Prototipe pemilah buah berdasarkan bentuk menggunakan webcam

129  Download (0)

Teks penuh

(1)PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. TUGAS AKHIR PROTOTYPE PEMILAH BUAH BERDASARKAN BENTUK MENGGUNAKAN WEBCAM Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat Memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma. Disusun oleh : DIMAS PRADIPTA SETYA ADIAKSA NIM : 125114041. JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2017.

(2) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. FINAL PROJECT FRUIT SORTING PROTOTYPE BASED ON SHAPE USING WEBCAM In a partial fulfilment of the requirements For the degree of Sarjana Teknik Department of Electrical Engineering Faculty of Science and Technology, Sanata Dharma University. DIMAS PRADIPTA SETYA ADIAKSA NIM : 125114041. DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2017. ii.

(3) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. iii.

(4) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. iv.

(5) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP. MOTTO :. “ Hasil tidak akan mengkhianati usaha ”. Skripsi ini kupersembahkan untuk Yesus Kristus Juru Slamat & Pembimbingku yang Setia Bapak, Ibu dan Keluarga tercinta Sahabat dan Teman-teman seperjuanganku Teknik Elektro 2012 Dan semua pihak yang telah membantu dalam proses skripsi ini.. v.

(6) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. vi.

(7) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. vii.

(8) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. INTISARI Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pada zaman modern ini telah mengalami peningkatan yang amat pesat. Keadaan seperti ini menimbulkan imbas yang besar pada semua bidang kehidupan manusia terutama pada bidang industri pertanian. Khususnya dalam proses identifikasi hasil pertanian buah masih dilakukan secara tradisional. Oleh karena itu, conveyor pemilah buah berdasarkan bentuk buah dibuat dengan tujuan untuk menghemat waktu dan membantu pekerjaan manusia dalam proses identifikasi secara otomatis. Conveyor pemilah buah berdasarkan bentuk buah dikendalikan oleh ATmega32 menggunakan fasilitas interrupt, sistem berfungsi untuk mengatur putaran motor dc dan komunikasi serial antara komputer dengan ATmega32 menggunakan komunikasi serial USART yang diprogram menggunakan CodeVision AVR, GUI pada software MATLAB digunakan untuk tampilan bentuk buah terdeteksi. Data yang diperoleh hasil capture akan diproses melalui tahapan seperti RGB to HSV, saturation thresholding, remove small objects, crop image, normalisasi rotasi, normalisasi ukuran, normalisasi template dan histogram proyeksi. Hasil ektraksi ciri akan dibandingkan dengan variasi database dengan melakukan perhitungan jarak. Hasil dari penelitian ini adalah sistem dapat membedakan 4 macam buah secara realtime. Namun conveyor belom sempurna dalam proses memisahkan buah berdasarkan bentuk tetapi dari proses matlab sudah bisa mengkirim karakter buah untuk diketahui oleh mikrokontroler sehingga karakter yang diterima mikrokontroler ditampilkan oleh LED. Komunikasi mikro dan matlab sudah berjalan tetapi perlu dilakukan restart. Proses pengenalan bentuk buah dipengaruhi oleh cahaya sehingga cahaya diatur sedemikian agar sesuai serta penyesuaian nilai thresholding dalam matlab. Kata kunci : conveyor, ekstrasi ciri, histogram proyeksi, thresholding.. viii.

(9) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRACT The development of science and technology in modern times has increased very rapidly. This situation has a major impact on all areas of human life in the agricultural industry. Particularly in the process of identifying fruit crops is still done traditionally. Therefore, fruit-sorting conveyors based on the shape of the fruit are made for the purpose of saving time and assisting human work in the process of automatic identification. The fruit-picking conveyor based on the shape of the fruit is controlled by ATmega32 using an interrupt facility, the system functions to regulate the dc motor rotation and serial communication between computers with ATmega32 using USART serial communications programmed using CodeVision AVR, GUI on MATLAB software used for detected fruit shape display. The data obtained by the capture will be processed through stages such as RGB to HSV, saturation thresholding, remove small objects, crop image, normalization of rotation, normalization of size, template normalization and projection histogram. The result of feature extraction will be compared with the database variation by doing the distance calculation. The result of this research is the system can distinguish 4 kinds of fruit in realtime. But the conveyor belom is perfect in the process of separating the fruit based on the shape but from the matlab process can already send the character of the fruit to be known by the microcontroller so that the character received by the microcontroller displayed by the LED. Microwave and matlab communication is running but needs to be restarted. The process of recognizing the shape of the fruit is affected by the light so that the light is adjusted so as to fit and adjust the thresholding value in matlab Keywords : Conveyor, feature extraction, projection histogram, thresholding. ix.

(10) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KATA PENGANTAR Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan karunis-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Penulis menyadari bahwa banyak pihak yang telah memberikan doa, dukungan, perhatian serta bantuan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1) Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc.,Ph.D selaku dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 2) Petrus Setyo Prabowo, S.T.,M.T., Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 3) Ir. Tjendro selaku dosen pembimbing akademik yang telah mendampingi dan membimbing penulis selama perkuliahan. 4) Dr. Linggo Sumarno, dosen pembimbing Tugas Akhir yang dengan penuh pengertian, sabar dan ketulusan hati memberi bimbingan, kritik, saran, serta motivasi dalam penulisan tugas akhir ini. 5) Ibu Wiwien Widyastuti S.T, M.T,dan Bapak Dr.Iswanjono selaku dosen penguji yang telah bersedia memberikan masukan, bimbingan, dan saran dalam memperbaiki tugas akhir ini. 6) Bapak/ Ibu dosen yang telah mengajarkan banyak hal selama penulis menempuh pendidikan di Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. 7) Kedua orang tua dan keluarga tercinta yang telah banyak memberikan doa dan dukungan motivasi selama menempuh pendidikan di Universitas Sanata Dharma. 8) Staff sekretariat Teknik Elektro yang telah membantu dalam hal administrasi. 9) Staff dan petugas laboratorium Teknik Elektro yang telah membantu banyak hal untuk kelancaran tugas-tugas perkuliahan. 10) Teman-teman seperjuangan angkatan 2012 Teknik Elektro yang selalu mendukung dan menyemangati saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.. x.

(11) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. xi.

(12) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL (Bahasa Indonesia) .................................................................. i. HALAMAN JUDUL (Bahasa Inggris)....................................................................... ii. LEMBAR PERSETUJUAN ....................................................................................... iii. LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................................ iv. HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................................. v. LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................... vi. LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ...... vii. INTISARI ................................................................................................................... viii. ABSTRACT ............................................................................................................... ix. KATA PENGANTAR ................................................................................................ x. DAFTAR ISI .............................................................................................................. xii. DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. xv. DAFTAR TABEL ...................................................................................................... xvii. BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang......................................................................................... 1. 1.2. Tujuan dan Manfaat ................................................................................ 2. 1.3. Batasan Masalah ..................................................................................... 2. 1.4. Metodologi Penelitian ............................................................................ 2. BAB II DASAR TEORI 2.1. Belt Conveyor .......................................................................................... 4. 2.1.1. Bagian-bagian Belt Conveyor ........................................................ 5. 2.2. Motor Dc ................................................................................................. 5. 2.2.1. Prinsip Kerja Motor Dc .................................................................. 6. 2.3. Mikrokontroler AVR ATmega32 ............................................................ 8. 2.3.1. Arsitektur AVR ATmega32 ........................................................... 8. 2.3.2. Deskripsi Mikrokontroler ATmega32 ............................................ 8. 2.3.3. Organisasi Memori AVR ATmega32 ............................................. 10. 2.3.3.1. Memori Program................................................................. 10. 2.3.3.2. Memori Data ....................................................................... 10. 2.3.4. Interupsi .......................................................................................... 10. 2.3.5. Timer/Counter ................................................................................ 11. xii.

(13) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 2.3.5.1. Timer/Counter 0 ................................................................ 11. 2.3.6. Komunikasi Serial USART ............................................................ 13. 2.3.6.1. Inisialisasi USART ............................................................. 14. 2.3.6.1.1. USART I/0 Data Register .................................... 14. 2.3.6.1.2. USART Control and Status Register A............... 14. 2.3.6.1.3. USART Control and Status Register B ............... 15. 2.3.6.1.4. USART Control and Status Register C ............... 17. 2.4. Software Matlab....................................................................................... 17. 2.4.1. Sistem Matlab ................................................................................. 18. 2.4.2. Karakteristik Matlab ....................................................................... 20. 2.4.3. Karakteristik Lingkungan Kerja Matlab ......................................... 21. 2.5. Regulator IC 78xx dan Transistor Penguat Arus ..................................... 23. 2.6. Photodioda ............................................................................................... 25. 2.7. Limit Switch ............................................................................................. 28. 2.8.. Webcam .................................................................................................. 29. 2.9. Buah ......................................................................................................... 29. 2.10. Pengolahan Citra Digital ....................................................................... 30. 2.11. Pemprosesan Citra ................................................................................. 31. 2.11.1. Citra Grayscale ............................................................................. 31. 2.11.2. Cropping ....................................................................................... 32. 2.11.3. Warna HSV .................................................................................. 32. 2.11.4. Citra Biner .................................................................................... 33. 2.11.5. Resizing......................................................................................... 34. 2.12. Metode Histogram ................................................................................. 34. BAB III PERANCANGAN PENELITIA 3.1. Proses Sistem Kerja ................................................................................. 36. 3.2. Perancangan Hardware ........................................................................... 37. 3.2.1. Perancangan Mekanik Conveyor .................................................... 37. 3.2.2. Minimum System Atmega32 .......................................................... 39. 3.2.3. Sensor Photodioda .......................................................................... 41. 3.2.4. Regulator dan Penguat Arus ........................................................... 42. 3.2.5. Driver Motor DC menggunakan Limit Switch ............................... 43. 3.3. Perancangan Perangkat Lunak ................................................................ 43. xiii.

(14) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 3.3.1. Flowchart Program Pengenalan Bentuk Buah pada MATLAB ..... 47. 3.3.2. Perancangan GUI............................................................................ 52. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Bentuk Fisik dan Sistem Kerja Conveyor ............................................... 53. 4.2. Penjelasan Program ................................................................................. 55. 4.2.1. Langkah Awal Menjalankan Program Pengenalan Bentuk Buah .. 55. 4.2.2. Penjelasan Program Matlab ............................................................ 57. 4.2.2.1. Tampilan GUI Matlab ........................................................ 57. 4.2.2.2. Inisialisasi Komunikasi Serial ............................................ 58. 4.2.2.3. Inisialisasi Webcam ............................................................ 59. 4.2.2.4. Proses Pengenalan Citra ..................................................... 60. 4.2.2.4. Proses Pengenalan Buah ..................................................... 63. 4.2.3. Penjelasan Program AVR ............................................................... 65. 4.2.3.1. Pengendali Sensor Photodioda ........................................... 65. 4.2.3.2. Pengendali Komunikasi USART ........................................ 66. 4.2.3.3. Pengendali Motor ............................................................... 66. 4.2.3.4. Subrutin Program Utama .................................................... 67. 4.3. Pengujian Komunikasi Serial .................................................................. 68. 4.4. Pengujian Keberhasilan Mengaktifkan Indikator LED ........................... 69. 4.5. Pengujian Keberhasilan ATmega32 menggerakkan Conveyor ............... 69. 4.6. Pengujian dan Analisis ............................................................................ 70. 4.6.1. Pengujian Pengenalan dengan Nilai Thresholding ......................... 70. 4.6.2. Pengujian Pengenalan dengan Varias Remove Small Object ........ 75. BAB V KESIMPULAN 5.1. Kesimpulan .............................................................................................. 78. 5.2. Saran ........................................................................................................ 78. DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... .............. 79. xiv.

(15) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Contoh Belt Conveyor.......................................................................... 4. Gambar 2.2. Bagian-Bagian Belt Conveyor ............................................................. 5. Gambar 2.3. Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor ............. 6. Gambar 2.4. Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor ............. 6. Gambar 2.5. Reaksi garis fluks ................................................................................. 7. Gambar 2.6. Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega32 ....................................... 9. Gambar 2.7. Mode Phase Correct PWM ................................................................. 12. Gambar 2.8. Mode Fast PWM ................................................................................. 13. Gambar 2.9. Register UDR ...................................................................................... 14. Gambar 2.10. Register UCSRA.................................................................................. 14. Gambar 2.11. Register UCSRB .................................................................................. 15. Gambar 2.12. Register UCSRC ................................................................................. 17. Gambar 2.13. Software Matlab ................................................................................... 18. Gambar 2.14. Rangkaian Umum Regulator 78xx ...................................................... 24. Gambar 2.15. Rangkaian Catu Daya Dengan Penguat ............................................... 24. Gambar 2.16. Simbol dan Bentuk Photodioda .......................................................... 26. Gambar 2.17. Respon Relatif Spektral untuk Si, Ge, dan Se ..................................... 26. Gambar 2.18. Hubungan Iλ Dengan Fc Pada Photodioda .......................................... 26. Gambar 2.19. Rangkaian Sensor Photodioda ............................................................. 27. Gambar 2.20. Aplikasi Sensor Photodioda................................................................. 27. Gambar 2.21. Simbol dan Bentuk Limit Switch ........................................................ 28. Gambar 2.22. .Konstruksi dan Simbol Limit Switch .................................................. 28. Gambar 2.23. Contoh Webcam ................................................................................... 29. Gambar 2.24. Buah-buahan ........................................................................................ 29. Gambar 2.25. Skema Kegiatan Pengenalan Pola ....................................................... 30. Gambar 2.26. Citra Skala Keabuan ............................................................................ 32. Gambar 2.27. Model warna HSV ............................................................................... 33. Gambar 2.28. Contoh Citra Biner ............................................................................... 33. Gambar 2.29. Histogram Citra ................................................................................... 34. Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem........................................................................... 36. xv.

(16) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 3.2. Desain Conveyor .................................................................................. 38. Gambar 3.3. Desain Perancangan Conveyor1(1)...................................................... 38. Gambar 3.4. Desain Perancangan Conveyor1(2)...................................................... 39. Gambar 3.5. Desain Perancangan Conveyor2 .......................................................... 39. Gambar 3.6. Rangkaian Osilator ATmega32 ........................................................... 40. Gambar 3.7. Rangkaian Reset ATmega32 ............................................................... 40. Gambar 3.8. Rangkaian Sensor Photodioda ............................................................. 41. Gambar 3.9. Rangkaian Regulator 5v ...................................................................... 42. Gambar 3.10. Rangkaian Regulator 24v .................................................................... 42. Gambar 3.11. Driver Motor Dc .................................................................................. 43. Gambar 3.12. Flowchart sistem ................................................................................. 45. Gambar 3.13. Flowchart system(lanjutan) ................................................................. 46. Gambar 3.14. Hasil Capture Image ............................................................................ 47. Gambar 3.15. Hasil Convert RGB to HSV .................................................................. 47. Gambar 3.16. Hasil Saturasi ....................................................................................... 48. Gambar 3.17. Proses Biner ......................................................................................... 48. Gambar 3.18. Proses Remove Small Objects .............................................................. 48. Gambar 3.19. a. Crop Image 1 b. Normalisasi Rotasi c. Crop Image 2 ..................... 49. Gambar 3.20. Hasil Normalisasi Template................................................................. 49. Gambar 3.21. Hasil Histogram Proyeksi .................................................................... 50. Gambar 3.22. Hasil Ekstraksi Ciri Buah .................................................................... 50. Gambar 3.23. Flowchart sistem pada matlab ............................................................. 51. Gambar 3.24. Tampilan Perancangan GUI ................................................................ 52. Gambar 4.1. Conveyor .............................................................................................. 53. Gambar 4.2. Minimum System ATmega32 ............................................................... 54. Gambar 4.3. Buah yang Dideteksi ............................................................................ 54. Gambar 4.4. Tempat Peletakan ................................................................................ 54. Gambar 4.5. Tampilan Matlab .................................................................................. 56. Gambar 4.6. Tampilan Guide Quick Start ................................................................ 56. Gambar 4.7. Tampilan Guide Pengenalan ................................................................ 57. Gambar 4.8. Tampilan GUI ...................................................................................... 57. Gambar 4.9. Inisialisasi Komunikasi Serial ............................................................. 58. Gambar 4.10. Inisialisasi Webcam ............................................................................. 59. xvi.

(17) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 4.11. Inisialisasi Program Objek ................................................................... 62. Gambar 4.12. Listing Program ADC .......................................................................... 65. Gambar 4.13. Listing Program Pengendali Conveyor ................................................ 65. Gambar 4.14. Listing Program Komunikasi USART................................................. 66. Gambar 4.15. Listing Program Pengendali Putar Motor ............................................ 66. Gambar 4.16. Inisialisasi Port .................................................................................... 66. Gambar 4.17. Pemberian Nilai Data ........................................................................... 67. Gambar 4.18. Subrutin Program Utama ..................................................................... 67. Gambar 4.19. Saat Cerah ............................................................................................ 71. Gambar 4.20. Saat Redup ........................................................................................... 71. xvii.

(18) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1. Hubungan PIN dan Interupsi ..................................................................... 11. Tabel 2.2. Penentuan Karakter ................................................................................... 16. Tabel 2.3. Karakteristik Regulator Tegangan ............................................................. 23. Tabel 2.4. Hubungan Arus dengan Hambatan ............................................................ 27. Tabel 3.2. Tampilan Data di LCD .............................................................................. 37. Tabel 4.1. Parameter Thrensholding .......................................................................... 61. Tabel 4.2. Parameter RSO .......................................................................................... 62. Tabel 4.3. Pengujian Komunikasi Pengirim ............................................................... 68. Tabel 4.4. Pengujian Komunikasi Penerima .............................................................. 68. Tabel 4.5. Pengujian Mengaktifkan LED ................................................................... 69. Tabel 4.6. Pengujian Conveyor................................................................................... 70. Tabel 4.7. Pengujian dengan Variasi1 Cahaya Cerah ................................................ 72. Tabel 4.8. Pengujian dengan Variasi2 Cahaya Cerah ................................................ 72. Tabel 4.9. Pengujian dengan Variasi1 Cahaya Redup................................................ 73. Tabel 4.10. Pengujian dengan Variasi2 Cahaya Redup.............................................. 73. Tabel 4.11. Citra Nilai Thresholding .......................................................................... 75. Tabel 4.12. Variasi RSO ............................................................................................. 76. xviii.

(19) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB I PENDAHULUAN 1.1.. Latar Belakang Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki tanah subur sehingga. flora dan fauna tumbuh besar. Contohnya seperti tanaman buah-buahan yang tumbuh subur di beberapa daerah Indonesia. Banyak jenis buah-buahan yang ada di Indonesia hingga saat ini. Seiring dengan banyaknya jenis buah-buahan maka muncul berbagai kendala dalam proses identifikasi hasil panen buah-buahan berdasarkan pola buah. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pada zaman modern ini telah mengalami peningkatan yang amat pesat. Keadaan seperti ini menimbulkan imbas yang besar pada semua bidang kehidupan manusia terutama pada bidang pertanian. Berbagai macam jenis alat pertanian telah berkembang pesat seiring dengan tuntutan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang sedemikian pesatnya. Di dalam dunia usaha pertanian, khususnya dalam proses identifikasi hasil pertanian masih dilakukan secara tradisional. Proses identifikasi buah-buahan yang dilakukan secara tradisional mengalami banyak kendala, hal ini akibat sifat manusia itu sendiri yang mempunyai kelemahan yang akhirnya meyebabkan terjadinya kekeliruan dalam pemilahan jenis-jenis buah dalam hasil pertanian. Sebenarnya jika proses tersebut dilakukan secara otomatis akan memberi keuntungan bagi para pengusaha pertanian maupun bagi pekerja pertanian itu sendiri. Ini dikarenakan bahwa dengan otomatisasi proses pemilahan buah hasil pertanian akan mempermudah para pekerja dalam proses pemilahan jenis-jenis buah. Berdasarkan hal tersebut penulis berusaha untuk membuat prototype sederhana pemilah buah berdasarkan bentuk buah. Prototype dirancang untuk memilah buah dan dimasukan dalam wadah yang sudah ditentukan. Dalam pemilahan buah digunakan secara otomatis yang dideteksi oleh webcam, sebuah belt conveyor yang digerakan motor dc dengan menggunakan mikrokontroler. Untuk memprogram mikrokontroler diperlukan suatu software khusus. 1.

(20) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2. 1.2.. Tujuan dan Manfaat Tujuan dari skripsi ini adalah menciptakan prototype pemilah buah. berdasarkan bentuk buah dengan webcam berbasis mikrokontroler. Manfaat yang ingin dicapai dalam skripsi ini adalah : 1.. Membantu manusia dalam proses pemilahan buah berdasarkan bentuknya.. 2.. Untuk penelitian awal pengenalan jenis buah berdasarkan bentuknya menggunakan webcam.. 1.3.. Batasan Masalah Agar Tugas Akhir ini lebih dan memudahkan dalam pembahasan sehingga. tujuan dapat tercapai, maka perlu adanya batasan-batasan masalah. Beberapa batasan yang digunakan dalam Tugas Akhir ini sebagai berikut : 1. Menggunakan mikrokontroler AVR ATmega8532 sebagai pengolah data sistem mekanisnya. 2. Buah diletakan ditengah dengan posisi menyamping. 3. Deteksi bentuk buah menggunakan ciri Histogram. 4. Mendeteksi 4 macam buah ( apel, jeruk, pisang, alpukat ). 5. Pemilahan buah menggunakan 2 conveyor. Conveyor 1 untuk mengidentifikasi bentuk buah, conveyor 2 untuk menempatkan buah pada tempatnya.. 1.4.. Metodologi Penelitian Berdasarkan pada tujuan yang ingin dicapai, metode-metode yang digunakan. dalam penyusunan tugas akhir ini adalah: 1. Studi literatur, yaitu dengan cara mendapatkan data dengan membaca buku, jurnal yang berkaitan dengan permasalahan yang dibahas dalam tugas akhir ini. 2. Dokumenter, yaitu dengan mendapatkan sumber informasi berdasarkan data atau arsip yang telah ada sehingga dapat membantu dalam mengerjakan tugas akhir ini. 3. Perancangan hardware, tahap ini bertujuan untuk mencari bentuk model yang optimal dari sistem yang akan dibuat dengan mempertimbangan dari berbagai faktor permasalahan dan kebutuhan yang telah ditentukan.. 4. Pembuatan hardware..

(21) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3. 5. Pemprograman, melakukan proses pemrograman berdasarkan rancangan yang telah dibuat dengan menggunakan MATLAB. 6. Proses pengambilan data, melakukan uji coba terhadap aplikasi yang telah dibuat. 7. Analisa dan penyimpulan, proses pendalaman terhadap alat yang dibuat apakah sudah berhasil sesuai dengan yang direncanakan atau belum, jika terdapat kekurangan maka akan dilakukan beberapa perbaikan sistem sehingga akhirnya dapat mengambil sebuah kesimpulan dari penelitian ini..

(22) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB II DASAR TEORI 2.1.. Belt Conveyor Belt Conveyor adalah peralatan yang cukup sederhana yang digunakan untuk. mengangkut unit atau curah dengan kapasitas besar. Alat tersebut terdiri dari sabuk yang tahan terhadap pengangkutan benda padat. Sabuk yang digunakan pada belt conveyor ini dapat dibuat dari berbagai jenis bahan. Misalnya dari karet, plastik, kulit ataupun logam yang tergantung dari jenis dan sifat bahan yang akan diangkut. Untuk mengangkut bahan -bahan yang panas, sabuk yang digunakan terbuat dari logam yang tahan terhadap panas [4]. Contoh belt conveyor dapat dilihat pada gambar 2.1.. Gambar 2.1. Contoh Belt Conveyor [1] Fungsi belt conveyor adalah untuk mengangkut berupa unit load atau bulk material dengan kapasitas yang cukup besar. Yang dimaksud dengan unit load adalah benda yang biasanya dapat dihitung jumlahnya satu per satu, misalnya kotak, kantong, balok dll. Sedangkan bulk material adalah material yang berupa butir-butir, bubuk atau serbuk, misalnya pasir, semen dll [4]. Konstruksi dari belt conveyor adalah : 1. Konstruksi arah pangangkutan horizontal. 2. Konstruksi arah pengangkutan diagonal atau miring. 3. Konstruksi arah pengangkutan horizontal dan diagonal.. 4.

(23) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 5. 2.1.1.. Bagian-bagian Belt Conveyor. Gambar 2.2. Bagian-bagian Belt Conveyor [2]. Bagian-bagian belt conveyor sesuai Gambar 2.2. sebagai berikut [3] : 1. Feed hopper berfungsi untuk menjaga agar bahan dapat dibatasi untuk melebihi kapasitas pada waktu inlet. 2. Outlet chuter berfungsi untuk pengeluaran material. 3. Idle drum berfungsi mengikuti putaran drum yang lain. 4. Take up berfungsi untuk mengatur tegangan ban agar selalu melekat pada drum, karena semakin lama ban dipakai akan bertambah panjang, kalau tidak diatur ketegangannya ban akan menjadi kendor. 5. Belt cleaner berfungsi untuk membersihkan belt agar belt selalu dalam keadaan bersih. 6. Skrapper depan berfungsi agar jangan sampai ada material masuk pada idle drum dengan belt. 7. Impact roller berfungsi agar menjaga kemungkinan belt kena pukulan beban, misalnya, beban yang keras, maka umumnya bagian depan sering diberi sprocket dari karet sehingga belt bertahan lama.. 2.2.. Motor DC Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi. listrik menjadi energi mekanik. Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga.

(24) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 6. merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip kerja dari arus searah adalah membalik phasa tegangan dari gelombang yang mempunyai nilai positif dengan menggunakan komutator, dengan demikian arus yang berbalik arah dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet. Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar bebas di antara kutub-kutub magnet permanen [5].. 2.2.1.. Prinsip Kerja Motor DC Jika arus lewat pada suatu konduktor, timbul medan magnet di sekitar. konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor.. Gambar 2.3. Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor [5]. Aturan Genggaman Tangan Kanan bisa dipakai untuk menentukan arah garis fluks di sekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan dengan jempol mengarah pada arah aliran arus, maka jari-jari anda akan menunjukkan arah garis fluks. Gambar 2.4. menunjukkan medan magnet yang terbentuk di sekitar konduktor berubah arah karena bentuk U [5].. Gambar 2.4. Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor [5]..

(25) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7. Jika konduktor berbentuk U (angker dinamo) diletakkan di antara kutub utara dan selatan, kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan medan magnet kutub. Lihat gambar 2.5. reaksi garis fluks.. Gambar 2.5. Reaksi garis fluks [5]. Lingkaran bertanda A dan B merupakan ujung konduktor yang dilengkungkan (looped conductor). Arus mengalir masuk melalui ujung A dan keluar melalui ujung B. Medan konduktor A yang searah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di bawah konduktor. Konduktor akan berusaha bergerak ke atas untuk keluar dari medan kuat ini. Medan konduktor B yang berlawanan arah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di atas konduktor. Konduktor akan berusaha untuk bergerak turun agar keluar dari medan yang kuat tersebut. Gaya-gaya tersebut akan membuat angker dinamo berputar searah jarum jam [5]. Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum : 1. Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya. 2. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran / loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan. 3. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar / torque untuk memutar kumparan. 4. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan. Pada motor dc, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi, sekaligus sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi. Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna, maka tegangan sumber harus.

(26) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8. lebih besar daripada tegangan gerak yang disebabkan reaksi lawan. Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang dilindungi oleh medan maka menimbulkan perputaran pada motor [5].. 2.3. Mikrokontroler AVR ATmega32 AVR (Alf and Vegard’sRiscProcessor) merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit yang diproduksi oleh Atmel berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Chip AVR yang digunakan untuk tugas akhir ini adalah ATmega32. Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock dan mempunyai 32 register generalpurpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interupsi internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan power saving mode. AVR juga mempunyai ADC, PWM internal dan In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang [6].. 2.3.1. Arsitektur AVR ATmega32 Mikrokontroler ATmega32 memiliki arsitektur sebagai berikut : a. Saluran IO sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D. b. ADC 10 bit sebanyak 8 Channel. c. Tiga buah timer/counter yaitu Timer 0, Timer 1, dan Timer 2. d. Watchdog Timer dengan osilator internal. e. SRAM sebanyak 512 byte. f. Memori Flash sebesar 32 kb. g. Sumber Interupsi internal dan eksternal. h. Port SPI (Serial Pheriperal Interface). i. EEPROM on board sebanyak 512 byte. j. Komparator analog. k. Port USART (Universal Shynchronous Ashynchronous Receiver Transmitter).. 2.3.2. Deskripsi Mikrokontroler ATmega32 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega32 dengan kemasan 40 pin DIP (dual in-line package) dapat dilihat pada Gambar 2.6. Untuk memaksimalkan performa dan.

(27) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9. paralelisme, AVR menggunakan arsitektur Harvard (dengan memori dan bus terpisah untuk program dan data). Ketika sebuah instruksi sedang dikerjakan maka instruksi berikutnya diambil dari memori program [6].. Gambar 2.6. Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega32 [6] Mikrokontroler ATmega32 memiliki konfigurasi Pin sebagai berikut: a. VCC (power supply) b. GND (ground) c. Port A (PA7..PA0) Port A berfungsi sebagai input analog pada ADC (analog digital converter). Port A juga berfungsi sebagai suatu Port I/O 8-bit dua arah. d. Port B (PB7..PB0) Port B adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). e. Port C (PC7..PC0) Port C adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). f. Port D (PD7..PD0) Port D adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). g. RESET (Reset input) h.. XTAL1 (Input Oscillator). i. XTAL2 (Output Oscillator) j. AVCC adalah pin penyedia tegangan untuk Port A dan ADC. k. AREF adalah pin referensi analog untuk ADC..

(28) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10. Port A berfungsi sebagai input analog pada A/D Konverter (ADC) dan port I/O 8-bit dua arah. Port B, Port C, Port D adalah suatu port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Pada rangkaian reset, waktu pengosongan kapasitor dapat dihitung dengan persamaan 2.1 [7]. T=RxC. (2.1). 2.3.3. Organisasi Memori AVR ATmega32 Arsitektur AVR mempunyai dua ruang memori utama, yaitu ruang memori data dan memori program. ATmega32 juga memiliki fitur EEPROM Memori untuk penyimpanan data [6].. 2.3.3.1 Memori Program Kode program disimpan dalam flash memory, yaitu memori jenis non-volatile yang tidak akan hilang datanya meskipun catu daya dimatikan. Dalam ATmega32 terdapat 8Kbyte On-Chip di dalam sistem Memory Flash Reprogrammable untuk penyimpanan program. Untuk keamanan perangkat lunak, flash memori dibagi menjadi dua bagian, yaitu boot program dan bagian aplikasi program [6].. 2.3.3.2 Memori Data Memori data adalah memori RAM (Random Access Memory) yang digunakan untuk keperluan program. Memori data terbagi menjadi empat bagian yaitu 32 General Purphose Register adalah register khusus yang bertugas untuk membantu eksekusi program oleh ALU (Arithmatich Logic Unit). Dalam istilah processor komputer sehari-hari GPR dikenal sebagai “chace memory”. I/O register dan Aditional I/O register adalah register yang difungsikan khusus untuk mengendalikan berbagai pheripheral dalam mikrokontroler seperti pin, port, timer/counter [6].. 2.3.4. Interupsi Interupsi adalah suatu kondisi dimana mikrokontroler akan berhenti sementara dari program utama untuk melayani instruksi-instruksi pada interupsi kemudian kembali mengerjakan instruksi program utama setelah instruksi-instruksi pada interupsi selesai dikerjakan..

(29) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11. Table 2.1. Hubungan PIN dan Interupsi [6] Jenis interupt. PIN pada ATmega32. INT0. PORTD.2. INT1. PORTD.3. INT2. PORTB.2. ATmega32 menyediakan tiga interupsi eksternal yaitu, INT0, INT1, dan INT2. Masing-masing interupsi tersebut terhubung dengan pin ATmega32 seperti ditunjukan pada Tabel 2.1. Interupsi eksternal bisa dilakukan dengan memberikan logika 0 atau perubahan logika (rissing edge dan falling edge) pada pin interupsi yang bersangkutan [6] .. 2.3.5. Timer/Counter Timer/Counter pada mikrokontroler AVR dapat digunakan untuk melakukan pencacahan waktu seperti pada jam digital maupun untuk menghasilkan sinyal PWM (Pulse Width Modulation) yakni sinyal kotak dengan frekuensi dan duty cycle yang nilainya bisa diatur. ATmega32 memiliki tiga unit Timer/Counter yaitu Timer/Counter 0 (8 bit), Timer/Counter 1 (16 bit), dan Timer/Counter 2 (8 bit) [7].. 2.3.5.1. TIMER/COUNTER 0 Fitur-fitur yang dimiliki: 1. Satu buah unit Compare Counter (Unit ini akan meng-count dan meng-compare). 2. Clear timer pada saat compare match (Auto reload). 3. Phase Correct PWM yang bebas glitch. 4. Frequency generator. 5. External event counter. 6. Prescaler clock hingga 10 bit. 7. Membangkitkan interupsi saat timer overflow dan atau compare match. Perhitungan overflow interrupt sebagai pembangkit PWM ditunjukan pada persamaan 2.2, 2.3, dan 2.4 berikut [6]. 1. 𝑇=𝑓. (2.2). π‘œπ‘£π‘’π‘Ÿπ‘“π‘™π‘œπ‘€ π‘–π‘›π‘‘π‘’π‘Ÿπ‘Ÿπ‘’π‘π‘‘ = 𝑁 × 256 × π‘‡. (2.3). 𝑝𝑒𝑙𝑠𝑒. OCR = π‘œπ‘£π‘’π‘Ÿπ‘“π‘™π‘œπ‘€ π‘–π‘›π‘‘π‘’π‘Ÿπ‘Ÿπ‘’π‘π‘‘. (2.4).

(30) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12. Keterangan : f. = frekuensi yang digunakan untuk eksekusi program. T. = periode. N. = prescaller yang digunakan. OCR. = nilai cacahan pulsa. Pulse. = lebar pulsa. Berikut merupakan mode-mode operasi timer [7]: a) Mode normal, timer digunakan untuk menghitung saja, membuat delay, dan mengitung selang waktu.. Gambar 2.7. Mode Phase Correct PWM [6] b) Mode phase correct PWM (PCP), digunakan untuk menghasilkan sinyal PWM dimana nilai register counter (TCNT0) yang mencacah naik dan turun secara terus menerus akan selalu dibandingakan dengan register pembanding OCR0. Hasil perbandingan register TCNT0 dan OCR0 digunakan untuk membangkitkan sinyal PWM yang dikeluarkan pada OC0 seperti pada gambar 2.7. c) CTC (Clear timer on compare match), register counter (TCNT0) akan mencacah naik kemudian di-reset atau kembali menjadi 0x00 pada saat nilai TCNT0 sama dengan OCR0. Sebelumnya OCR diset dulu, karena timer 0 dan 2 maksimumnya 255, maka range OCR 0-255. d) Fast PWM, mode ini hampir sama dengan mode phase correct PWM, hanya perbedaannya adalah register counter TCNT0 mencacah naik saja dan tidak pernah mencacah turun seperti terlihat pada Gambar 2.8..

(31) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13. Gambar 2.8. Mode Fast PWM[6]. 2.3.6. Komunikasi Serial USART Komunikasi data adalah perpindahan data antara dua atau lebih peranti, baik yang berjauhan maupun yang berdekatan. Perpindahan data antara dua atau lebih peranti dapat dilaksanakan secara paralel atau seri. Komunikasi seri dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu komunikasi dara seri sinkron dan komunikasi data asinkron. Dikatakan sinkron jika sisi pengirim dan sisi penerima ditabuh (clocked) oleh penabuh (clock) yang sama, satu sumber penabuh, data dikirim beserta penabuh. Dikatakan asinkron jika sisi pengirim dan sisi penerima ditabuh oleh penabuh yang terpisah dengan frekuensi yang hampir sama, data dikirim disertai informasi sinkronisasi [6]. Pada proses inisialisasi ini setiap perangkat yang terhubung harus memiliki baudrate yang sama. Beberapa fasilitas yang disediakan USART AVR adalah sebagai berikut: a) Operasi full duplex (mempunyai register receive dan transmit yang terpisah). b) Mendukung kecepatan multiprosesor. c) Mode kecepatan berorde Mbps. d) Operasi asinkron atau sinkron. e) Operasi master atau slave clock sinkron. f) Dapat menghasilkan baud-rate (laju data) dengan resolusi tinggi. g) Modus komunikasi kecepatan ganda pada asinkron..

(32) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14. 2.3.6.1. Inisialisasi USART Pada mikrokontroler AVR untuk mengaktifkan dan mengeset komunikasi USART dilakukan dengan cara mengaktifkan register-register yang digunakan untuk komunikasi USART. Register-register yang digunakan untuk komunikasi USART antara lain:. 2.3.6.1.1 USART I/O Data Register (UDR) UDR merupakan register 8 bit yang terdiri dari dua buah dengan alamat yang sama, yang digunakan sebagai tempat untuk menyimpan data yang akan dikirimkan (TXB) atau tempat data diterima (RXB) sebelum data tersebut dibaca [6].. Gambar 2.9. Register UDR [6]. 2.3.6.1.2 USART Control and Status Register A (UCSRA). Gambar 2.10. Register UCSRA [6] Penjelasan bit penyusun UCSRA [6] : a) RXC (USART Receive Complete) Bit ini akan set ketika data yang masuk ke dalam UDR belum dibaca dan akan berlogika nol ketika sudah dibaca. Flag ini dapat digunakan untuk membangkitkan interupsi RX jika diaktifkan dan akan berlogika nol secara otomatis bersamaan dengan eksekusi vektor interupsi yang bersangkutan. b) TXC (USART Transmit Complete) Bit ini akan set ketika data yang dikirim telah keluar. Flag ini akan membangkitkan interupsi TX jika diaktifkan dan akan clear secara otomatis bersamaan dengan eksekusi vektor interupsi yang bersangkutan..

(33) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15. c) UDRE (USART Data Register Empty) Flag ini sebagai indikator isi UDR. Jika bernilai satu maka UDR dalam keadaan kosong dan siap menerima data berikutnya, jika flag bernilai nol berarti sebaliknya. d) FE (Frame Error) Bit ini sebagai indikator ketika data yang diterima error, misalnya ketika stop bit pertama data dibaca berlogika nol maka bit FE bernilai satu. Bit akan bernilai 0 ketika stop bit data yang diterima berlogika nol. e) DOR (Data OverRun) Bit ini berfungsi untuk mendeteksi jika ada data yang tumpang tindih. Flag akan bernilai satu ketika terjadi tumpang tindih data. f) PE (Parity Error) Bit yang menentukan apakah terjadi kesalahan paritas. Bit ini berfungsi jika ada kesalahan paritas. Bit akan berlogika satu ketika terjadi bit parity error apabila bit paritas digunakan. g) U2X (Double the USART Transmission Speed) Bit yang berfungsi untuk menggandakan laju data manjadi dua kalinya. Hanya berlaku untuk modus asinkron, untuk mode sinkron bit ini diset nol. h) MPCM (Multi Processor Communication Mode) Bit untuk mengaktifkan modus multi prosesor, dimana ketika data yang diterima oleh USART tidak mengandung informasi alamat akan diabaikan.. 2.3.6.1.3 USART Control and Status Register B (UCSRB). Gambar 2.11. Register UCSRB [6] Penjelasan bit penyusun UCSRB [6] : a) RXCIE (RX Complete Interrupt Enable) Bit pengatur aktivasi interupsi penerimaan data serial, akan berlogika satu jika diaktifkan dan berlogika nol jika tidak diaktifkan..

(34) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16. b) TXCIE (TX Complete Interrupt Enable) Bit pengatur aktivasi pengiriman data serial, akan berlogika satu jika diaktifkan dan berlogika nol jika tidak diaktifkan. c) UDRIE (USART Data Register Empty Interrupt Enable) Bit ini berfungsi untuk mengaktifkan interupsi data register kosong, berlogika satu jika diaktifkan dan sebaliknya. d) RXEN (Receiver Enable) Bit ini berfungsi untuk mengaktifkan pin RX saluran USART. Ketika pin diaktifkan maka pin tersebut tidak dapat digunakan untuk fungsi pin I/O karena sudah digunakan sebagai saluran penerima USART. e) TXEN (Transmitter Enable) Bit ini berfungsi untuk mengaktifkan pin TX saluran USART. Ketika pin diaktifkan maka pin tersebut tidak dapat digunakan untuk fungsi pin I/O karena sudah digunakan sebagai saluran pengirim USART. f) UCSZ2 (Character Size) Bit ini bersama dengan UCSZ1 dan UCSZ0 dalam register UCSRC digunakan untuk memilih tipe lebar data bit yang digunakan. Tabel 2.2. Penentuan Ukuran Karakter [6] UCSZ[2..0] Ukuran Karakter dalam bit 0. 5. 1. 6. 10. 7. 11. 8. 100-110. Tidak dipergunakan. 111. 9. g) RXB8 (Receive Data Bit 8) Bit ini digunakan sebagai bit ke-8 ketika menggunakan format data 9-10 bit, dan bit ini harus dibaca dahulu sebelum membaca UDR. h) TXB8 (Transmit Data Bit 8) Bit ini digunakan sebagai bit ke-8 ketika menggunakan format data 9-10 bit, dan bit ini harus ditulis dahulu sebelum membaca UDR..

(35) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17. 2.3.6.1.4 USART Control and Status Register C (UCSRC). Gambar 2.12. Register UCSRC [6] Penjelasan bit penyusun UCSRC : a) URSEL (Register Select) Bit ini berfungsi untuk memilih register UCSRC dengan UBBRH, dimana untuk menulis atau membaca register UCSRC maka bit harus berlogika satu. b) UMSEL (USART Mode Select) Bit pemilih mode komunikasi serial antara sinkron dan asinkron. c) UPM[1…0] (Parity Mode) Bit ini berfungsi untuk memilih mode paritas bit yang akan digunakan. Transmittter USART akan membuat paritas yang akan digunakan secara otomatis. d) USBS (Stop Bit Select) Bit yang berfungsi untuk memilih jumlah stop bit yang akan digunakan. e) UCSZ1 dan UCSZ0 Merupakan bit pengatur jumlah karakter serial Bit yang berfungsi untuk memilih lebar data yang digunakan dikombinasikan dengan bit UCSZ2 dalam register UCSRB. f) UCPOL (Clock Parity) Bit yang berguna hanya untuk modus sinkron. Bit in berhubungan dengan perubahan data keluaran dan sampel masukkan, dan clock sinkron (XCK).. 2.4.. Software Matlab MATLAB atau yang sering kita sebut dengan (Matrix Laboratory) yaitu sebuah. program untuk menganalisis dan mengkomputasi data numerik, dan MATLAB juga merupakan suatu bahasa pemrograman matematika lanjutan, yang dibentuk dengan dasar pemikiran yang menggunakan sifat dan bentuk matriks seperti pada gambar 2.13..

(36) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18. Gambar 2.13. Software Matlab MATLAB yang merupakan singkatan dari Matrix Laboratory, merupakan bahasa pemrograman yang dikembangkan oleh The Mathwork Inc. yang hadir dengan fungsi dan karakteristik yang berbeda dengan bahasa pemrograman lain yang sudah ada lebih dahulu seperti Delphi, Basic maupun C++. Pada awalnya program aplikasi MATLAB ini merupakan suatu interface untuk koleksi rutin-rutin numerik dari proyek LINPACK dan EISPACK, dan dikembangkan dengan menggunakan bahasa FORTRAN, namun sekarang ini MATLAB merupakan produk komersial dari perusahaan Mathworks, Inc. Yang dalam perkembangan selanjutnya dikembangkan dengan menggunakan bahasa C++ dan assembler, (utamanya untuk fungsi-fungsi dasar MATLAB). MATLAB telah berkembang menjadi sebuah environment pemprograman yang canggih yang berisi fungsi-fungsi built-in untuk melakukan tugas pengolahan sinyal, aljabar linier, dan kalkulasi matematis lainnya. MATLAB juga menyediakan berbagai fungsi untuk menampilkan data, baik dalam bentuk dua dimensi maupun dalam bentuk tiga dimensi [8].. 2.4.1. Sistem Matlab a. Development Environment. Ini adalah kumpulan semua alat-alat dan fasiltas untuk membantu kita dalam menggunakan fungsi dan file MATLAB. Bagian ini memuat desktop, Command window, command history, editor and debugger, dan browser untuk melihat help, workspace, files..

(37) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19. b. The MATLAB Mathematical Function Library. Bagian ini adalah koleksi semua algoritma komputasi, mulai dari fungsi sederhana seperti sum, sine, cosine sampai fungsi lebih rumit seperti, invers matriks, nilai eigen, fungsi Bessel dan fast Fourier transform. c. The MATLAB language. Ini adalah bahasa matriks/array level tinggi dengan control flow, fungsi, struktur data, input/output, dan fitur objek programming lainnya. d. Graphics. MATLAB mempunyai fasilitas untuk menampilkan vector dan matriks sebagai grafik. Fasilitas ini mencakup visualisasi data dua / tiga dimensi, pemrosesan citra (image), animasi, dan grafik animasi. e. The MATLAB Application Program Interface (API). Paket ini memungkinkan kita menulis bahasa C dan Fortran yang berinteraksi dengan MATLAB. Ia memuat fasilitas untuk pemanggilan kode-kode dari MATLAB (dynamic linking), yang disebut MATLAB sebagai mesin penghitung, dan untuk membaca dan menulis MAT-files. MATLAB juga merupakan sistem interaktif yang mempunyai basis data array yang tidakmembutuhkan dimensi. Ini memungkinkan kita dapat menyelesaikan banyak masalah komputasiteknis, khususnya yang berkaitan dengan formulasi matrik dan vector. Tidak hanya itu, MATLAB juga mampu melakukan komputasi simbolik yang biasa dilakukan oleh MAPLE. Saat ini MATLAB memiliki ratusan fungsi yang dapat kita gunakan sebagai problem solver mulai dari simple sampai masalah-masalah yang kompleks dari berbagai disiplin ilmu. Sebagai contoh, di lngkungan perguruan tinggi dan industri: Di dalam lingkungan perguruan tinggi, misalnya perguruan tinggi teknik, Matlab merupakan perangkat standar untuk memperkenalkan dan mengembangkan penyajian materi matematika, rekayasa dan keilmuan..

(38) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20. Di industri, MATLAB merupakan perangkat pilihan untuk penelitian dengan produktifitas yang tinggi, pengembangan dan analisanya. Kegunaan MATLAB secara umum adalah sebagai berikut: a. Matematika dan komputasi, b. Perkembangan algoritma, c. Pemodelan, simulasi, dan pembuatan prototype, d. Analisa data, eksplorasi dan visualisasim e. Pembuatan aplikasi, termasuk pembuatan antaramuka grafis [8].. 2.4.2. Karakteristik Matlab a. Bahasa pemrogramannya didasarkan pada matriks (baris dan kolom). b. Lambat (dibandingkan dengan Fortran atau C) karena bahasanya langsung diartikan. c. Automatic memory management, misalnya kita tidak harus mendeklarasikan arrays terlebih dahulu. d. Tersusun rapi. e. Waktu pengembangannya lebih cepat dibandingkan dengan Fortran atau C. f. Dapat diubah ke bahasa C lewat MATLAB Compiler. g. Tersedia banyak toolbox untuk aplikasi-aplikasi khusus. Beberapa kelebihan program aplikasi MATLAB jika kita bandingkan dengan program lain seperti Fortran, dan Basic adalah : a. MATLAB mudah dalam memanipulasi struktur matriks dan perhitungan berbagai operasi matriks yang meliputi penjumlahan, pengurangan, perkalian, invers dan fungsi matriks lainnya. b. MATLAB juga menyediakan fasilitas untuk memplot struktur gambar (kekuatan fasilitas grafik tiga dimensi yang sangat memadai). c. Script program yang dapat diubah sesuai dengan keinginan kita. d. Jumlah routine-routine powerful yang berlimpah yang terus berkembang. e. Kemampuan interface (misal dengan bahasa C, word dan matematika). f. MATLAB dilengkapi dengan toolbox, simulink, stateflow dan sebagainya, serta mulai melimpahnya source code di internet yang dibuat dalam MATLAB, ( contoh toolbox misalnya : signal processing, control system, neural networks dan sebagainya) [8]..

(39) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21. 2.4.3. Karakteristik Lingkungan Kerja Matlab Secara umum lingkungan kerja Matlab terdiri dari tiga bagian yang penting yaitu: a. Command Windows Windows ini muncul pertama kali ketika kita menjalankan program Matlab. Command windows kita gunakan untuk menjalankan perintah-perintah Matlab, memanggil tool Matlab seperti editor, fasilitas help, model simulink, dan lain-lain. Ciri dari windows ini yaitu adanya prompt (tanda lebih besar) yang menyatakan Matlab siap menerima perintah. Perintah tersebut dapat berupa fungsi-fungsi bawaan (toolbox) Matlab itu sendiri. 1) Workspace : menampilkan semua variable yang pernah kita buat meliputi variable ukuran, jumlah byte, dan class 2) Command History : menampilkan perintah-perintah yang telah kita ketikkan pada Command Window.. b. Editor Window Window ini merupakan tool yang disediakan oleh Matlab yang berfungsi sebagai editor script Matlab (listing perintah-perintah yang harus dilakukan oleh Matlab). Ada dua cara untuk membuka editor ini, yaitu Klik : File, lalu New dan kemudian M-File. Secara formal suatu script merupakan suatu file eksternal yang berisi tulisan perintah MATLAB. Tetapi script tersebut bukan merupakan suatu fungsi. Ketika kita menjalankan suatu script, perintah di dalamnya dieksekusi seperti ketika dimasukkan langsung pada MATLAB melalui keyboard. Penulisan barisan ekspresi dalam MATLAB command window biasanya dilakukan pada baris perbaris dan biasanya untuk menyimpan barisan perintah dan hasil outputnya dengan menggunkan command diary. Hal ini sangatlah tidak efisien dikarenakan barisan yang telah tersimpan di diary tidak dapat diload-kan kembali, seandaianya telah keluar dari MATLAB. Apalagi jika dilakukan banyak sekali perulangan barisan perintah yang sama, misalkan dilakukan pengolahan data dan perhitungan yang samayang melibatkan data atau fungsi yang berbeda. Membentuk dan menjalankan M-File:.

(40) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22. 1) Klik menu File, pilih New dan klik M-File 2) Pada editor teks, tulis argumen atau perintah 3) Simpan dengan cara klik File, pilih Save As dan beri nama dengan ekstensi .m 4) Pastikan file yang akan dijalankan berada pada direktori aktif 5) Misalkan file graf1.m berada di C:\MATLAB, maka lakukan perintah cd 6) >> cd c:\matlab 7) Kemudian jalankan file graf1.m dengan cara 8) >> graf1 Suatu fungsi M-File harus mengikuti beberapa aturan. Fungsi M-file juga mempunyai sejumlah sifat penting. Aturan-aturan dan sifat-sifat tersebut meliputi : 1) Nama fungsi dan nama file harus identik. Contohnya flipud disimpan dalam file yang bernama flipud.m 2) Pertama kali MATLAB mengeksekusi suatu fungsi M-file, MATLAB membuka file fungsi tersebut dan mengkompilasi perintah-perintah di dalamnya menjadi suatu representasi internal dalam memori yang mempercepat eksekusi untuk semua pemanggilan berikutnya. 3) Baris komentar sampai dengan baris bukan komentar yang pertama adalah teks help yang ditampilkan. Jika anda meminta help, misalnya >>help flipud yang menampilkan 9 baris komentar pertama dari contoh di atas. Baris komentar yang paling atas disebut baris H1 adalah baris yang dicari oleh perintah lookfor. 4) Setiap fungsi memiliki ruang kerjanya sendiri yang berbeda dengan ruang kerja MATLAB. Satu-satunya hubungan antara ruang kerja MATLAB dengan variabel-variabel dalam fungsi adalah variabel-variabel input dan output fungsi. 5) Jumlah dari argument input dan output yang digunakan jika suatu fungsi dipanggil hanya ada dalam fungsi tersebut. 6) Fungsi dapat berbagi variabel dengan fungsi lain, ruang kerja MATLAB dan pemanggilan rekursi untuk dirinya sendiri jika variabelnya dideklarasikan sebagai variabel global. 7) Fungsi M-file berhenti dieksekusi dan kembali ke prompt jika telah mencapai akhir dari M-file atau jika menemui perintah return. Perintah return merupakan cara sederhana untuk menghentikan fungsi sebelum mencapai akhir file. Fungsi M-file dapat memuat lebih dari sebuah fungsi.

(41) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23. c. Figure Windows Windows ini merupakan hasil visualisasi dari script Matlab. Matlab memberikan kemudahan bagi programmer untuk mengedit windows ini sekaligus memberikan program khusus untuk itu, sehingga selain berfungsi sebagai visualisasi output yang berupa grafik juga sekaligus menjadi media input yang interaktif. 1) Simulink windows. Windows ini umumnya digunakan untuk mensimulasikan sistem kendali berdasarkan blok diagram yang telah diketahui. Untuk mengoperasikannya ketik “simulink” pada command windows [8].. 2.5.. Regulator IC 78xx dan Transistor Penguat Arus Pengatur tegangan (voltage regulator) berfungsi menyediakan suatu tegangan. keluaran dc tetap yang tidak dipengaruhi oleh perubahan tegangan masukan. Salah satu tipe regulator tegangan tetap adalah 78xx. Regulator tegangan tipe 78xx adalah salah satu regulator tegangan tetap dengan tiga terminal, yaitu terminal Vin, GND dan Vout. Regulator tegangan 78xx dirancang sebagai regulator tegangan tetap, meskipun demikian keluaran dari regulator ini dapat diatur tegangan dan arusnya melalui tambahan komponen eksternal. Spesifikasi ic regulator seri 78xx dapat dilihat pada tabel 2.3.. Tabel 2.3. Karakteristik Regulator Tegangan ic 78xx [9] VIN (Volt) Type. VOUT (Volt). 7805. Min. Maks. 5. 7,3. 20. 7806. 6. 8,3. 21. 7808. 8. 10,5. 23. 7810. 10. 12,5. 25. 7812. 12. 14,6. 27. 7815. 15. 17,7. 30. 7818. 18. 21. 33. 7824. 24. 27,1. 38.

(42) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24. Gambar 2.14. Rangkaian Umum Regulator 78xx [8] Nilai komponen c1 dan c2 difungsikan sebagai filter capasitor yang bertujuan untuk menghilangkan tegangan ripple agar tegangan keluaran menjadi lebih stabil. Untuk mendapatkan nilai capasitor yang sesuai, dapat mengacu pada persamaan 2.5 dan 2.6 [9]. 𝐼𝑑𝑐. π‘‰π‘Ÿ(π‘Ÿπ‘šπ‘ ) = 4√3𝑓𝑐 = π‘Ÿ=. π‘‰π‘Ÿ(π‘Ÿπ‘šπ‘ ) 𝑉𝑑𝑐. 2.4 𝐼𝑑𝑐 𝐢. =. 2.4 𝑉𝑑𝑐 𝑅𝐿.𝐢. × 100%. (2.5) (2.6). Komponen eksternal yang digunakan yaitu transistor ic 2N3055 karena kemampuan arus maksimal adalah 15 A [9] . Untuk gambar rangkaian lengkap dengan ic regulator dapat ditunjukan gambar 2.15.. Gambar 2.15. Rangkaian Catu Daya Dengan Penguat [9] Dari gambar 2.15, maka diperleh persamaan-persamaan sebagai berikut [9] : VB = Vreg + VD. (2.7). Tegangan keluaran rangkaian menjadi, Vo = Vreg – VBE. (2.8). Jika VD≈VBE, maka Vo = Vreg. (2.9). Tegangan diantara kolektor dan emittor transistor 2N3055 adalah, VCE = VIN – VR1. (2.10).

(43) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25. Disipasi daya transistor NPN 2N3055 adalah, PD. = VCE x IC. (2.11). Untuk nilai penguatan arus diperoleh dengan persamaan dibawah ini : Ic = β IB. (2.12). Ie = (β+1) IB. (2.13). 2.6.. Photodioda Photodioda adalah dioda yang bekerja berdasarkan intensitas cahaya, jika. photodioda terkena cahaya maka photodioda bekerja seperti dioda pada umumnya, tetapi jika tidak mendapat cahaya maka photodioda akan berperan seperti resistor dengan nilai tahanan yang besar sehingga arus listrik tidak dapat mengalir. Photodioda merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Photodioda merupakan sebuah dioda dengan sambungan p-n yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya yang dapat dideteksi oleh photodioda ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Karena photodioda terbuat dari semikonduktor p-n junction maka cahaya yang diserap oleh photodioda akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton yang akan menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi dari sambungan. Ketika elektron-elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka elektron-elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan sedangkan hole yang dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian. Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang dihasilkan tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang diserap oleh photodiode [9]. Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared..

(44) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 26. Gambar 2.16. Simbol dan Bentuk Photodioda[25]. Gambar 2.17. Respon Relatif Spektral untuk Si, Ge, dan Se dibandingkan dengan mata manusia [9].. Gambar 2.18. Hubungan Iλ Dengan Fc Pada Photodioda [9].

(45) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27. Grafik pada gambar 2.18 menunjukan bahwa arus maksimal pada sensor photodioda adalah sebesar 800 µA, sehingga untuk penentuan nilai hambatan agar arus sensor photodioda tidak terlalu besar yaitu [9] : 𝑅=. 𝑉𝑐𝑐. (2.14). 𝐼. Sehingga nilai hambatan untuk sensor photodioda dengan asumsi bahwa Vcc = 5 Volt dapat dilihat pada tabel 2.4 [11]. Tabel 2.4. Hubungan Arus Dengan Hambatan [11] ARUS. HAMBATAN. (µA). (KΩ). 200. 25. 400. 12,5. 600. 8,33. 800. 6,25. Rangkaian umum sensor photodioda dapat ditunjukan pada gambar 2.19.. Gambar 2.19. Rangkaian Sensor Photodioda [11]. Gambar 2.20. Aplikasi Sensor Photodioda [9].

(46) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28. 2.7.. Limit Switch Limit switch merupakan jenis saklar yang dilengkapi dengan katup yang. berfungsi menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti saklar Push ON yaitu hanya akan menghubung pada saat katupnya ditekan pada batas penekanan tertentu yang telah ditentukan dan akan memutus saat saat katup tidak ditekan. Limit switch termasuk dalam kategori sensor mekanis yaitu sensor yang akan memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan mekanik pada sensor tersebut. Penerapan dari limit switch adalah sebagai sensor posisi suatu benda (objek) yang bergerak. Simbol limit switch ditunjukan pada gambar 2.21 [12].. Gambar 2.21. Simbol dan Bentuk Limit Switch [12] Limit switch umumnya digunakan untuk : 1. Memutuskan dan menghubungkan rangkaian menggunakan objek atau benda lain. 2. Menghidupkan daya yang besar, dengan sarana yang kecil. 3. Sebagai sensor posisi atau kondisi suatu objek. Prinsip kerja limit switch diaktifkan dengan penekanan pada tombolnya pada batas/daerah yang telah ditentukan sebelumnya sehingga terjadi pemutusan atau penghubungan rangkaian dari rangkaian tersebut. Limit switch memiliki 2 kontak yaitu NO (Normally Open) dan kontak NC (Normally Close) dimana salah satu kontak akan aktif jika tombolnya tertekan. Konstruksi dan simbol limit switch dapat dilihat seperti gambar 2.22 [12].. Gambar 2.22. Konstruksi dan Simbol Limit Switch[12].

(47) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29. 2.8.. Webcam Web camera atau biasa disingkat webcam adalah kamera video digital kecil yang. dihubungkan ke komputer melalui port USB atau serial. Fungsi webcam yang paling populer saat ini yaitu untuk melakukan video conference melalui internet. Dalam perkembangan selanjutnya, webcam tidak hanya difungsikan sebagai video conference tetapi juga untuk home monitoring atau memantau rumah selama 24 jam [13]. Contoh webcam ditunjukan gambar 2.23 yaitu webcam Logitech c170.. Gambar 2.23. Contoh Webcam [14]. 2.9.. Buah Buah adalah bagian dari tanaman yang berasal dari bunga. Buah di hasilkan dari. penyerbukan putik oleh benang sari. Didalam buah terdapat biji, yang merupakan bagian penting bagi tumbuhan yang berkembangbiak secara generatif. Karena biji nantinya jika di tanam akan tumbuh dan berkembang menjadi individu baru yang mempunyai sifat seperti kedua induknya. Setiap buah berasal dari bunga, tapi tidak setiap bunga menghasilkan buah [15]. Contoh berbagai jenis buah pada gambar 2.24.. Gambar 2.24. Buah-buahan [15].

(48) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30. 2.10. Pengolahan Citra Digital Pengenalan Pola (Pattern Recognition) dapat diartikan dengan segala kegiatan yang dilakukan untuk pengambilan keputusan atau kesimpulan berdasarkan pola - pola kompleks objek atau informasi. Pengenalan Pola ini mulai dilakukan sejak data digital ditemukan, masalah pengenalan dan pencarian pola pada data digital merupakan salah satu pengetahuan fundamental dan memiliki banyak sejarah pengembangan dan kesuksesan, banyak ilmuan melakukan berbagai penelitian untuk mengembangkan metode metode baru untuk mempermudah pengenalan untuk berbagai pola objek [16]. Beberapa contoh pengenalan pola yang telah dilakukan seperti pengenalan wajah, fingerprint, pola permainan catur, retina mata, peramalan cuaca, bahkan dalam lingkup perekonomianpun pengenalan pola digunakan, seperti dalam peramalan kurs mata uang, harga saham, dan banyak lagi penggunaan pengenalan pola yang telah diterapkan. Secara garis besar rangkaian pengenalan pola itu dapat dilihat pada gambar berikut [16] :. Gambar 2.25. Skema Kegiatan Pengenalan Pola [16] 1. Sensor / Transducer Sensor atau yang juga dikenal dengan Transducer merupakan alat yang digunakan tahapan pengambilan data dari lingkungan, atau dunia nyata, seperti dalam pengolahan citra datanya itu berupa photo dan sensor atau transducernya itu adalah kamera, dan selanjutnya data itu dikonversi menjadi data digital, agar bisa dilanjutkan ke tahap preprocessing. 2. Preprocessing & Enhancement Preprocessing merupakan tahapan yang dilakukan mempersiapkan data mentah yang didapat dari dunia nyata agar dapat dan layak dipergunakan dalam tahapan pengolahan selanjutnya, ini dikarenakan data real itu umumnya memiliki beberapa masalah seperti, ketidak lengkapan data yang disebabkan kurang akuratnya sensor atau transducer, noisy atau adanya objek – objek pengganggu, dan memposisikan data agar sesuai dengan sarat extraksi fiturnya..

(49) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31. 3. Feature Extraction Eksraksi Fitur (Feature Extraction) merupakan tahapan pengambilan ciri, atau pola karakteristik dari suatu data atau objek inputan, yang nantinya nilai atau bobot fitur yang didapatkan itu akan diproses dan dianalisa, sehingga dapat menjadi bahan pembeda dari objek – objek lainnya. 4. Classification Secara bahasa Classification berati pengelompokan data berdasarkan kesamaan ciri yang dimiliki oleh data tersebut. Dalam hal ini data hasil ekstraksi fitur yang memiliki kesamaan dengan data – data lain, akan dikelompokkan dalam klasifikasi tertentu, kegiatan klasifikasi ini merupakan salah satu kegiatan fital dalam pengenalan pola, kesalahan dalam klasifikasi akan menyebabkan kesalahan dalam hasil yang akan dikeluarkan. Sehingga pada bagian klasifikasi ini, banyak sekali metode – metode yang dikembangkan oleh para peneliti, seperti penggunaan fuzzy, neural network, clustering, dan berbagai metode-metode lain. Hasil klasifikasi biasanya akan disimpan dan akan menjadi penentu untuk klasifikasi selanjutnya. 5. Description Tahapan ini merupakan tahapan penyampaian hasil klasifikasi yang telah dilakukan, apakah objek yang diinputkan itu dikenal atau tidak, dan jika tidak, biasanya sistem akan meminta untuk melakukan pembelajaran ulang terhadap objek tersebut.. 2.11. Pemprosesan Citra 2.11.1.. Citra Grayscale. Proses awal yang banyak dilakukan dalam image processing adalah mengubah citra berwarna (citra RGB) menjadi citra grayscale, hal ini bertujuan untuk menyederhanakan model citra tersebut karena citra berwarna terdiri dari tiga layer matrik yaitu Red- layer, Green-layer dan Blue-layer. Sehingga untuk melakukan proses-proses selanjutnya tetap harus memperhatikan tiga layer di tersebut. Bila setiap proses perhitungan dilakukan menggunakan tiga layer, berarti dilakukan tiga perhitungan yang sama, sehingga konsep itu diubah dengan mengubah tiga layer di atas menjadi satu layer matrik grayscale dan hasilnya adalah citra grayscale. Dalam citra ini tidak ada lagi warna, yang ada adalah derajat keabuan yang memiliki nilai 0-255. Citra grayscale merupakan citra digital yang hanya memiliki suatu nilai kanal pada setiap piksel. Warna yang dimiliki adalah keabuan, hitam dan putih. Citra hitam putih mempunyai nilai kuantisasi derajat keabuan sampai tingkatan ke 256 artinya mempunyai.

(50) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32. skala abu dari 0 sampai 255 atau selang [0 255]. Citra ini membutuhkan 1 byte (8 bit) untuk representasi setiap pikselnya (256 =28). Gambar 2.26 menunjukkan contoh citra skala keabuan [17].. Gambar 2.26. Citra Skala Keabuan [17]. 2.11.2.. Cropping Cropping citra merupakan salah satu langkah dalam pengolahan citra yang. dilakukan untuk memotong satu bagian dari citra tertentu untuk memperoleh bagian yang diinginkan untuk diolah. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan data yang tepat sehingga memudahkan dalam proses pengolahan data.. 2.11.3.. Warna HSV Warna yang terlihat adalah spektrum cahaya yang dipantulkan oleh benda yang. kemudian ditangkap oleh indra penglihatan lalu diterjemahkan oleh otak sebagai warna tertentu. Model warna HSV mendefinisikan warna dalam terminologi Hue, Saturation, Value. Hue menyatakan warna sebenarnya, seperti merah, violet, dan kuning. Hue digunakan untuk membedakan warna dan menenetukan kemerahan (redness), kehijauan (greenness) dari cahaya. Hue berasosiasi dengan panjang gelombang cahaya. Saturation menyatakan tingkat kemurnian suatu warna, yaitu mengidentifikasikan seberapa banyak warna putih diberikan pada warna. Value adalah atribut yang menyatakan banyaknya cahaya yang diterima oleh mata tanpa mempedulikan warna [20]. Selain itu jarak HSV adalah murni dan konsepnya yang hampir seragam maka proses kuantisasi pada HSV dapat dihasilkan dari mengumpulkan warna yang padat dan lengkap. Nilai hue antara 0 sampai 1 berarti warna antara merah melewati kuning, hijau, cyan, biru dan magenta dan kembali menjadi merah. Nilai saturation antara 0 sampai 1 berarti dari tidak tersaturasi (keabuan) sampai tersaturasi penuh (tidak putih). Nilai value atau brightness antara 0 sampai 1 berarti warna semakin cerah. Karena model warna HSV merupakan model warna yang diturunkan dari model warna RGB, maka untuk medapatkan warna HSV ini diharuskan melakukan proses konversi dari RGB ke HSV. HSV merupakan.

(51) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33. salah satu cara untuk menfenisikan warna yang didasarkanwarna yang didasarkan pada roda warna. Contoh model warna HSV pada gambar 2.27.. Gambar 2.27. Model warna HSV [20] Hue merupakan variabel yang menyatakan warna dari merah hingga violet. Hue mengukur sudut sekitar roda warna (merah pada 0°, 120° di hijau, dan biru di 240°). Nilai dari hue berkisar antara 0° sampai 360°.. 2.11.4.. Citra Biner Citra biner adalah citra digital yang hanya memiliki dua kemungkinan nilai. piksel yaitu hitam dan putih. Citra biner juga bisa disebut sebagai citra B&W (black and white) atau citra monokrom. Hanya dibutuhkan 1 bit untuk mewakili nilai setiap piksel dari citra biner [18]. Citra biner sering kali muncul sebagai hasil dari proses pengolahan seperti segmentasi, pengambangan, morfologi, ataupun dithering. Contoh citra biner dapat dilihat pada gambar 2.28..

(52) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34. Gambar 2.28. Contoh Citra Biner [19]. 2.11.5.. Resizing Rezising citra adalah mengubah besarnya ukuran citra dalam piksel. Tampilan. citra tidak ada yang berubah tetapi hanya ukuran pixel dan matriksnya yang dirubah. Ukuan resizing menentukan kualitas gambar yang akan diproses.. 2.12. Metode Histogram Histogram citra adalah grafik yang menggambarkan penyebaran nilai-nilai intensitas pixel dari suatu citra atau bagian tertentu di dalam citra. Dari sebuah histogram dapat diketahui frekuensi kemunculan nisbi (relative) dari intensitas pada citra tersebut. Histogram juga dapat menunjukkan banyak hal tentang kecerahan (brightness) dan kontas (contrast) dari sebuah gambar. Karena itu, histogram adalah alat bantu yang berharga dalam pekerjaan pengolahan citra baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Misalkan citra digital memiliki L derajat keabuan, yaitu dari nilai 0 sampai L – 1 (misalnya pada citra dengan kuantisasi derajat keabuan 8-bit, nilai derajat keabuan dari 0 sampai 255). Secara matematis histogram citra dihitung dengan persamaan 2.15 [26]. (2.15) yang dalam hal ini, ni = jumlah pixel yang memiliki derajat keabuan i n = jumlah seluruh pixel di dalam citra Plot hi versus fi dinamakan histogram. Gambar 2.28 adalah contoh sebuah histogram citra. Secara grafis histogram ditampilkan dengan diagram batang. Perhatikan dari persamaan 2.15.

(53) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35. bahwa nilai ni telah dinormalkan dengan membaginya dengan n. Nilai hi berada di dalam selang 0 sampai 1.. Gambar 2.29 Histogram Citra [18] Dengan histogram dapat dicari citra yang memiliki kemiripan komposisi warna. Pengukuran tingkat kemiripan dilakukan dengan menghitung jarak antar histogram. Jika G = {g1, g2, . . . , gN } dan H = {h1, h2, . . . , hN} adalah histogram warna dari dua buah citra, dimana gi dan hi adalah jumlah piksel pada level ke i dari kedua histogram dan N adalah jumlah level untuk tiap histogram, maka jarak (d) antara dua histogram dapat dinyatakan dalam jarak Manhattan seperti pada Persamaan 2.16 [26].. (2.16).

Figur

Gambar 2.1. Contoh Belt Conveyor [1]

Gambar 2.1.

Contoh Belt Conveyor [1] p.22
Gambar 2.3. Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor [5].

Gambar 2.3.

Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor [5]. p.24
Gambar 2.7. Mode Phase Correct PWM [6]

Gambar 2.7.

Mode Phase Correct PWM [6] p.30
Gambar 2.11. Register UCSRB [6]

Gambar 2.11.

Register UCSRB [6] p.33
Tabel 2.2. Penentuan Ukuran Karakter [6]

Tabel 2.2.

Penentuan Ukuran Karakter [6] p.34
Gambar 2.12. Register UCSRC [6]

Gambar 2.12.

Register UCSRC [6] p.35
Tabel 2.3. Karakteristik Regulator Tegangan ic 78xx [9]

Tabel 2.3.

Karakteristik Regulator Tegangan ic 78xx [9] p.41
Gambar 2.15. Rangkaian Catu Daya Dengan Penguat [9]

Gambar 2.15.

Rangkaian Catu Daya Dengan Penguat [9] p.42
Gambar 2.23. Contoh Webcam [14]

Gambar 2.23.

Contoh Webcam [14] p.47
Gambar 2.25. Skema Kegiatan Pengenalan Pola [16]

Gambar 2.25.

Skema Kegiatan Pengenalan Pola [16] p.48
Gambar 2.27. Model warna HSV [20]

Gambar 2.27.

Model warna HSV [20] p.51
Gambar 2.29 Histogram Citra [18]

Gambar 2.29

Histogram Citra [18] p.53
Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem

Gambar 3.1.

Blok Diagram Sistem p.54
Gambar 3.5. Desain Perancangan Conveyor Dua

Gambar 3.5.

Desain Perancangan Conveyor Dua p.57
Gambar 3.6. Rangkaian Osilator ATmega32 [6]

Gambar 3.6.

Rangkaian Osilator ATmega32 [6] p.58
Gambar 3.11. Driver Motor Dc [20]

Gambar 3.11.

Driver Motor Dc [20] p.61
Gambar 3.20. Hasil Normalisasi Template

Gambar 3.20.

Hasil Normalisasi Template p.67
Gambar 3.22. menunjukkan ekstraksi ciri buah sebagai data base.

Gambar 3.22.

menunjukkan ekstraksi ciri buah sebagai data base. p.68
Gambar 3.21. Hasil Histogram Proyeksi

Gambar 3.21.

Hasil Histogram Proyeksi p.68
Gambar 3.23. Flowchart sistem pada matlab

Gambar 3.23.

Flowchart sistem pada matlab p.69
Gambar 4.9. Inisialisasi Komunikasi Serial

Gambar 4.9.

Inisialisasi Komunikasi Serial p.76
Gambar 4.11. Inisialisasi Program Mencari Objek Terbaik

Gambar 4.11.

Inisialisasi Program Mencari Objek Terbaik p.80
Gambar 4.12. Listing Program ADC

Gambar 4.12.

Listing Program ADC p.83
Tabel 4.3.  Pengujian Komunikasi Pengirim  PENGUJIAN KEBERHASILAN KOMUNIKASI

Tabel 4.3.

Pengujian Komunikasi Pengirim PENGUJIAN KEBERHASILAN KOMUNIKASI p.86
Tabel 4.5. Pengujian Keberhasilan Mengaktifkan Indikator LED

Tabel 4.5.

Pengujian Keberhasilan Mengaktifkan Indikator LED p.87
Tabel 4.6. Pengujian Keberhasilan Conveyor Memasukkan Buah dalam Kotak

Tabel 4.6.

Pengujian Keberhasilan Conveyor Memasukkan Buah dalam Kotak p.88
Tabel 4.7. Pengujian dengan Cahaya Cerah dengan Variasi Buah 1  BUAH  Nilai Thresholding 0.2 0.3  0.4  0.5  Alpukat  1  V  V  V  V  2  V  V  V  V  Apel  1  X  X  V  V  2  X  X  V  V  Jeruk  1  X  X  V  V  2  X  V  V  V  Pisang  1  X  V  V  V  2  X  V  V  V

Tabel 4.7.

Pengujian dengan Cahaya Cerah dengan Variasi Buah 1 BUAH Nilai Thresholding 0.2 0.3 0.4 0.5 Alpukat 1 V V V V 2 V V V V Apel 1 X X V V 2 X X V V Jeruk 1 X X V V 2 X V V V Pisang 1 X V V V 2 X V V V p.90
Tabel 4.10. (Lanjutan) Pengujian dengan Cahaya Redup dengan Variasi Buah 2  BUAH  Nilai Thresholding 0.2 0.3  0.4  0.5  Apel  1  X  V  V  X  2  X  V  V  X  Jeruk  1  X  V  V  V  2  X  V  V  V  Pisang  1  V  V  V  V  2  V  V  V  V

Tabel 4.10.

(Lanjutan) Pengujian dengan Cahaya Redup dengan Variasi Buah 2 BUAH Nilai Thresholding 0.2 0.3 0.4 0.5 Apel 1 X V V X 2 X V V X Jeruk 1 X V V V 2 X V V V Pisang 1 V V V V 2 V V V V p.92
Tabel 4.11. Citra Hasil Variasi Nilai Thresholding

Tabel 4.11.

Citra Hasil Variasi Nilai Thresholding p.93
Tabel 4.12. (Lanjutan) Pengujian dengan Variasi Remove Small Object

Tabel 4.12.

(Lanjutan) Pengujian dengan Variasi Remove Small Object p.95

Referensi

Memperbarui...