BAB III
PERANCANGAN SISTEM
Bab ini akan membahas mengenai perancangan pada subsistem interface yang akan diterapkan pada sistem Moge Human Traflower. Perancangan ini dilakukan dengan cara mendesain hardware produk, dan perancangan sistem monitoring kapasitas baterai dan berat beban. Pada bab ini juga akan menjelaskan mengenai blok diagram, data flow diagram (DFD), flowchart, dan prosedur pengujian yang diperlukan.
2.11 Metodologi Penelitian
Langkah-langkah yang dilakukan ditunjukkan pada Gambar 3.1 yang berkaitan mengenai.
1. Studi Literatur
Pada tahapan ini dilakukan dengan melakukan kajian teoritis dari berbagai referensi seperti jurnal, artikel, video pembelajaran, dan internet mengenai komponen, dan software.
2. Perumusan Masalah dan Penetapan Tujuan Penelitian
Pada tahap ini dilakukan perumusan masalah mengenai latar belakang yang telah dikemukakan yaitu merancang sistem monitoring tagangan sehingga dapat memantau kapasitas baterai dan merancang sistem monitoring digital scale untuk dapat memantau berat barang yang dibawa oleh pengguna pada sistem Moge Humana Traflower.
3. Desain dan Pemodelan
Pada tahap ini dilakukan perancangan mengenai subsistem interface dengan mendesain hardware produk, membuat program sistem kapasitas baterai, dan digital scale menggunakan bahasa pemrograman python menggunakan software visual studio code yang tersedia secara gratis dan bersifat open source sehingga dapat menghasilkan blok diagram, (DFD), dan flowchart.
16 4. Simulasi Program
Pada tahap ini dilakukan simulasi terhadap program yang telah dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman python untuk memonitoring kapasitas baterai, dan berat beban pada digital scale.
5. Implementasi dan Pembuatan Prototype Subsistem Interface
Pada tahap ini subsistem interface akan memonitoring kapasitas baterai dan berat barang dengan diimplementasikan di layar organic light-emitting diode (OLED) pada Moge Human Traflower.
6. Pengujian Subsistem
Pada tahap ini sistem yang telah diimplementasi akan dilakukan mengenai keandalan dari subsistem interface yang meliputi keandalan hardware, kemampuan sensor tegangan memonitoring kapasitas baterai, dan kemampuan digital scale dalam membaca berat beban.
7. Kesimpulan
Pada tahap ini menjelaskan mengenai kesimpulan yang telah didapatkan proses simulasi, implementasi desain, dan pengujian yang telah dilakukan.
Gambar 3. 1 Flowchart langkah kerja
Mulai
Studi Literatur Perumusan masalah
dan penetapan tujuan
Desain dan permodelan
Diagram blok, DFD, dan Flowchart subsistem
Simulasi program
Implementasi dan pembuatan
prototype subsistem
Pengujian efisiensi daya
Pengujian beban
Pengujian ketahanan
hardware
Selesai
17
2.12 Perancangan Desain Moge Human Traflower
Produk Moge Human Traflower merupakan suatu produk yang dirancang berupa cart berbentuk persegi panjang yang didesain untuk dapat mengikuti pengguna secara otomatis dengan cara pembacaan pola menggunakan kamera. Produk ini memiliki panjang 60 cm, lebar 45 cm, dan tinggi 25 cm dan terbuat dari kerangka alumunium dan cover lempengan seng. Produk ini dilengkapi dengan kamera nemesis seri A80 yang dihubungkan dengan mini PC Raspberry Pi 3 Model B, sensor tegangan untuk memantau kapasitas baterai, dan modul digital scale HX711 untuk pengukuran berat beban yang terletak pada kotak komponen.
Kemudian miliki motor DC sebagai penggerak dengan kecepatan 0,4 mili/detik, dan layar oled sebagai tempat informasi interface kepada pengguna berupa persentase kapasitas baterai dan berat barang dalam satuan kilogram (kg). Lalu terdapat baterai aki 12 V dengan kapasitas 5 Ah beserta charger aki yang terdapat pada kotak baterai sebagai sumber daya untuk dipakai oleh sistem dan alat pengisian daya baterai aki sehingga produk dapat digunakan secara berulang oleh pengguna seperti ditunjukkan pada Gambar 3.2 dan 3.3.
Gambar 3. 2 Desain rancangan produk
18
Gambar 3. 3 Desain rancangan produk tampak bawah 2.13 Perancangan Subsistem Interface
Perancangan subsistem interface dirancang menggunakan bahasa pemrograman python untuk melakukan pengukuran dan pemantauan secara realtime pada tegangan baterai aki yang akan ditampilkan pada layar LCD produk sebagai persentase kapasitas baterai dan pemantauan secara realtime pada digital scale yang akan ditampilkan pada layar LCD produk sebagai informasi berat beban.
Komponen yang digunakan pada subsistem ini adalah sensor tegangan 25 V dan sensor digital scale HX711 yang dihubungkan dengan mini personal computer Raspberry Pi 3 Model B sebagai sensor untuk mendeteksi tegangan dan berat beban.
2.13.1 Perancangan Desain Sistem Kapasitas Baterai dan Digital Scale
Pada perancangan ini terdapat 2 input yang diperoleh melalui baterai aki berupa nilai tegangan yang akan dibaca menggunakan sensor tegangan dan input yang diperoleh melalui sensor load cell berupa adanya perubahan dari gaya tekanan yang didapatkan oleh batangan besi sensor load cell. Nilai inputan tegangan tersebut masih berupa nilai input analog yang harus diubah menjadi nilai input digital sehingga dapat diprogram dan terkonfigurasi dengan mini PC. Oleh karena itu, input tegangan yang berasal dari baterai aki dan telah dibaca oleh sensor tegangan akan dikirimkan ke modul (ADC) MCP3008 untuk dikonfigurasi
19
menjadi nilai digital tegangan. Kemudian setelah kedua nilai input tersebut telah menjadi nilai data digital maka akan masuk ke mini PC yang akan diprogram menjadi kapasitas baterai dan berat beban. Perancangan desain yang akan diterapkan ditunjukkan pada Gambar 3.4 yang ditampilkan dalam bentuk blok DFD tingkat satu dan penjelasan mengenai blok DFD tingkat satu dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.18Penjelasan blok DFD tingkat satu subsistem interface.
Parameter Keterangan
Input Perintah dari min PC kepada beberapa sensor untuk melakukan sensing dan pengkalibrasian terhadap sensor
Output Hasil pembacaan data sensor berupa data yang dapat diakses melalui LCD oleh pengguna
Fungsi Melakukan sistem antarmuka sensor tegangan terkait dengan kondisi baterai aki cart dan berat barang.
Gambar 3. 4 Blok DFD tingkat satu subsistem interface
20 2.14 Flowchart Sistem
Pada subsistem interface, mengatur output yang berupa tulisan pada layar (OLED). Tulisan tersebut berupa kapasitas baterai dan berat barang. Pada Gambar 3.5 terdapat flowchart sistem interface dimana alur kerja sistem bekerja setelah pengguna menekan push button untuk menghidupkan alat kemudian sistem kamera mulai melakukan inisiasi, maka sensor tegangan 25 V akan mulai membaca nilai tegangan dari baterai aki yang akan dikonversi kedalam bentuk persentase, kemudian sistem digital scale akan membaca nilai beban dari load cell dan akan dikonversi dalam bentuk Kilogram dan akan ditampilkan pada (OLED).
Gambar 3. 5 Flowchart subsistem interface
21 2.15 Prosedur Pengujian Sistem Interface
Prosedur pengujian yang akan dilakukan pada penelitian ini berdasarkan hasil implementasi Subsistem interface pada produk. Pada pengujian sistem interface terdapat 3 parameter keberhasilan yang akan diuji yakni pengujian efisiensi daya, pengujian massa beban, dan pengujian ketahanan hardware.
Tabel 3.29Prosedur pengujian Jenis
Pengujian
Prosedur Pengujian Indikator Keberhasil
1. Efisiensi daya
1. Sambungkan sensor tegangan dan sensor arus pada baterai aki.
2. Jalankan program pengukuran tegangan dan arus.
3. Lakukan pengujian tegangan dan arus ketika pengisian, penggunaan tanpa beban, dan penggunaan dengan beban.
1. Sensor dapat membaca nilai tegangan dan arus ketika dilakukan
pengisian baterai, ketika baterai dipakai oleh keseluruhan sistem tanpa beban dan dengan beban
2. Sensor dapat menampilkan
persentase baterai pada LCD secara real time 2.Massa beban 1. Sambungkan load cell pada
modul digital scale HX711.
2. Sambungkan modul HX711 dengan mini PC dan jalankan program digital scale.
3. Lakukan pengukuran dengan variasi beban 1-8 Kg
1. Sensor dapat melakukan pengukuran massa barang dengan tingkat keberhasilan diatas 80%.
2. Sensor dapat
menampilkan massa barang pada LCD secara realtime.
3. Ketahanan hardware
1. Letakkan berat beban 8 Kg pada cart Moge Human Traflower.
2. Lakukan pengujian ketahanan rangka dengan membawa beban 8 Kg dengan waktu yang lama.
1. Kerangka dapat bertahan dengan tekanan dibawah 100 pascal.
2. Kerangka mampu bertahan ketika bertabrakan dengan benda disekitar objek dan dinding.
