fungsional Alat... 20

Gambar 4.1 Alat Tampak Depan ... 23

Gambar 4.2 Rangkaian Kontrol Alat ... 25

Gambar 4.3 Grafik Linieritas Flowmeter Merah ... 31

Gambar 4.4 Grafik Linieritas Flowmeter Hijau ... 32

(13)

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Rancang Bangun Alat Pencampur Cat Tembok Otomatis Berbasis PC.

(14)

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Cat adalah suatu cairan yang digunakan untuk melapisi permukaan suatu bahan dengan tujuan memperindah (decorative), memperkuat (reinforcing) serta melindungi (protective) bahan tersebut.Jenis cat sangat bervariasi dan dapat disesuaikan dengan kebutuhan. Berdasarkan bahan pelarutnya, cat terbagi menjadi dua jenis utama yaitu cat berbahan dasar air dan cat berbahan dasar minyak. Cat sendiri dapat digunakan pada hampir semua jenis objek, antara lain untuk menghasilkan karya seni (oleh pelukis untuk membuat lukisan), salutan industri (industrial coating), marka jalan, pengawet (untuk mencegah korosi atau kerusakan oleh air).[rumahbangun (diaksesDesember 2015) ]

Penggunaan warna cat saat ini masih sangat tergantung oleh standar warna yang tersedia di pasaran. Kebutuhan akan warna yang beragam terus meningkat, sedangkan ragam warna yang ada di pasaran masih sangat minim dan masih menggunakan standar warna yang sangat mendasar. (Yoseph Evana, 2008)

(15)

2 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

sesuai yang diharapkan. Tetapi seringkali warna yang dihasilkan jauh dari yang diharapkan. Pencampuran cat secara manual memerlukan tenaga ahli yang sudah berpengalaman sehingga tidak semua orang dapat melakukannya. Karena masih menggunakan tenaga manual yang kurang ketelitian sehingga mengakibatkan takaran yang tidak tepat. Terdapat beberapa kelemahan yang dapat mempengaruhi hasil pencampuran warna cat dalam pencampuran warna secara manual tersebut. Untuk mendapatkan hasil yang sesuai dengan keinginan diperlukan penakaran komposisi warna yang akurat. Pada pencampuran secara manual, keahlian yang dimiliki oleh seseorang sangat menentukan hasil yang diperoleh dan sering terjadi perbedaan hasil antara pencampuran satu dengan yang lain. Untuk mengatasi hal tersebut maka diperlukan peralatan yang bekerja secara otomatis serta mempunyai kemampuan dalam penakaran yang tepat. Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi telah mendorong manusia untuk melakukan otomatisasi dan digitalisasi pada perangkat-perangkat manual.

(16)

meter digital dan valve digunakan untuk mengalirkan aliran warna dasar tersebut keluar ke wadah atau tempat hasil penampungan. Selain itu alat ini juga dilengkapi pengaduk (mixer). Untuk menggerakkan pengaduk digunakan motor sebagai pengganti dari tangan manusiadan pada proses pengadukan telah disesuaikan lama waktu pengadukan dalam proses pencampuran sehingga warna cat dapat tercampur secara merata. Dengan adanya alat ini diharapkan dapat menggantikan pencampuran cat yang dikerjakan secara manual oleh penjual cat ataupun tukang cat. Dimana tidak semua orang ahli dalam melakukan proses pencampuran tersebut dan membutuhkan waktu lama dalam mencoba.

1.2Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah disampaikan diatas, maka disusun rumusan masalah yang mencakup :

1. Bagaimana komposisi cairan yaitu cat dan air yang optimal yang mampu melewati sensor flowmeter?

2. Bagaimana performansi kestabilan sistem pencampurcat tembok otomatis yang telah dibuat?

(17)

1.3Batasan Masalah

Dalam pembuatan tugas akhir, ada beberapa batasan masalah agar permasalahan tidak meluas diantaranya adalah :

1. Warna dasar cat yang digunakan yakni warna merah, hijau, biru. 2. Jenis cat yang digunakan adalah cat tembok.

3. Pencampuran cat maksimal 600ml.

1.4Tujuan

Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan Tugas Akhir “Rancang Bangun Alat Pencampur Cat Tembok Otomatis Berbasis PC” adalah :

1. Mengetahui komposisi bahan yang baik yaitu cat dan air yang sesuai digunakan pada alat pencampur cat.

2. Mengetahui perfomansi kestabilan sistem pencampur cat tembok otomatis yang telah dibuat.

3. Mengetahui lama pengadukan untuk penentuan proses pencampuran cat.

1.5Manfaat

(18)

5 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Cat Tembok

Berdasarkan dari bahan pelarutnya, cat terbagi dalam dua jenis utama yaitu cat berbahan dasar air (water-based paint), dan cat berbahan dasar minyak (solvent-base paint). Pada umumnya cat tembok menggunakan cat berbahan dasar air. Cat berbahan dasar air memiliki karakter diantaranya adalah cepat kering, bau yang tidak terlalu menyengat, dan ketajaman warna yang cukup baik. Cat tembok memiliki beberapa fungsi diantaranya yakni memberikan warna pada permukaan dinding, menutup kekurangan bangunan dimana bidang bangunan yang tadinya retak atau terdapat cacat dapat terlihat rapi atau mulus setelah dilapisi cat. [edupaint (diakses Desember 2015)]

2.2 Motor DC

(19)

sebaliknya berlangsung melalui medan magnet dengan demikian medan magnet disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi juga sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi.

Komponen utama pada motor DC: 1. Kutub medan magnet

Secara sederhana digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang stasioner dan kumparan motor DC yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.

2. Kumparan motor DC

(20)

3. Commutator motor DC

Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam kumparan motor DC. Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara kumparan motor DC dan sumber daya.[elektronika-dasar (diakses Desember 2015)]

2.3 Arduino MEGA

(21)

Gambar 2.1 Arduino Mega (arduino.cc)

2.4 Valve

Valve yang digunakan dalam pembuatan sistem pencampur cat otomatis ini dapat diganti atau dimodifikasi sehingga dapat mengalirkan dan mengontrol keluaran cat. Sebagai pengganti valve digunakan kran air yang berukuran ¼. Kran adalah perangkat untuk mengendalikan aliran zat cair pada saluran pipa atau sejenisnya dengan membuka ataupun menutup sebuah lubang.

2.5 Relay

(22)

menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan kontak saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu : 1. Electromagnet (Coil)

2. Armature

3. Switch Contact Point (Saklar) 4. Spring

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

1. Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup).

2. Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka).

(23)

arus listrik yang relatif kecil. Berikut gambar 2.2 adalah gambar dari struktur sederhana relay. [teknikelektronika (diakses Desember 2015)]

Gambar 2.2 Relay (http://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/)

2.6 Flowmeter

Flowmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa atau laju aliran volumetrik cairan atau gas. Dalam memilih flowmeter harus disesuaikan dengan kondisi fluida dan fungsi flowmeter itu sendiri. Sistem kontrol fluida adalah sebuah alat yang mengatur jumlah debit air yang akan dikeluarkan. Dengan sistem digital, sistem ini dirancang untuk mempermudah dalam penakaran cairan dengan batas keluaran yang ditentukan.

Debit adalah volume fluida (m3_{) yang mengalir melewati suatu penampang} dalam selang waktu tertentu. Dirumuskan dengan persamaan berikut:

Q = 𝐕_𝐭 ...(2.1) Keterangan : Q = debit (m3_/s)

V = volume fluida (m3₎

(24)

Gambar 2.3 Flowmeter (DIYhacking.com)

2.7 Representasi Warna

Representasi warna ini terdiri dari tiga unsur utama yaitu merah (red), hijau (green), biru (blue). Gabungan tiga warna ini membentuk warna-warna lainnya berdasarkan komposisi dari masing-masing warna tersebut. Dalam tugas akhir ini menggunakan warna RGB. Model warna RGB yang dapat dinyatakan dalam bentuk indeks warna RGB dengan cara menormalisasi setiap komponen warna dengan persamaan sebagai berikut :

𝑟 =_{𝑅 +𝐺 +𝐵}𝑅 ………..(2.2)

𝑔 =_{𝑅 +𝐺 +𝐵}𝐺 ………...(2.3)

(25)

12 BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Pelaksanaan Penelitian

Perancangan dan pembuatan alat dilakukan di Laboratorium Bengkel Mekanik, Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga selama kurang lebih 4 bulan yang dimulai dari bulan April 2016 sampai Juli 2016.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

Alat perangkat keras (hardware): 1. Multimeter

2. Solder 3. Catu daya

4. Laptop/PC (Personal Computer) 5. Downloader Mikrokontroler

Alat perangkat lunak (software): 1. IDE Arduino

(26)

3.2.2 Bahan

6. Botol penampung cat 7. Relay

8. Cat Tembok Aga

3.3 Prosedur Penelitian

Pada prosedur penelitian dilakukan beberapa tahapan dalam pengerjaan alat. Prosedur yang digunakan dalam perancangan dan pembuatan alat adalah sebagai berikut :

1. Tahap Persiapan (Pembuatan sketsa mekanik plan yang dirancang serta studi literatur).

2. Tahap Perancangan Alat (proses pembuatan cara kerja alat dan alur kerja alat dari input yang digunakan dan output yang dihasilkan).

3. Tahap Perwujudan Alat (Pembuatan perangkat keras (hardware), system mekanik alat serta pemrograman alat).

(27)

Masing-masing tahapan yang dilakukan penulis saling berkesinambungan satu sama lain, oleh sebab itu setiap tahapan yang dilakukan harus dipastikan sudah sesuai dengan yang diharapkan sebelum dilanjutkan ke tahap berikutnya. Untuk lebih jelasnya beberapa tahapan yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 3.1 berikut :

Gambar 3.1 Diagram Blok Prosedur Penelitian Tahap Persiapan

Tahap Perwujudan Alat

Proses Pembuatan Mekanik

Proses Pembuatan Hardware

Tahap Pembuatan Software

Tahap Pengujian Sistem

(28)

3.3.1 Tahap Persiapan

Tahap persiapan merupakan tahapan awal dalam melakukan penelitian, pada tahap persiapan penulis melakukan studi literatur dengan mencari berbagai acuan serta referensi pada buku, jurnal, artikel maupun tugas akhir dengan tujuan untuk melengkapi literatur mengenai penelitian agar penelitian dapat berjalan dengan lancar. Dan juga penulis menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan diperlukan dalam penelitian untuk mempersiapkan menuju ke tahap selanjutnya.

3.3.2 Tahap Perancangan Alat

(29)

Diagram blok system alat dapat dilihat pada Gambar 3.2 berikut :

Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem Alat

Sistem bekerja dengan memberikan masukan set point warna pada PC. Set point berupa pilihan dari gradasi warna yang kita inginkan. Selanjutnya oleh mikrokontroler akan diolah. Kemudian mikrokontroler akan bekerja mengatur bukaan valve sesuai dengan kebutuhan dari warna yang telah ditentukan. Setelah cat keluar ke tempat hasil penampungan cat, sistem melakukan pencampuran cat dan didapatkan hasil campuran cat yang diinginkan. Berikut gambar 3.3 adalah gambar diagram kontrol dari sistem :

(30)

3.3.3 Tahap Perwujudan Alat

Tahap perwujudan alat meliputi pembuatan dari perancangan alat tersebut meliputi pembuatan mekanik alat dan pembuatan hardware alat. Berikut adalah penjelasan dari masing – masing pembuatan mekanik dan hardware alat:

a) Tahap Pembuatan Mekanik

Tahap pembuatan mekanik terdiri atas pembuatan alat yang terdiri dari pembuatan tempat cat, valve untuk mengatur aliran cat, flowmeter sebagai sensor, dan stir/pengaduk yang dirancang menjadi satu seperti pada desain mekanik. Terdapat mekanisme membuka dan menutup valve, naik turunnya aktuator dan juga putaran dari batang pengaduk yang terhubung dengan motor DC. Desain mekanik rancang bangun alat pencampur cat tembok otomatis dapat dilihat pada gambar 3.4 :

(31)

(32)

b) Tahap Perancangan Hardware

(33)

Gambar 3.6 Diagram Fungsional Alat

c. Tahap Pemrograman Software

Tahap pembuatan software dibuat oleh bagian II. Tahap pembuatan software sendiri meliputi pembuatan progam untuk mengeksekusi rancangan hardware yang telah dibuat.

3.4 Tahap Pengujian Sistem

(34)

pengujian motor, dan uji software. Pengujian dimaksudkan untuk mengetahui karakteristik dari sensor maupun sistem yang digunakan dalam penelitian. Berikut penjelasan masing-masing pengujian yang dilakukan :

3.4.1 Pengujian Bahan Yang Baik Digunakan

Pengujian dilakukan untuk mengetahui komposisi bahan yang baik digunakan dalam menggunakan alat pencampur cat secara otomatis. Pengujian menggunakan cat yang telah diberi perlakuan awal sebelum dilakukan pencampuran warna. Dengan mencampurkan cat dan air dengan komposisi perbandingan tertentu. Pencampuran awal antara cat dan air tersebut didapatkan hasil bahan yang pas untuk dapat dilakukan pencampuran cat dengan menggunakan alat pencampur cat otomatis.

3.4.2 Pengujian Sensor Flowmeter

(35)

3.4.3 Pengujian Software

Pengujian software pada penelitian meliputi pengujian respon hardware terhadap program yang sudah dikirimkan ke mikrokontroler. Tahapan pengujian digunakan untuk mengetahui alat yang sudah dikerjakan dapat membaca dan mengeksekusi perintah dari program yang telah dibuat atau tidak.

3.5 Analisis Data

(36)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B .

23 BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Perancangan Alat

Setelah semua desain rancangan dan komponen penyusunnya telah selesai dibuat maka langkah selanjutnya adalah tahap perwujudan alat yaitu dengan merakit atau membangun rancangan yang telah dibuat sebelumnya. Berikut adalah gambar dari Rancang Bangun Alat Pencampur Cat Tembok Otomatis Berbasis PC.

Gambar 4.1 Alat Tampak Depan

4.1.1 Pembuatan Mekanik

(37)

campuran cat dan paralon 2 1⁄₂dim untuk penampungan input cat selain itu juga menggunakan besi dan triplek kayu dan mempunyai dimensi 51x42x72 cm. Untuk pembuatan mekanisme gerak naik turun sebagai gerak aktuator pada selang dan pengaduk. Pergerakan linier naik dan turun menggunakan 2 as dengan diameter 8 mm dan memiliki panjang 35 cm dengan pada ujungnya terdapat shaft holder untuk pengait dengan kerangka alat, terdapat linier bearing yang terdapat di dalam housing untuk pergerakan liniernya. Sedangkan di bagian tengah terdapat stud dengan diameter 8 mm dan panjang 35 cm, juga Nut yang terletak di dalam housing. Aktuator untuk naik turun yang digunakan adalah motor DC yang akan memutar stud sehingga selang dan pengaduk dapat bergerak secara vertikal. Untuk pembuatan mekanisme pemutar yang dipergunakan pengaduk cat dari aktuator motor. Untuk pembuatan mekanisme buka tutup yakni menggunakan valve yang di custom dengan kran berukuran 1

4

⁄ inchi yang dihubungkan dengan motor DC untuk membuka dan menutup valve.

4.1.2 Pembuatan Perangkat Keras (Hardware)

(38)

Berikut adalah gambar 4.2 hasil dari pembuatan hardware :

Gambar 4.2 Rangkaian kontrol Alat

4.2 Pengujian Bahan Yang Baik Digunakan

(39)

Tabel 4.1 Perbandingan Komposisi Bahan Yang Baik Digunakan Flowmeter Perbandingan

Air : Cat

(40)

campuran bahan tersebut tidak dapat di deteksi dengan baik oleh flowmeter. Dapat dilihat pada tabel perbandingan 25:75, pada tabel tersebut didapatkan data yang terbaca oleh flowmeter hanya 6 ml saja sedangkan aliran cat yang mengalir sejumlah lebih dari 3ml yang telah dibaca oleh flowmeter tersebut. Pada perbandingan 40:60 dimana air 40% dan cat 60% pembacaan oleh flowmeter dan pembacaan keluaran cat di tempat penampungan memiliki hasil volume yang mendekati dengan volume yang di baca oleh flowmeter. Dari data tabel 4.1 dapat dihitung rata-rata selisih volume cat yang didapat dari masing-masing flowmeter. Pada flowmeter 1 dengan perbandingan air : cat yaitu 25 : 75 memiliki rata-rata selisih volume 144 ml begitu juga pada flowmeter 2 dan 3. Sedangkan pada perbandingan air : cat yaitu 40 : 60 memiliki rata-rata selisih volume 19 ml, flowmeter 2 yaitu 13,6 ml dan pada flowmeter 3 yaitu 18 ml. Selanjutnya dari pengujian tersebut maka komposisi cat dan air yang digunakan yaitu dengan perbandingan cat 60 : air 40.

4.3 Pengujian Kinerja Relay Dan Motor DC

(41)

Tabel 4.2 Pengujian Relay Input power

supply Kontrol Outputrelay Keterangan

H L H NO

H L L NC

H H H NO

H H L NC

Untuk pengujian yang pertama dilakukan dengan menghubungkan relay dengan tegangan 0 volt, jika kondisi relay aktif maka relay tersebut aktif LOW atau relay akan aktif apabila disambungkan ke GROUNDyang dinamakan NO(Normaly Open). Pada pengujian kedua rangkaian relay dihubungkan dengan tegangan 5 volt, jika kondisi relay aktif maka relay tersebut aktif HIGH atau relay akan aktif apabila dihubungkan dengan VCC yang dinamakan NO (Normaly Open). Yang membedakan antara relay aktif HIGH dan aktif LOW yaitu dengan pemakaian komponen transistor, apabila transistor yang digunakan pada rangkaian relay adalah transistor NPN maka relay aktif HIGH. Jika transistor yang digunakan PNP maka relay aktif LOW.

4.4 Pengujian Sensor Flowmeter

(42)

pembacaan input terhadap volume keluaran yang terukur oleh flowmeter. Sehingga dapat diketahui karakteristik dari sensor flowmeter yang digunakan.

4.4.1 Pengujian Awal ResponsFlowmeter Terhadap Laju Aliran

Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah sensor flowmeter yang telah dirangkai pada sistem sudah dapat membaca laju dari aliran yang dilewatkan flowmeter atau tidak. Berikut table 4.3, 4.4 dan 4.5 adalah tabel data volume cat dan volume flowmeter menggunakan cat tembok tanpa buka/tutup valve.

Tabel 4.3 Tabel Hubungan Antara Volume Cat dengan Volume Flowmeter Pada Flowmeter Merah

(43)

Tabel 4.5 Tabel Hubungan Antara Volume Cat dengan Volume Flowmeter Pada Flowmeter Biru

Pada tabel 4.3, 4.4 dan 4.5 didapatkan data hubungan antara volume cat dengan volume flowmeter dengan menggunakan perbandingan campuran bahan cat dan air yang digunakan yaitu 60:40 pada masing-masing flowmeter merah, hijau dan biru.Dari data diatas didapatkan hubungan setiap kenaikan ukuran volume masukan menghasilkan ukuran volume keluaran yang naik juga.

4.4.2 Pengujian ResponsFlowmeter Menggunakan Buka/Tutup Valve

(44)

beacker glass. Berikut adalah tabel data volume set point dengan volume flowmeter dan volume hasil pada masing-masing flowmeter.

Tabel 4.6 Tabel Hubungan Antara Volume Set point dengan Volume Flowmeter dan Volume Hasil Pada Flowmeter Merah

No. Set point

Gambar 4.3 Grafik Linieritas Flowmeter Merah

(45)

Tabel 4.7 Tabel Hubungan Antara Volume Set point denganVolume Flowmeter dan Volume Hasil Pada Flowmeter Hijau

No. Set

Gambar 4.4 Grafik Linieritas Flowmeter Hijau

(46)

Tabel 4.8 Tabel Hubungan Antara Volume Set point dengan Volume Flowmeter dan Volume Hasil Pada Flowmeter Biru

No. Set point

Gambar 4.5 Grafik Linieritas Flowmeter Biru

(47)

Dari data pada tabel 4.6, 4.7 dan 4.8 dapat diketahui bahwa semakin besar volume yang diinputkan maka volume yang dibaca flowmeter dan dihasilkan semakin besar. Dengan menggunakan komposisi perbandingan bahan cat dengan air yaitu 60:40 didapatkan selisih rata-rata volume antara set point dengan hasil dan selisih rata-rata volume set point dengan volume flowmeter. Pada tabel diatas didapatkan selisih rata-rata terbesar antara volume set point dengan volume hasil adalah flowmeter hijau yaitu 45 ml dan yang terkecil adalah flowmeter biru yaitu 31,1 ml. Selisih rata-rata terbesar antara volume set point dengan volume flowmeter adalah flowmeter hijau yaitu 31,5 ml dan yang terkecil adalah flowmeter biru yaitu 23,1 ml. Dari tabel diatas dapat dibuat grafik dan didapatkan linieritas pada flowmeter merah 0,990 ; flowmeter hijau 0,981 dan biru 0,986.

4.5 Hubungan Antara Volume Cat Dengan Waktu Pengadukan

(48)

Tabel 4.9 Tabel Hubungan Antara Volume Cat dengan Waktu Lama Pengadukan No Volume Cat

(ml) Pengamat 1 Pengamat t pengadukan (s) Tercampur/Tidak Tercampur 2

Setelah melakukan pengujian hubungan antara lama waktu pengadukan dengan volume cat maka lama waktu yang digunakan yaitu 30 detik selain itu tipe bentuk pengaduk cat juga berpengaruh dalam proses pencampuran cat agar cat dapat tercampur merata.

4.6 Pengujian Keberhasilan Sistem

(49)

dengan menghitung jumlah selisih volume antara set point dengan volume Output dibagi dengan banyak percobaan.Dari hasil perhitungan di dapatkan hasil rata-rata selisih volume set point terhadap volume output yaitu 12,4 ml. Maka dari hasil perhitungan tersebut dapat diketahui bahwa sistem dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan. Berikut adalah tabel data sistem keberhasilan dari sistem secara keseluruhan :

(50)

4.7 Pengujian Daya Listrik

Pengujian daya listrik pada sistem dilakukan untuk mengetahui konsumsi daya pada sistem yang telah dibuat. Berikut table 4.11 adalah tabel pengujian daya sistem :

(51)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B

38 BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari kegiatan pengujian Tugas Akhir dengan judul Rancang Bangun Pencampur Cat Tembok Otomatis Berbasis PC yang sudah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Berdasarkan hasil perancangan diperoleh bahwa komposisi cat dan air yang optimal cat dan air yang optimal adalah 60 : 40.

2. Dengan volume yang semakin banyak maka waktu pengadukan yang dibutuhkan untuk proses pencampuran cat juga semakin lama.

3. Waktu yang diperlukan untuk mencampur cat supaya merata adalah 30 detik.

5.2 Saran

Penulis mengharapkan agar kedepannya rancang bangun alat pencampur cat bisa dikembangkan sehigga lebih baik lagi dalam hal pengontrolan volume. Beberapa saran yang dapat penulis sampaikan adalah sebagai berikut:

1. Dalam melakukan pencampuran diharapkan diperhatikan dalam mekanisme pembuatan pengaduk, tata letak jarak pengaduk dengan sampel dan juga tempat dari pengadukan cat.

(52)

39

DAFTAR PUSTAKA

Evana, Yoseph; Fany Indriaty; dan Hugeng. 2008. Sistem Pencampuran Cat Menggunakan Mikrokontroler Dengan Interface PC. Vol 10, No.2 . Jakarta. Winarno. 2015. “Petunjuk Praktikum Perangkat Antar Muka 1”. Surabaya :

Universitas Airlangga.

Pambudi, Siswo. 2007. “Rancang Bangun Sistem Elektromekanik Pada Otomasi Alat Pencampur Cat Menggunakan Mikrokontroler AT89S51” Tugas Akhir D-3, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Diponegoro, Semarang.

Syahrul; Ryan Saputra. “Rancang Bangun Pencampur Cat Otomatis Berbasis Mikrokontroler”. Bandung : Teknik Komputer Unikom.

Pratikto, Aryanto Hari. 2009. “Prototype Pencampur Warna Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51”. Surakarta : Universitas Muhammadiyah.

Gumelar, Ramdan; Ade Gafar Abdullah; Maman Somantri. 2013. “Simulator Sistem Pencampur Warna Otomatis Berbasis PLC Terintegrasi Human Machine Interface”. VOL.12, NO.2, 115- 126. Bandung : Teknik Elektro FPTK UPI.

Fadlilah, Umi; Fatah Yasin Al Irsyadi; Aryanto Hari Pratikto. 2009. “Prototype Pencampur Warna Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51”. Surakarta : Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah.

Nuswantara, Satria M. 2009. “Perancangan Proses Otomatis Pada Sistem Kontrol Servo Valve Untuk Pencampuran Fluida Warna Berbasis Mikrokontroler”. Semarang : Teknik Elektro, Universitas Dipenogoro.