JURNAL TEODOLITA
VOL. 14 NO. 2, Desember 2013 ISSN 1411-1586
DAFTAR ISI
Independent Electrical Energy Environmental Friendly………...1 - 12 Tri Watiningsih, Kholistianingsih, Pingit Broto Atmadi
Pengaruh Variabel Ekonomi Terhadap Harga Transaksi Properti
Perumahan di Wilayah Perkotaan Di Indonesia………...13 - 30 Basuki Partamihardja
Tinjauan Tentang Pandangan Pelaku Proyek Konstruksi Terhadap
Surat Perjanjian Pemborongan Pada Proyek Konstruksi……..………...31 - 44 Taufik Dwi Laksono, Dwi Sri Wiyanti
Pengaruh Sistem Kekerabatan Terhadap Pola Perkembangan
Pemukiman Bonokeling di Banyumas..…..………...45 - 55 Wita Widyandini, Atik Suprapti, R. Siti Rukayah
Pemanfaatan Limbah Kaleng Bekas Kemasan Sebagai Campuran
Adukan Beton Untuk Meningkatkan Karakteristik Beton..………...56 - 70 Iwan Rustendi
Pengaruh Efek Kabur Terhadap Keberhasilan Deteksi Obyek
Dengan Metode Template Matching……….………...71 - 80 Kholistianingsih
Implementasi Mikrokontroler Untuk Mengendalikan Mesin
Pemotong Kentang………..……....……….………...81 - 89 Priyono Yulianto
JURNAL TEODOLITA
VOL. 14 NO. 2, Desember 2013 ISSN 1411-1586
HALAMAN REDAKSI
Jurnal Teodolita adalah jurnal imiah fakultas teknik Universitas Wijayakusuma Purwokerto yang merupakan wadah informasi berupa hasil penelitian, studi literatur maupun karya ilmiah terkait. Jurnal Teodolita terbit 2 kali setahun pada bulan Juni dan Desember.
Penanggungjawab : Dekan Fakultas Teknik Universitas Wijayakusuma Purwokerto Pemimpin Redaksi : Taufik Dwi Laksono, ST MT
Sekretaris : Dwi Sri Wiyanti, ST MT Bendahara : Basuki,ST MT
Editor : Drs. Susatyo Adhi Pramono, M.Si Tim Reviewer : Taufik Dwi Laksono, ST MT
Iwan Rustendi, ST MT
Yohana Nursruwening, ST MT Wita Widyandini, ST MT Priyono Yulianto, ST MT Kholistianingsih, ST MT Alamat Redaksi : Sekretariat Jurnal Teodolita
Fakultas Teknik Universitas Wijayakusuma Purwokerto Karangsalam-Beji Purwokerto
Telp 0281 633629
Email : [email protected]
Tim Redaksi berhak untuk memutuskan menyangkut kelayakan tulisan ilmiah yang dikirim oleh penulis. Naskah yang di muat merupakan tanggungjawab penulis sepenuhnya dan tidak berkaitan dengan Tim Redaksi.
IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER UNTUK MENGENDALIKAN MESIN PEMOTONG KENTANG
Priyono Yulianto, Dosen Teknik Elektro Unwiku Purwokerto ABSTRAK
Mikrokontroler adalah suatu untai terintegrasi ( IC ) atau chip yang bekerja dengan program, dirancang secara khusus untuk aplikasi sistem kendali. Salah satu aplikasinya adalah untuk mengendalikan proses pemotongan atau pengirisan bahan bahan baku kentang dan lain sebagainya untuk dibuat ceriping. Pengendalian system ini dapat dilakukan scara manual maupun otomatis dan dapat dikendalikan dari jarak jauh menggunakan remote kontrol.
Komponen – komponen pengendali yang digunakan adalah : Mikrokontroler AT 89C51, sensor optocopler, remote kontrol, rangkaian counter dan penapil, rangkaian reset serta motor dc untuk menggerakan pisau pemotong dan konveyor.
Peralatan ini dirancang dapat disetting untuk mengiris bahan baku kentang sebanyak 10, 50, 100 dan 150 potongan.
ABSTRACT
Microcontroller applications are consumer products or factory machines consist of a small board that contains the microcontroller and support chips for controlling the mechanism.
The intelligence system of a microcontroller and a memory for the program and designed peculiarly for the application of control system. One the application example is to controlling process cutting of potato and others.
Controller of this system can be operation manually and automatically and can be controlled from long distance use control remote.
Components controller the used is : microcontroller AT 89C51, optocoupler, control remote, counter circuit and interfacing a 7-segment display with hardware decoding, reset circuit and also direct-current motor for the movement of cutter knife and the movement konveyor.
This system is designed can be setting to slice potato raw material, banana, cassava counted 10, 50, 100 and 150 cutting.
Key words: microcontroller, optocoupler, control remote, counter circuit and interfacing a 7- segment display
1. PENDAHULUAN
Proses pemotong kentang dapat dioperasikan secara manual dan dapat dikendalikan secara otomatis mengunakan remote sebagai pengendali jarak jauh dan serta segmen seven sebagai penampil jumlah irisan.
Teodolita Vol.14, No.2., Desember 2013:81-89 82
Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan bahwa mikrokontroler 89C51 dapat digunakan sebagai kendali otomatis pada mesin pemotong kentang sehingga diharapkan dapat membantu usaha kecil dan menengah dalam meningkatkan produksinya.
Secara umum perancangan alat ini terdiri dari 2 bagian utama, yaitu bagian mekanik dan bagian elektronis. Bagian mekanik mesin ini terdiri dari pisau pemotong yang berfungsi untuk mengiris kentang dan konveyor untuk membawa hasil pemotongan ke tempat yang penampungan. Bagian elekrtonis berfungsi sebagai pengendali yang terdiri dari serangkain komponen elektronik.
Blok diagram implementasi mikrokontroler untuk mengendalikan mesin pemotong kentang dapat ditunjukan seperti pada gambar 1.
Optocoupler
Mikrokontroler adalah suatu untai terintegrasi ( IC ) atau chip yang bekerja dengan program, dirancang secara khusus untuk aplikasi sistem kendali.
89C51 terdapat 32 jalur port yang dikelompokkan dalam 4 buah port masing-masing 8 bit dan dapat diprogram secara individual maupun bebas sebagai input atau output dan dapat dikonfigurasikan secara dinamis lewat perangkat lunak.
Memori chip berisi sejumlah lokasi memori dimana data dalam bentuk bit tersimpan.
Secara normal setiap lokasi akan menyimpan bilangan atau kata 8-bit (1 byte). Meskipun dua memory chip 4-bit, empat memori chip 2-bit atau delapan memori chip 1-bit dapat digunakna secara paralel. Setiap lokasi memiliki alamat untuk 16-bit ( 2 byte ) sehingga mempunyai kapasitas alamat 0000 sampai ffff, atau 216 = 65536 = 64 K alamat. Satu byte tertinggi dari alat, yaitu bit A8 sampai bit A15 (dua digit heksadesimal disebelah kiri) disebut sebagai halaman ( page ). Contoh, alamat 002F ada pada alamat 00 ( halaman nol ) dan alamat 2B53
input Mikrokontroler Mesin pemotong
Gambar 1. Blok diagram rangkaian pengendali
pada halaman 2B dengan demikian terdapat 28 = 256 halaman memori yang setiap halamannya berisi 28 = 256 lokasi.
2. METODELOGI PENELITIAN
Penelitian ini diharapkan dapat diselesaikan melalui tahap-tahap sebagai berikut :
Proses perancangan alat yang dilakukan tiap-tiap blok dan secara keseluruhandalam bentuk suatu sistem kendali.
Membuat diagram alir dan program untuk mengendalikan sistem, mendownload program tersebut kedalam mikrokontroler AT89C51
Pengujian dan menganilisis ujuk kerja alat.
Remote kontrol
Remote kontrol yang digunakan terdiri dari sebuah saklar on/off dan 4 buah tombol, fungsi dari tombol – tombol tersebut adalah untuk memberi inputan berapa banyak jumlah potongan yang harus dikerjakan oleh mesin pemotong tersebut. Yang pertama adalah tombol test berfungsi untuk mencoba kondisi pisau apakah telah siap untuk digunakan dan apakah potongannya sempurna.jumlah potongan yang dilakukan pada perintah tombol ini adalah sebanyak 10 kali potongan. Tombol ke-2 sampai ke-4 adalah jumlah banyaknya potongan dari 50,100 sampai 150 potongan.
Rangkaian pemancar (transmitter)
Perancangan rangkaian pemancar AM menggunakan komponen osilator yaitu sebuah kristal. agar mempunyai rentang frekuensi yang baik dan lebar harmonik yang cukup pendek.
Penguat osilator dapat diumpamakan seperti sebuah boster yang mampu memperbesar daya pancar dari suatu pemancar. Dalam istilah radio komunikasi dikenal dengan istilah boster.
Hal tersebut juga berlaku untuk rangkaian ini, hanya saja daya yang digunakan adalah sangat kecil dan dalam ukuran milli watt. Rangkaian pemancar dapat ditunjukkan seperti pada gambar 2.
Teodolita Vol.14, No.2., Desember 2013:81-89 84
IC TX-2B Y5F2S 3
3K9 330
IN4001 LED
IN4002 473 pF
33
103pF C945
33 471pF 1K 39pF
120K
660 47pF
OSCILATOR
18 pF
120K 2pF 3.3
100
IN4001 100
IN4001 IN4001 100
100 4
9 8
11
14 1 12 5
ANT +3 V
S1
S2
S3
S4
473pF
C945
Gambar 2. Rangkaian pemancar
Rangkaian Penerima (receiver)
Bagian ini berfungsi untuk menerima pancaran frekuensi 32 Mhz dari remote control dan medemodulasikannya hingga mampu dideteksi oleh bagian detector kode atau pendekode untuk membagi dalam keluaran logika.
Penerima radio ini mempunyai satu buah transistor yang digunakan sebagai penerima atau pendeteksi yang dikendalikan oleh sebuah koker osilator untuk menala besar frekuensi yang dikehendaki oleh pengguna. Rangkaian ini mendeteksi frekuensi 32 MHz pada pemancar dan akan mendemodulasikan sinyal yang dipancarkan oleh pemancar. Sebagai osilasi pendeteksi frekuensi adalah lilitan osilator yang mempunyai jumlah lilitan sebanyak 5 lilitan dengan inti ferit dan dapat diset sampai frekuensi setinggi 50 MHZ dan frekuensi bawah sampai 30 MHz sehingga untuk pemakaian frekuensi diatas atau di bawah 32 MHz masih dimungkinkan. Rangkaian pemancar dapat ditunjukkan seperti pada gambar 3.
Gambar 3. Rangkaian penerima Rangkaian Pencacah dan Penampil
Rangkaian pencacah yang digunakan adalah IC 7490 tipe TTL mempunyai tegangan kerja 6 Volt. Pin 14 dihubungkan ke Vcc dan pada pin 7 ke ground. IC ini memberikan output pada IC Pendekode berupa sinyal yang sering disebut BCD melalui pin 4,7,9 dan 12.
IC ini mendapatkan input berupa detakan yang berasal dari clock pewaktu melalui pin 1 dan juga tersedia sebuah input untuk reset, yaitu akan mereset seluruh memori yang ada sehingga akan kembali pada keadaan awal yaitu angka biner 0000.
Rangkaian penampil menggunakan IC 74LS47, konfigurasi 7 segmen untuk menghasilkan karakter-karakter desimal 0 s.d. 9. dibutuhkan suatu pendekode untuk mengubah suatu bilangan dari bentuk biner menjadi desimal. Rangkaian Pencacah dan Penampil dapat ditunjukkan seperti pada gambar 4 dan gambar 5.
Teodolita Vol.14, No.2., Desember 2013:81-89 86
+ 5V 14
7 10 2 3
5
74LS90
12 9 8 11 1
14
7 10 2 3
5
74LS90
12 9 8 11 1
14
7 10 2 3
5
74LS90
12 9 8 11 1
K e m ikrokontroler
K e m ikrokontroler K e m ikrokontroler
K e IC 74LS47
K e IC 74LS 47
K e IC 74LS47
74LS47
7 1 2 6 A B C D
34 5
16 13 1211 10 9 15 14
A B C D E F G
DIGIT SATUAN 8
74LS47
7 1 2 6 A B C D
34 5
16 13 1112 10 9 15 14
A B C D E F G
DIGIT PULUHAN 8
74LS47
7 1 2 6 A B C D
34 5
16 13 1112 10 9 15 14
A B C D E F G
DIGIT RATUSAN 8
To Counter 74LS90
To Counter 74LS90
To Counter 74LS90
+5V
Gambar 4. Rangkaian Pencacah 74LS90 Gambar 5. Rangakaian Penampil
Rangkaian Pengendali
Rangkaian Pengendali menggunakan sebuah mikrokontroler AT89C51. Hubungan rangkaian mikrokontroler 89C51 dengan rangkaian-rangkaian yang lain dapat ditunjukan seperti pada gambar 6.
P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P1.0
P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 A B C D A B C D
A B C D P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4
Reset Manual/Auto
100 150 10 50
+5V
vcc Counter 74LS90
Counter 74LS90
Counter 74LS90
A T 8 9 C 5 1
Gambar 6. Rangkaian mikrokontroler Rangkaian Penggerak Pisau dan Konveyor
Rangkaian penggerak motor ini menggunakan sebuah transistor yaitu transistor sebagai saklar. Tansistor berfungsi untuk mengaktifkan relay sesuai dengan perintah dari mikrokontroler yang selanjutnya akan menggerakkan motor, baik motor penggerak pisau pemotong maupun motor konveyor. Transistor yang digunakan adalah tipe C9013. transistor ini terpasang secara paralel.
Prinsip kerja alat ini sangat sederhana yaitu power on maka semua sistem dalam keadaan ready, pada posisi ini motor konveyor telah aktif bekerja. Untuk memulai suatu perintah pemrosesan maka tekan tombol pemilih antara auto atau manual. Apabila dipilih posisi auto maka program akan mejalankan proses pengerjaaan secara otomatis.
Pemilihan tombol pemilih akan menentukan jumlah potongan kentang. misal ditekan tombol test maka pisau pemotong akan memotong bahan baku kentang sebanyak 10 potongan, hal ini dapat dilihat pada penampil. Kemudian mikrokontroler akan memproses perintah selanjutnya apakah akan diulang atau tunda 10 detik. Proses tersebut akan berulang
Teodolita Vol.14, No.2., Desember 2013:81-89 88
Variasi jumlah potongan dilengkapi 3 tombol pemilihan yaitu 50 potongan, 100 potongan dan 150 potongan, semua sistem kerja sama seperti tombol test hanya jumlah potongannya yang berbeda karena counter akan mencacah lebih banyak. Apabila tombol reset ditekan maka ada dua pilihan yaitu dapat memilih jumlah potongan yang lain atau mengakhiri proses auto dengan mengganti dengan proses manual.
3. ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Dalam pengujian rangkaian sensor membutuhkan ketelitian dalam mengatur tegangan maupun arus, karena kepekaan sensor dalam menangkap atau mendeteksi cahaya tergantung dari tegangan maupun arus pada optocoupler dan variabel resistor.
Bila sensor mendapatkan cahaya sesuai dengan kepekaannya maka sensor akan aktif. Pada saat aktif sensor tersebut memberi inputan kepada counter untuk mulai melakukan pencacahan. Setelah proses pencacahan selesai maka motor akan berhenti.
Pengujian remote kontrol dilakukan untuk mengukur berapa tegangan yang dihasilkan oleh keluaran pengkode sebelum masuk pada rangkaian penguat, Hasil pengkuran menunjukkan 3,23 volt. Jangkauan remote kontrol sangat dipengaruhi oleh battery, semakin kecil arus maka semakin pendek jangkauannya. Pengendalian menggunakan remote control akan berhasil jika jarak remote terhadap penerima tidak lebih dari 10 meter.
Receiver atau rangkaian penerima merupakan sebuah blok yang akan menerima pancaran gelombang elektromagnetik yang berisi data-data informasi untuk memerintahkan berapa banyak jumlah potongan yang akan dilakukan. Untuk menterjemahkan data-data tersebut maka dimemerlukan rangkaian yang difungsikan untuk mengubah data informasi menjadi perintah untuk mengendalikan switch yang dihubungkan dengan pendekode. Pada proses pengujian melibatkan rangkaian pengkode yang terdapat pada blok remote kontrol.
Keluaran rangkaian pendekode adalah tegangan sebesar 5 Volt yang akan dimanfaatkan sebagai masukan pada rangkaian switching. Keluaran dari pendekode ditentukan oleh tombol yang ditekan pada remote control, setiap tombol mempunyai pasangan keluaran pada pendekode
Pengujian 7- Segment bertujuan untuk mengetahui apakah 7-Segment dapat berfungsi dengan baik atau tidak yaitu dengan menghubungkan pin-pinnya ke port yang diberikan program ke rangkaian BCD 7-segment untuk menampilkan berapa jumlah potongan yang
dilakukan oleh pisau pemotong sesuai yang diinginkan. Rangkaian BCD ini memiliki tegangan sebesar 5 volt tetapi pada saat pengukuran dengan multimeter tegangan menunjukan sebesar 4,98 Volt. Dari pengukuran tersebut menunjukan bahwa rangkaian dalam keadaan baik. Proses penampilan data dari rangakaian BCD pun dalam keadan baik karena LED dapat menyala dengan sempurna.
Pengujian Sistem
Pengujian Alat ini dilakukan untuk mengatuhui kerja dari alat secara keseluruhan.
Pengujian alat ini dilakukan dengan cara melakukan percobaan melakukan pemotongan bahan. Sebagai contoh disini bahan baku kentang disetting dengan jumlah 50 pemotongan dilakukan 5x percobaan, jumlah potongan yang dihasilkan adalah : 49, 48, 50, 50, 50. Jadi tingkat errornya adalah :
% 2 , 1
% 250 100
0 0 0 2 1
% 250 100
50 50 50 50 50 50 48 50 49 50
% ... 100
1
5 5 3
3 2 2 1 1
n
y
y x y
x y x y x
4. KESIMPULAN
Hasil pengujian rangkaian dan alat maupun melalui simulasi program mikrokontroler , memberikan kesimpulan bahwa sistem kendali mikrokontroler AT89C51 tersebut diatas yang dikembangkan selama penelitian dapat menjalankan dan mengendalikan mesin pemotong/pengiris kentang dengan effesien dan efektif. Dan waktu proses pemotongan lebih cepat apabila dibandingkan dengan cara – cara yang konvensional.
5. DAFTAR PUSTAKA
Andi Nalwan, Paulus 2004, Panduan praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler AT89C51, PT., Elek Media Komputindo, Jakarta.
Hodges, D.A.,1987. Analisis dan Dessain Rangkaian Terpadu Digital. Jakarta: Penerbit Erlangga
Roger L. Tokheim, 1988, Digital Principle, McGraw Hill
Thompkins,WJ, 1992. Interfacing Sensors to IBM PC . Prentice Hall
