UNO
TUGAS AKHIR
NURUL FATIMAH SIREGAR 152408068
PROGRAM STUDI D3 FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2018
ABSTRAK
Arduino adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328.Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog,16 MHz osilatorKristal koneksiUSB,jackpower,ICSP header,dan tombol reset.untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan,cukup hanya menghubungkan board Arduino Uno ke computer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang ke adaptor DC atau baterai untuk menjalankannya.
Aplikasi arduino yaitu system penggunakun menggunakan password yang TCS3200 merupakan converter yang deprogram untuk mengubah warna menjadi frekuensi yang tersusun atas kin figurasi silicon photodiode dan converter arus kefrekuensi dalam IC CMOS monolithic yang tunggal.keluarandari sensor ini adalah gelombang kotak(duty cyle 50%) frekuensi yang berbanding lurusdengan intensitas cahaya.
Kata Kunci : Atmega328, AC, Adaptor DC,IC CMOS, Koneksi USB.
DESIGN OF GROUND PHARMACY SENSOR BASED ON ARDUINO UNO MIKROKONTROLLER
ABSTRACT
Arduino Uno is a microcontroller boardbased on ATmega328.Has 14 input pins of digital output which 6 input pin can be used as PWM output and 6 analog input pin,16 MHz crystal oscillator,a USB connection,a power jack,ICSPheader,and reset button.tosupport the microcontroller to be used,quite simply connecting Board Arduino Uno to the computer using a USB cable or power supply with AC to DC adapter or battery to run it.
Application Arduino that system key user usinsg password using an insert that is TCS3200 is aconverter that is programmed to change color to a frequency that is composed of configuration silicon photodiode and a current converter to the frequency of the IC CMOS monolithic single.theoutpot of this sensor is a square wave(50% duty cycle) with frequency directly proportional to light intensity.
Kata Kunci : Atmega328, AC, DC Adapter, IC CMOS,USB connection.
limpahan rahmat-Nya penyusunan tugasakhir ini yang bejudul Alat pendeteksi warna dengan menggunakan TCS320 berbasis mikrokontroller Arduino Uno
Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III jurusan FisikaFakultas Matematika Dan Ilmu pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara.
Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas akhir ini dari Doa, perhatian, bimbingan,motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar besarnya
1. Teristimewah buat kedua orang tua penuls tercinta, atas perhatian dan dukungannya serta doannya selama ini.
2. Bapak Drs. TakdirTamba, M.Eng.Sc, selakuKetua program Studi D – III Fisika Departemen Fisika Fakultas Matematika dan ilmu pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara.
3. Bapak Junedi Ginting ,S.Si,M.Si, selaku dosen pembimbing yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas A khir ini.
4. Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis didalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Teman –teman dari stanbuk 2015 yang telah banyak membantu dalam penulisan tugas akhir ini.
Penulis menyadari bahwa penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan kelemahan Akhir kata, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi rekan rekan mahasiswa dan pembaca sekalian demi menambah pengetahuan bagi pembaca.
Medan, 10 Juli 2018
Penulis
DAFTAR ISI
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 PengujianRangkaian Regulator 27
4.2 PengujianRangkaianLCD 27
PERSETUJUAN I
ABSTRAK Ii
ABSTRACT Iii
PENGHARGAAN Iv
DAFTAR ISI Vi
DAFTAR TABEL Viii
DAFTAR GAMBAR Ix
DAFTAR LAMPIRAN X
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakang 1
1.2 RumusanMasalah 2
1.3 BatasanMasalah 3
1.4 TujuanProyek 3
1.5 ManfaatProyek 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Warna 4
2.2 Mikrokontroler 5
2.3 Fitur AVR Atmega328 6
2.4 Deskripsi pin 7
2.5 Arsitektur CPU Atmega328 10
2.6 Sensor Warna TCS3200 13
2.7 LCD (Liquid Crystal Display 15
2.8 Regulator 18
BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
3.1 PERANCANGAN SISTEM 22
3.2 Blok Diagram 22
3.3 Rangkaian Penstabil Tegangan (Regulator) 23
3.4 RangkaianSensor TCS3200 23
3.5 Perancangan Rangkain LCD 24
3.6 Rangkaian Arduino Atmega328 beserta Sensor 24
3.7 Flowchart Sistem 26
4.6 Data Percobaan 30 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 31
5.2 Saran 31
DAFTAR PUSTAKA 32
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
NOMOR
TABEL JUDUL HALAMAN
Tabel2.1 Konfigurasi Port B 8
Tabel2.2 Konfigurasi Port C 9
Tabel 2.3 Konfigurasi Port D 10
Tabel 2.4 Mode pemilihanpembacawarna 14
Tabel 2.5 Fungsi pin LCD 16
Tabel 2.6 Operasidaftar LCD 16
Tabel 2.7 Konfigurasi pin LCD 17
Tabel 2.8 Data percobaan 30
DAFTAR GAMBAR
NOMOR
GAMBAR JUDUL HALAMAN
Gambar 2.1 Deskripsi pin Mikrokontroler Atmega328 7
Gambar 2.2 Blog diagram Architectur Atmega328 11
Gambar 2.3 LCD 16 X 2 15
Gambar 2.4 LCD Seiko M1632 16
Gambar 2.5 Zenetr Regulator 19
Gambar 2.6 Regulator Follwer 20
Gambar 2.7 Basic OP-Amp 21
Gambar 2.8 IC Regulator 21
Gambar 3.1 Blok Diagram 22
Gambar 3.2 Rangkaian Regulator 23
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor TCS3200 23
Gambar 3.4 Rangkaian LCD 24
Gambar 3.5 RangkaianLengkapalat 25
Gambar 3.6 Flowchart 26
Gambar 4.1 Tegangan output IC Regulator 27
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN JUDUL Lampiran 1 Program Pendeteksi warna
Lampiran 2 Datasheet Atmega328 Lampiran 3 Datasheet TCS3200 Lampiran 4 Datasheet ArduinoUno
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Mata merupakan salah satu indera yang sangat vital fungsinya bagi manuasia yaitu sebagai indera penglihatan.mata pada dasarnya memiliki kepekaan terhadap cahaya dan warna.untuk dapat melihat warna melalui spectrum cahaya maka mata harus mempunyai kemampuan untuk membedakan warna dasar yaitu RGB(red grenn blue)secara akurat. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi memberikan dampak yang sabgat besar bagi kehidupan manusia sekarang ini,khususnya teknologi di bidang telekomunikasi. penerapan teknologi telekomunikasi yang pesat sangat membantu kehidupan manusia dalam melakukan kegiatan dan aktivitas manusia khususnya kepada masyrakat berkebutuhan khusus. Suhu warna sangat berpengaruh,suhu warna pada siang hari adalah sekitar 5000-6500 kelvin,dan ini banyak digunakan sebagai standar ditoko percetakan.pesatnya perkembangan teknologi elektronika member dampak peningkatan yang sangat signitifikan terhadap usaha meringankan beban kerja manusia selaku subjek pelaksana.sejalan dengan teknik pengukuran modern juga berkembang.setiap warna bisa diukur atau di deteksi.jika melihat dengan mata telanjang,warna yang sejenis dapat susah membedakannya, misalnya antara biru kehijau-hijauan dengan hijau paling muda,dan sebagainya.
Dalam ilmu fisika,warna disususn dari warna dasar.untuk cahaya,warna dasar penyusunannya adlah warna merah,hijau dan biru,atau lebih dikenal dengan istilah RGB(red-green-blue).Adapun parameter warna tersebut memiliki gelombang cahaya yang berbeda.untuk pendeteksi warna dasar menggunakan fototransistor dan LDR,tidak mendapatkan hasil yang diinginkan.untuk mendapatkan hasil yang diinginkan,membutuhkan sensor yang peka terhadap perubahan warna pada warna dasar.begitu cepat perkembangan ilmu pengetahuan pada era ini,terutama dalam pengetahuan tekbologi yang setiap menitnya selalu ada enopasi-enopasi yang terbaru yang langsungturun ke pasaran.dan juga pada era ini ilmu pengatuhan dan Teknologi tersebut,manusia terutama mahasiswa sebagai insanyang intelktual sebagai penerus cita-cita bangsa dituntut untuk mampu mengembangkan daya pikir,kemampuan
2
dankreatifitas serta diharapkan untuk mengikuti perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang begitu cepat perkembangannya. dengan kemajuan tersebut,membuat manusia selalu berusaha memeanfaatkan teknologi yang ada untuk mempermudah kehidupannya.karena setiap orang biasanya selalu berbada pendapat tentang masalah pendeteksi warna didalam arduino uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328.memiliki 14pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog,16 MHz osilator Kristal.dalam pembacaan warna dibutuhkan alat pendeteksi warna yaitu dengan menggunakan sensor warna.mak dalam penelitian ini dibuatlah aplikasi Arduino menggunakn masukan sensor warna yang dilengkapi dengan pentunjuk dan led bargraph,sebenarnya prinsip kerjanya hamper sama dengan yang lain tetepi kita harus mengkalibrasi dulu sebelum menampilkan data warna.maka seiring dengan perkembangan teknologi dan ilmu pengatuhan,akhir-akhir ini bidang elektronika mengalami kemajuan yang sangat pesat.dengan kemajuan tersebut,membuat manusia selalu berusaha memanfaatkan teknologi yang ada untuk mempermudah kehidupannya.maka kami membuat alat pembaca warna yang bertujuan untuk karena setiap orang biasanya selalu berbeda pendapat masalah warna untuk itu kami membuat alat pembaca warna otomatis agar setiap orang tidakberbada pendapat tentang masalah warna dan juga bisa digunakan sebagai modul pembelajaran.alat pendeteksi warna ini menggunakan kasat mata
1.2 RumusanMasalah
Dari uraian latar belakang di atas,maka perumusan masalahnya adalah sebagai berikut :
1.Bagaimana merancang dan membuat suatu alat pendeteksi warna menggunakan arduino
2.Berapa besar nilai yang dikeluarkan pada saat pengujian warna.
3.Bagaimana metode untuk mengkalibrasi alat pendeteksi warna sehingga sesuai dengan pembacaan alat ukur yang sudah berstandart.
1.3 Batasan Masalah
1. Alat yang digunakan berbasis Mikrokntroler.
2. Mikrokntroler yang digunakan adalah ATmega328 3. Sensor yang digunakan adalah sensor Tcs3200.
4. Pembahasan hanya meliputi rangkaian Mikrokontroler ATmega328,sensor Tcs3200,beserta programnya
1.4 Tujuan Proyek
Adapun tujuan dari penulisan tugas proyek ini adalah :
1. Merancang dan membuat suatu alat pendeteksi warna menggunakan mikrokontroler ATmega328.
2. Untuk mengetahui kemampuan sensor Tcs3200 pada sistem alat pendeteksi warna.
3. Untuk mengembangkan aplikasi yang ada pada alat pendeteksi warna.
1.5 Manfaat Proyek
Manfaatnya adalah untuk mengetahui RGB dari suatu warna yang di deteksi dan dapat memudahkan pekerjan dari suatu perusahan.
4
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Warna
Warna adalah spectrum tertentu yang terdapat di dalam suatu cahaya sempurna (warna putih) yang merupakan pantulan tertentu dari cahaya yang dipengaruhi oleh pigmen yang terdapat di permukaan benda.warna merupakan pelengkap gambar serta mewakili suasana kejiwaan pelukisnya dalam berkomunikasi.warna juga merupakan unsur yang sangat tajam untuk menyentuh kepekaan penglihatan sehingga mamapu merangsang munculnya rasa haru,sedih,gembira,mood atau semngat,dll. Pemilihan warna adalah satu hal yang sangat penting alam menentukan respons dari calon pemakai/siswa.warna adalah hal yang pertama dilihat oleh seseorang (terutama warna background).warna akan membuat kesan atau mood untuk keseluruhan gambar/grafis. Warna merupakan unsure penting dalam grafis karean dapat memberikan dampak fisikologis kepada orang yang melihat. Warna mampu memberikan sugesti yang mendalam kepada manusia.
Dalam komunikasi grafis, penggunaan warna perlu ditata dan disusun dengan tepat sehingga menimbulkan suasana, mempengaruhi luas kehidupan manusia sekaligus sebagi lambing fisikologis. Warna juga bersifat case sensitive meskipun secara universal penggunaan warna-warna di bidang komunikasi grafis telah diakui namun warna erat kaitannya dengan latar belakang budaya bangsa atau komunitas tertentu yang mungkin memberikan penilaian berbeda untuk penggunaan warna- warna berbeda. Newton menyimpulkan bahwa apabila dilakukan pemecahan warna spectrum dari sinar matahari, akan dihasilkan warna merah, jingga, kuning, hijau, biru dan ungu alias Mejikuhibiniu. Warna-warna itu bisa ditangkap mata manusia pada saat ada pelangi. Warna yang berasal dari percampuran antara dua warna pokok disebut warna sekunder. Warna pokok terdiri dari warna merah, kuning dan biru.
Warna sekunder adalah warna hijau, jingga dan ungu. Warna hijau dihasilkan dari campuran warna biru dan kuning, sedangkan warna ungu diperoleh dari campuran warna merah dan biru. Warna pokok atau primer adalah warna yang menjadi pedoman setiap orang untuk menggunakannya. Dalam penggunaannya warna pokok ada dua macam. Untuk grafis, yang dipakai adalah pigmen yang terdiri dari biru
(cyan), merah (magenta), dan kuning (yellow). Warna pokok cahaya dari red, green, and blue (RGB). Warna sekunder merupakan campuran antara warna primer merah dan biru hasilnya ungu, merah dan kuning hasilnya jingga, kuning dan biru hasilnya hijau. Warna tersier merupakan campuran antara warna sekunder denga primer merah dan ungu hasilnya merah ungu, ungu dan biru hasilnya ungu biru, biru dan hijau hasilnya hijau biru.
2.2 Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output. Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Sekedar contoh, bayangkan diri Anda saat mulai belajar membaca dan menulis, ketika Anda sudah bisa melakukan hal itu Anda bisa membaca tulisan apapun baik buku, cerpen, artikel dan sebagainya, dan Andapun bisa pula menulis hal-hal sebaliknya. Begitu pula jika Anda sudah mahir membaca dan menulis data maka Anda dapat membuat program untuk membuat suatu sistem pengaturan otomatik menggunakan mikrokontroler sesuai keinginan Anda.
Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya.
Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini. Mikrokonktroler digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara automatis, seperti sistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor, peralatan rumah tangga, alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi tenaga dibandingkan dengan mendesain menggunakan mikroprosesor memori, dan alat input output yang terpisah, kehadiran mikrokontroler membuat kontrol elektrik untuk berbagai proses menjadi lebih ekonomis. Dengan penggunaan mikrokontroler ini maka :
Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas.
6
Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi.
Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak.
Agar sebuah mikrokontroler dapat berfungsi, maka mikrokontroler tersebut memerlukan komponen eksternal yang kemudian disebut dengan sistem minimum.
Untuk membuat sistem minimal paling tidak dibutuhkan sistem clock dan reset, walaupun pada beberapa mikrokontroler sudah menyediakan sistem clock internal, sehingga tanpa rangkaian eksternal pun mikrokontroler sudah beroperasi. Yang dimaksud dengan sistem minimal adalah sebuah rangkaian mikrokontroler yang sudah dapat digunakan untuk menjalankan sebuah aplikasi. Sebuah IC mikrokontroler tidakakan berarti bila hanya berdiri sendiri. Padadasarnya sebuah sistem minimal mikrokontroler AVR memiliki prinsip yang sama.Pada pembahasan ini Mikrokntroler yang digunakan adalah AVR Atmega328.
2.3Fitur AVR ATMega328
ATMega328 adalah mikrokontroller keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang dimana setiap proses eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer).
Mikrokontroller ini memiliki beberapa fitur antara lain :
130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.
32 x 8-bit register serba guna.
Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.
32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.
Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanent karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.
Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.
Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output.
Master / Slave SPI Serial interface.
Mikrokontroller ATmega 328 memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan kerja dan parallelism.Instruksi – instruksi dalam memori program dieksekusi dalam satu alur tunggal, dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi berikutnya sudah diambil dari memori program. Konsep inilah yang memungkinkan instruksi – instruksi dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock. 32 x 8-bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada ALU ( Arithmatic Logic unit ) yang dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari register serbaguna ini dapat digunakan sebagai 3 buah register pointer 16-bit pada mode pengalamatan tidak langsung untuk mengambil data pada ruang memori data.
Ketiga register pointer 16-bit ini disebut dengan register X ( gabungan R26 dan R27 ), register Y ( gabungan R28 dan R29 ), dan register Z ( gabungan R30 dan R31 ). Hampir semua instruksi AVR memiliki format 16-bit. Setiap alamat memori program terdiri dari instruksi 16-bit atau 32-bit. Selain register serba guna di atas, terdapat register lain yang terpetakan dengan teknik memory mapped I/O selebar 64 byte. Beberapa register ini digunakan untuk fungsi khusus antara lain sebagai register control Timer/ Counter, Interupsi, ADC, USART, SPI, EEPROM, dan fungsi I/O lainnya. Register – register ini menempati memori pada alamat 0x20h – 0x5Fh.
2.4 Deskripsi Pin
Mikrokontroler ATMega328 memiliki 3 buah PORT utama yaitu PORTB, PORTC, dan PORTD dengan total pin input/output sebanyak 23 pin. PORT tersebut dapat difungsikan sebagai input/output digital atau difungsikan sebagai periperal lainnya dapat dilihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Deskripsi Pin Mikrokontroler ATMega328
8
Adapun nama dan fungsi dari setiap pin pada Mikrokontroler ATMega328:
2.4.1 PortB
Port B merupakan jalur data 8 bit yang dapat difungsikan sebagai input/output.
Selain itu PORTB juga dapat memiliki fungsi alternatif seperti di bawah ini.
a. ICP1 (PB0), berfungsi sebagai Timer Counter 1 input capture pin.
b. OC1A (PB1), OC1B (PB2) dan OC2 (PB3) dapat difungsikan sebagai keluaran PWM (Pulse Width Modulation).
c. MOSI (PB3), MISO (PB4), SCK (PB5), SS (PB2) merupakan jalur komunikasi SPI.
d. Selain itu pin ini juga berfungsi sebagai jalur pemograman serial (ISP).
e. TOSC1 (PB6) dan TOSC2 (PB7) dapat difungsikan sebagai sumber clock external untuk timer.
f. XTAL1 (PB6) dan XTAL2 (PB7) merupakan sumber clock utama mikrokontroler.
Tabel 2.1 Konfigurasi Port B
2.4.2 PortC
Port C merupakan jalur data 7 bit yang dapat difungsikan sebagai input/outputdigital.
Fungsi alternatif PORTC antara lain sebagai berikut.
a. ADC6 channel (PC0,PC1,PC2,PC3,PC4,PC5) dengan resolusi sebesar 10 bit.
ADC dapat kita gunakan untuk mengubah input yang berupa tegangan analog menjadi data digital
b. I2C (SDA dan SDL) merupakan salah satu fitur yang terdapat pada PORTC. I2C digunakan untuk komunikasi dengan sensor atau device lain yang memiliki komunikasi data tipe I2C seperti sensor kompas, accelerometer nunchuck.
Tabel 2.2 Konfigurasi Port C
2.4.3 PortD
Port D merupakan jalur data 8 bit yang masing-masing pin-nya juga dapat difungsikan sebagai input/output. Sama seperti Port B dan Port C, Port D juga memiliki fungsi alternatif dibawah ini.
a. USART (TXD dan RXD) merupakan jalur data komunikasi serial dengan level sinyal TTL. Pin TXD berfungsi untuk mengirimkan data serial, sedangkan RXD kebalikannya yaitu sebagai pin yang berfungsi untuk menerima data serial.
b. Interrupt (INT0 dan INT1) merupakan pin dengan fungsi khusus sebagai interupsi hardware. Interupsi biasanya digunakan sebagai selaan dari program, misalkan pada saat program berjalan kemudian terjadi interupsi hardware/software maka program utama akan berhenti dan akan menjalankan program interupsi.
10
c. XCK dapat difungsikan sebagai sumber clock external untuk USART, namun kita juga dapat memanfaatkan clock dari CPU, sehingga tidak perlu membutuhkan externalclock.
d. T0 dan T1 berfungsi sebagai masukan counter external untuk timer 1 dan timer 0.
e. AIN0 dan AIN1 keduanya merupakan masukan input untuk analog comparator.
Tabel 2.3 Konfigurasi Port D
2.5 Arsitektur CPU ATMEGA328
Fungsi utama CPU adalah memastikan pengeksekusian instruksi dilakukan dengan benar. Oleh karena itu CPU harus dapat mengakses memori, melakukan kalkulasi, mengontrol peripheral, dan menangani interupsi. Ada 32 General purpose regiater yang membantu ALU bekerja. Untuk operasi aritmatika danlogika, operand berasal dari dua buah general register dn hasil operasi ditulis kembali ke register. Status dan control berfungsi untuk menyimpan instruksi aritmatika yang baru saja dieksekusikan.
Informasi ini berguna mengubah alur program saat mengeksekusi operasi kondisional instruksi dijemput ari flash memori. Setiap byte flash memori memiliki alamat masing-masing. Alamat instruksi yang akan dieksekusi senantiasa disimpan program Counter. Ketika terjadi intrupsi atau pemanggilan rutin biasa, alamat
diprogram rutin counter disimpan terlebih dahulu di stack. Alamat intrupsi atau rutin kemudian ditulis kedalam program Counter, instruksi kemudian di jemput dn dieksekusi. Ketika CPU telah selesai mengeksekusi rutin intrupsi atau rutin biasa, alamat yang ada distack dibaca dan ditulis kembali ke program counter.
Gambar 2.2 Block Diagram Architecture ATmega328 2.5.1 Program Memori
ATMEGA328 memiliki 32 KiloByte flash memori untuk menyimpan program. Karena lebar instruksi 16 bit atau 32 bit. Maka flash memori dibuat berukuran 16K x 6. Artinya ada 16K alamat di flash memori yang bisa dipakai yang dimulai dari alamat 0 heksa sampai alamat 3FFF heksa dan setiap alamatnya menyimpan 16 bit instruksi.
2.5.2 SRAM Data Memori
ATMEGA328 memiliki 2 KiloByte SRAM. Memori ini dipakai untuk menyimpan variabel. Tempat khusus di SRAM yang senantiasa ditunjukan register SP disebut stack.
Stack berfungsi untuk menyimpan nilai yang dipush.
12
2.5.3 EEPROM Data Memori
ATMEGA328 memiliki 1 KiloByte data EEPROM. Data di EEPROM tidak akan hilang walaupun catuan daya ke sistematik. Parameter sistem yang penting disimpan di EEPROM.
Saat sistem pertama kali menyala parameter tersebut dibaca dan system diinisialisasi sesuai dengan nilai parameter tersebut.
2.5.4 Interupsi
Sumber interupsi ATMega328 ada 21 buah. Setiap interupsi, selalu memiliki Interupt Service Routine (ISR), atau disebut juga Interupt Handler. Yaitu rutin-rutin yang khusus dijalankan sebagai layanan dari sebuah interupsi. Saat interupsi terjadi, CPU akan mulai menjalankan rutin ISR ini. Setiap Interupsi selalu memiliki lokasi tetap dalam memory program yang disebut Interupt Vector Table. Saat interupsi diaktifkan dan interupsi terjadi maka CPU menunda interupsi sekarang dan melompat ke alamat rutin interupsi yang terjadi. Setelah selesai mengeksekusi intruksi-intruksi yang ada dialamat rutin interupsi CPU kembali melanjutkan interupsi yang sempat kembali tertunda.
2.5.5 I/O Port
ATMEGA328 Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output. Melalui pin I/O inilah ATMEGA328 berinteraksi dengan sistem lain. Masing-masing pin I/O dapat dikonfigurasi tanpa mempengaruhi fungsi pin I/O yang lain. Setiap pin I/O memiliki tiga register yakni: DDxn, PORTxn, dan PINxn.
Kombinasi nilai DDxn dan PORTxn menentukan arah pin I/O.
2.5.6 Clear Timer on Compare Match (CTC)
CTC adalah salah satu mode Timer/Counter, selain itu ada Normal mode, FastPWM mode, Phase Correct PWM mode. Pada CTC mode maka nilai TCNT1 menjadi 0 jika nilai TCNT1 telah sama dengan OCR1A atau ICR1. Jika nilai top ditentukan oleh ICR1A dan interupsi diaktifkan untuk Compare Match A maka saat nilai TCNT1 sama dengan nilai OCR1A interupsi terjadi. CPU melayani interupsi ini dan nilai TCNT1 menjadi nol.
2.5.7 Usarth
Selain untuk general I/O, pin PD1 dan PD0 ATMEGA328 berfungsi untuk mengirim dan menerima bit secara serial. Pengubahan fungsi ini dibuat dengan mengubah nilai beberapa register serial. Untuk menekankan fungsi ini, pin PD1 disebut TxD dan pin PD0 disebut RxD.
2.6 Sensor Warna TCS3200
TCS3200 Merupakan converter yang deprogram untuk mengubah warna menjadi frekuensi yang tersusun atas konfigurasi silicon photodiode dan converter arus ke frekuensi dalam IC CMOS monolithic yang tunggal.keluaran dari sensor ini adalah gelombang kotak(dutycycle 50%)frekuensi yang berbanding lurus dengan intensitas cahaya(irradiance).keluaran frekuensi skala penuh dapat diskalakan oleh satu dari tiga nilai-nilai yang ditetapkan via dua control pin input.masukan digital dan keluaran digital memungkinkan antarmuka langsung ke mikrontroler atau sirkuit logika lainnya.tempat output enable(OE) output dalam keadan impedansi tinggi untuk beberapa unit dapat berbagai jalur masukan mikrokontroler.didalamTCS3200,converter cahaya ke frekuensi membaca sebuah array 8*8 dari photodiode,16photodioda mempunyai penyaringan warna biru,16 photodioda mempunyai penyaring warna merah,16 photodioda mempunyai penyaring warna hijau,dan 16 photodioda untuk warna terang tanpa penyaring.Spesifikasi dari TCS3200 adalah sebagai berikut:
1. Berbasis sensor TAOS TCS3200D.
2. Mampu mengukur komponen warna RGB dari sebuah obyek berwarna.
3. Dilengkapi dengan spacer 3cm sehingga mencakup area pandang(field of view)2cm*2cm.
4. Tersedia 2 LED putih untuk membantu pembaca data warna pada obyek.
5. Tersedai fitur penyimpanan 25 buah data warna.
6. Pin input/output kompatibel dengan level TTL/CMOS.
7. Dilengkapi dengan antarmuka UART TTL dan I2C.
8. Pengaturan alamat hardware I2C melalui pengaturan jumper,kebutuhan catu daya 4,8-5,4 VDC.
9. Tersedia perintah white balance untuk membaca referensi warna putih dan black balance untuk membaca nilai referensi warna hitam melalui command set.
2.6.1 Prinsip Kerja Sensor
a) Sensor TCS3200 bekerja dengan cara membaca nilai intensitas cahay yang dipancarkan oleh led super bright terhadap objek,pembaca nilai intensitas cahaya tersebut dilakukan melalui matrik 8*8 photodoida,dimana 64 photo
14
diode tersebut dibagi menjadi 4 kelompok pembaca warna,setiap warna ytang disinari led memantulkan sinar led menuju photodiode,pantulan sinar tersebut memiliki panjang gelombang yang berbeda-beda tergantung pada warna objek yang terdeteksi, hal ini yang membuat sensor warna TCS3200 dapat membaca beberapa macam warna.
b) Panjang gelombang dan sinar led yang dipantulkan objek berwarna berfungsi mengaktifkan salah satu kelompok photodiode pada sensor warna tersebut,sehingga ketika kelompok photodiode yang digunakan telah aktiv,S2 dan S3 akan mengirimkan sinyal ke mikrokontroler untuk menginformasikan warna yang dideteksi.
Tabel 2.4 Mode pemilihan diode pembaca warna S2 S3 Photo doida
0 0 Merah
0 1 Biru
1 0 Clear(no filter) 1 1 Hijau
Saklar terprogram ini akan memilih denagn sendirian jika salah satu kelompok photodiode membaca intensitas cahaya terhadap objek yang disensor.selanjutnya mikrokntroler akan mulai menginisialisasi sensor TCS3200,nilai yang dibaca oleh sensor selanjutnya diubah menjadi frekuensi melalui bagian pengub ah arus ke frekuensi,dimana pada bagian ini terdapat osilator yang dibangkitkan oleh scalar S0 dan S1 sebagai mode tegangan maksimum dan output enable sebagai pembangkit osilator pada mode tegangan minimum(power down).
TCS3200 adalah IC pengkonversi warna cahaya ke nilai frekuensi.ada dua komponen utama pembentuk IC ini,yaitu photodiode dan pengkonversi arus ke frekuensi.keluaran dari sensor ini sendiri berupa output digital yang bebentuk pulsa- pulsa pembaca warna RGB .Antar muka sensor ini dengan arduino cukup mudah,yaitu dengan menghubungkan pin-pin dalam sensor ini kedalam pin I/O digital arduino dan pin catu daya.pada prinsipnya pembaca warna pada TCS3200 dilakuakan secara bertahap yaitu membaca frekuensi warna dasar secara simultan dengan cara memfilter pada tiap tiap wanar dasar. Untuk itu diperlukan sebuah pengaturan atau pemprograman untuk memfilter warna tersebut.
2.7 LCD (Liquid Crystal Display)
LCD adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.
Material LCD (Liquid Cristal Display) LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor.
Gambar 2.3 LCD 16 x 2
Keunggulan dari LCD adalah hanya menarik arus yang kecil beberapa microampere, sehingga alat atau sistem menjadi portable karena dapat menggunakan catu daya yang kecil. Keunggulan lainya adalah tampilan yang diperlihatkan dapat dibaca dengan mudah dibawah terang sinar matahari. Dibawah sianr cahaya yang remang-remang dalam kondisi gelap, sebuah lampu berupa LED harus dipasang dibelakang layar tampil.
Salah satu jenis dari LCD adalah seiko M1632 merupakan LCD dot matrix yang dapat menampilakn 16 karakter pada baris atas dan 16 karakter pada baris dibawahnya. Secara umum model LCD dot matrix yang dapat menampilakn 2 x 16 karakter dapat dilihat pada gambar 2.3
16
Gambar 2.4LCD Seiko M1632
Tabel 2.5 Fungsi pin-pin LCD
Tabel 2.6 Operasi Dasar LCD RS R/W Operasi
0 0 Input Intruksi ke LCD
0 1 Membaca Status Flag (DB7) dan alamat counter (DB0 ke DB6) 1 0 Menulis data
1 1 Membaca Data
Tabel 2.7 Komfigurasi Pin LCD Pin
No.
Keterangan Konfigurasi Hubung
1 GND Ground
2 VCC Tegangan +5V DC
3 VEE Ground
4 RS Kendali RS
5 RW Ground
6 E Kendali E/Enable
7 D0 Bit 0
8 D1 Bit 1
9 D2 Bit 2
10 D3 Bit 3
11 D4 Bit 4
12 D5 Bit 5
13 D6 Bit 6
14 D7 Bit 7
15 A Anoda (+5V DC)
16 K katoda (GND)
Tabel 2.8 Konfigurasi Pin LCD Pin Bilangan Biner Keterangan
RS 0 Inisialisasi
1 Data
RW 0 Tulis LCD/W
(write)
1 Baca LCD/R
(read)
E 0 Pintu data terbuka
1 Pintu data tertutup
18
Lapisan film yang berisi kristal cair diletakkan diantara dua lempeng kaca yang ditanami elektroda logam transfaran. Saat tegangan dicatukan beberapa elektroda, molekul-moleul kristal cair akan menyusun diri agar cahaya yang mengenainya akan dipantulkan atau diserap. Dari hasil pemantauan atau penyerapan cayaha tersebut akan terbentuk pola huruf, angka atau gambar sesuai dengan bagian yang diaktifkan.
LCD membutuhkan tegangan dan daya yang kecil sehingga sangat popular untuk aplikasi pada kalkulator, arloji, digital dan instrument elektronika lain seperti global positioning system (GPS), baragraph display dan multimeter digital. LCD umumnya dibentuk dan dikemas dalam bentuk Dual In Line Packge (DIP) dan memiliki kemampuan untu menampilkan beberapa kolom dan baris dalam satu panel.
Untuk membentuk pola, baik karakter maupun gambar pada kolom dan garis secara bersamaan digunakan metode screening.
Metode screening adalah mengaktifkan daerah perpotongan suatu kolom dan suatu garis secara bergantian dan cepat sehinggan seolah-olah aktif semua.
Penggunaan metode ini dimaksudkan untuk menghemat jalur yang digunakan untuk mengaktifkan panel LCD. Saat ini telah dikembangkan berbagai jenis LCD, mulai jenis LCD biasa, passive matrix LCD (PMLCD), hingga Thin Film Transistor Activa Matrix (TFT-AMLCD). Kemampuan LCD juga telah ditingkatkan dari yang monokrom hingga menampilakan ribuan warna.
2.8 Regulator
Regulator adalah rangkaian regulasi atau pengatur tegangan keluaran dari sebuah catu daya agar efek darinaik atau turunnya tegangan jala-jala tidak mempengaruhi tegangan catu daya sehingga menjadi stabil. Rangkaian penyearah sudah cukup bagus jika tegangan ripple -nya kecil, tetapi ada masalah stabilitas. Jika tegangan PLN naik/turun, maka tegangan outputnya juga akan naik/turun. Seperti rangkaian penyearah di atas, jika arus semakin besar ternyata tegangan dc keluarannya juga ikut turun. Untuk beberapa aplikasi perubahan tegangan ini cukup mengganggu, sehingga diperlukan komponen aktif yang dapat meregulasi tegangan keluaran ini menjadi stabil.
Perlunya Regulator
Ada beberapa alasan yang mungkin diperlukannya sebuah regulator....
a. Fluktuasi tegangan jala-jala
b. Perubahan tegangan akibat beban (loading)
c. Perlu pembatasan arus dan tegangan untuk keperluan tertentu
Ada 4 jenis regulator : 2.8.1 Regulator Dengan Zener
Rangkaian regulator yang paling sederhana, zener bekerja pada daerah breakdown sehingga menghasilkan tegangan output yang sama dengan tegangan zener atau :
Vout = Vz
Namun, rangkaian ini hanya bermanfaat jika arus beban tidak lebih dari 50mA.
Gambar 2.5 Zener Regulator 2.8.2 Regulator Zener Follower
Regulator ini pada dasarnya adalah regulator zener yang dikonfigurasikan dengan sebuah transistor NPN untuk menghasilkan arus yang cukup besar. V BE adalah tegangan base-emitor dari transistor Q1 yang besarnya antara 0.2 - 0.7 volt bergantung pada jenis transistor yang digunakan. Dengan mengabaikan arus I B yang mengalir pada base transistor, dapat dihitung besar tahanan R2 yangdiperlukan adalah :
R2 = (Vin – Vz) / Iz
Iz adalah arus minimum yang diperlukan oleh dioda zeneruntuk mencapai tegangan breakdown zener tersebut. Besar arus ini dapat diketahui dari datasheet yang besarnya lebih kurang 20 mA. Jika diperlukan catu arus yang lebih besar, tentu perhitungan arus base I B pada rangkaian di atas tidak bisa diabaikan lagi. Seperti yang diketahui, besar arus I C akan berbanding lurus terhadap arus I B atau dirumskan dengan :
20
IC = ß × IB
Untuk keperluan itu, transistor Q1 yang dipakai bisa diganti dengan tansistor darlington yang biasanya memiliki nilai b yang cukup besar. Dengan transistor darlington , arus base yang kecil bisa menghasilkan arus Ic yang lebih besar.
Gambar 2.6 Regulator Zener Follower 2.8.3 Regulator Op-Amp
Teknik regulasi yang lebih baik lagi adalah dengan menggunakan Op-Amp untuk men-drive transistor Q. Dioda zener di sini tidak langsung memberi umpan ke transistor Q, tetapi sebagai tegangan referensi bagi Op-Amp IC1. Umpan balik pada pin negatif Op-amp adalah cuplikan dari tegangan keluar regulator, yaitu :
V in(-) = (R2/(R1+R) V out
Jika tegangan keluar V out menaik, tegangan V in(-) juga akan menaik sampai tegangan inisama dengan tegangan referensi Vz. Demikian sebaliknya jika tegangan keluar V out menurun, misalnya karena suplai arus ke beban meningkat, Op-amp akan menjaga kestabilan di titik referensi V z dengan memberi arus IB ke transistor Q1 sehingga pada setiap saat Op-amp menjaga kestabilan:
V in(-) = V z
Dengan mengabaikan tegangan VBE transistor Q1 dan mensubsitusi rumus, diperoleh hubungan matematis :
V out = ( (R1+R2)/R2) V z
Pada rangkaian ini tegangan output dapat diatur dengan mengatur besar R1 dan R2.
Gambar 2.7 Basic Op-Amp Series Regulator 2.8.4 Regulator IC (itegrated Circuit)
Sekarang mestinya tidakperlu susah payah lagi mencari op-amp, transistor dan komponenlainnya untuk merealisasikan rangkaian regulator seperti di atas karena rangkaian semacam ini sudah dikemas menjadi satu IC regulator tegangan tetap. Saat ini sudah banyak dikenal komponen seri 78XX sebagai regulator tegangan tetap positif dan seri 79XX yang merupakan regulator untuk tegangan tetap negatif.
Bahkan komponen ini biasanya sudah dilengkapi dengan pembatas arus ( current limiter ) dan juga pembatas suhu ( thermal shutdown ). Komponen ini hanya tiga pin dan dengan menambah beberapa komponen saja sudah dapat menjadi rangkaian catu daya yang ter-regulasi dengan baik.Misalnya 7805 adalah regulator untuk mendapat tegangan 5 volt, 7812 regulator tegangan 12 volt dan seterusnya, sedangkan seri 79XX misalnya adalah 7905 dan 7912 yang berturut-turut adalah regulator tegangan negatif 5 dan 12 volt.
Gambar 2.8 Ic Regulator 7805
22
BAB III
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
3.1 Perancangan Sistem
Pada tahap perancangan sistemakan dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu blok diagram, penentuan komponen yang digunakan dan perancangan rangkaian, dan flowchart.
3.2 Diagram Blok
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian Adapun fungsi-fungsi blok dari diagram blok sebagai berikut:
1. Arduino : Rangkaian Arduino adalah mikrokontroler berbasis ATmega328.
Uno memiliki 14 pin digital input / output (dimana 6 dapat digunakan sebagai output PWM).
2. Sensor TCS3200 : TCS3200 Merupakan converter yang deprogram untuk mengubah warna menjadi frekuensi yang tersusun atas konfigurasi silicon photodiode dan converter arus ke frekuensi dalam IC CMOS monolithic yang tunggal.
3. Blok LCD : Sebagai output Tampilan
4. Supply : Sebagai penyedia sumber arus listrik ke system dan sensor
Sensor warna
Arduino
Power Supply
Display LCD
3.3 Rangkaian penstabil Tegangan(Regulator)
Rangkaian ini berfungsi untuk memberikan supplay tegangan keseluruh rangkaian yang ada. Keluaran rangkaian regulator ini yaitu 5 volt, keluaran 5 volt.
Gambar 3.2 Rangkaian Regulator
Adaptor yang digunakan yaitu adaptor 12 volt, adaptor berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt DC. Regulator tegangan 5 volt (LM7805) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masuknya. LED hanya sebagai indikator apabila apabila PSA dinyalakan.
3.4 Rangkaian sensor TCS3200
Pin 28 atmega328 atau analog input 5 dihubungkan ke kaki sck pada TCS3200, Pin 27 atmega328 atau analog input 4 dihubungkan ke kaki data pada TCS3200 juga diberi pull up resistor 10 k dan dihubungkan dengan kapasitor 1uf Vcc pada sensor TCS3200 dihubungkan ke +5v Gnd pada sensor SHT10 dihubungkan ke -0v
Gambar 3.3 Rangkaian sensor TCS3200
24
3.5 Perancang Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)
Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal Display) 16 x 2. Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena mikrokontroler dapat memberikan data langsung ke LCD, pada LCD Hitachi-M1632 sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi tampilan karakter.
Pemasangan potensiometer sebesar `10 KΩ untuk mengatur kontras karakter yang tampil. Gambar 3.4 berikut merupakan gambar rangkaian LCD yang dihubungkan ke mikrokontroler.
Ganbar 3.4 Rangkaian LCD yang dihubungkan ke Mikrokontroler
Rangkaian ini terhubung ke PB.0-PB.6, yang merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai Timer/Counter, komperator analog dan SPI mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara serial. Sehingga nilai yang tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh Mikrokontroler ATMega328.
3.6 Rangkaian Arduino Atmega 328 Beserta Sensor
Pada alat ini akan mengulas tentang bagaimana cara melakukan pengukuran kelembaban dan suhu tanah dengan menggunakan board Arduino Uno dan sensor SHT10. SHT10 merupakan sensor kelembaban dan suhu. Sensor SHT10 memiliki rentang jangkauan pengukuran mulai dari 0 % hingga 100 % untuk tingkat kelembaban, dan -40°C hingga 123,8°C untuk suhu. Selain itu sensor SHT10
memiliki ketetapan (akurasi) pengukuran suhu hingga 0,5oC dan ketepatan (akurasi) pengukuran kelembaban relatif hingga 4,5%RH.. Konfigurasi pin dari SHT10 ialah Pin 1 untuk GND, Pin 2 untuk Serial Data, Pin 3 Serial Clock, dan Pin 4 VCC 5V
Tampak pada gambar Arduino dengan SHT10, bahwa pin 3 TCS3200 terhubung dengan Pin 28 atmega328 atau analog input 5, sedangkan pin 2 TCS3200 terhubung dengan Pin 27 atmega328 atau analog input 4 dan pin 2 TCS3200 juga terhubung dengan resistor 10 k, kapasitor 1uf dan ground.
Gambar 3.5 Rangkaian Lengkap Alat
26
3.7 Flowchart system
Gambar 3.6 Flowchart
Mulai
Inisialisasi
Membaca Nilai Sensor
Mengkonversi nilai sensor kekode warna
Tampilan nilai ke LCD
Selesai
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengujian Rangkaian Regulator
Pengujian rangkaian regulator ini bertujuan untuk mengetahui tegangan yang dikeluarkan oleh rangkaian tersebut, dengan mengukur tegangan keluaran dari output regulator 7805 dengan menggunakan multimeter digital. Setelah melakukan pengukuran maka diperoleh besarnya tegangan keluaran sebesar 5 volt. Dengan begitu dapat dipastikan bahwa apakah terjadi kesalahan terhadap rangkaian atau tidak.
Gambar 4.1 Tegangan Output Ic Regulator 7805 4.2 Pengujian Rangkaian LCD
Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa keterangan.LCD dihubungkan langsung ke port D dari mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alphabet dan numeric pada LCD.Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS, dan RW.jalur EN dinamakan Enable.jalurini digunakan untuk memberitahu LCD,maka melalui program EN harus dibuat logika low”0”da set (high)pada dua jalur control yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur control read/write. Ketika RW berlogika low (0),maka informasi pada bus data akan dutuliskan pada layar LCD.ketika RW berlogika high “1”, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD.sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low(0) berdasarkan keterangan diatas maka kita sudah dapat membuat program menampilkan karakter display LCD.Adapun program yang diisikan ke mikrokontroler untuk menampilkan karakter pada display LCD adalah sebagai berikut:
#include <LiquidCrystal.h>
28
LiquidCrystal lcd(12, 11, 7, 6, 5, 4);
void setup() { lcd.begin(16, 2);
lcd.print("R= ");//printing name }
Void loop(){
lcd.setCursor(2, 0);
lcd.print(R);//printing RED color frequency }
4.3 Pengujian Rangkaian Sensor
Pada rangkaian ini menggunakan 1 buah sensor warna TCS3200, jika ada produk yang melewati sensor maka tegangan output dari sensor akan naik mendekati 5 volt.Adapun programnya sebagai berikut:
Void setup() { Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// Setting red filtered photodiodes to be read int R = frequency;
Serial.print("R= ");//printing name
Serial.print(frequency);//printing RED color frequency Serial.print(" ");
delay(100);
}
4.4 Pengujian Rangkaian DC
Pada rangkaian ini terdapat sebuah IC CMOS sebagai driver motor DC dan adaptor DC yang berfungsi menggerakan konveyor yang akan mengeserkan produknya yang akan di hitung.Adapun programnya sebagai berikut:
void setup() { lcd.begin(16, 2);
pinMode(S0, OUTPUT);
pinMode(S1, OUTPUT);
pinMode(S2, OUTPUT);
pinMode(S3, OUTPUT);
pinMode(sensorOut, INPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(S2,LOW);
digitalWrite(S2,HIGH);
// Reading the output frequency
frequency = pulseIn(sensorOut, LOW);
delay(100);
digitalWrite(S3,LOW);
digitalWrite(S3,HIGH);
// Reading the output frequency
frequency = pulseIn(sensorOut, LOW);
delay(100);
}
4.5 Pengujian Rangkaian
Pengujian ini dilakukan agar mengetahui rangkaian dan program telah terhubung dengan benar untuk pengujian dapat memprogram mikrokontroler dengan program sebagai berikut:
#define S0 3 int frequency = 0;
void setup() { serial.begin(9600);
pinMode(S0, OUTPUT);
digitalWrite(S0,HIGH);
}
Void loop() {
Serial.print(frequency);//printing RED color frequency Serial.print(" ");
delay(100);
}
30
4.6 Data Percobaan
Tabel:2.8 Data Percobaan
Warna R (V) G (V) B (V)
Putih 104 108 76
Merah 162 221 145
Hijau 198 188 146
Coklat 168 192 142
Kuning 93 103 107
Biru 188 147 94
Pink 77 159 93
Oreng 81 124 117
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Setelah melakukan tahap perancangan dan pembuatan sistem yang kemudian dilanjutkan dengan tahap pengujian dan analisis maka dapat diambil kesimpulan:
1. Sensor TCS3200 yang digunakan untuk mendeteksi warna,data yang didapat cukup akurat sesuai dengan spesifikasi module sensor TCS3200 tersebut sehingga dapat digunakan sebagai alat pendeteksi warna.
2. Nilai tegangan keluaran sensor warna RGB yang bekerja ketika dalam pengujian nilai yang keluar berbeda beda setiap warna.
3. Dari hasil percobaan dengan kertas yang berbeda-beda warna,terdapat pula hasil yang bebeda - beda sudah diketahui bahwa RGB dari warna berbeda – beda itu menghasilkan nilai yang berbeda beda.
5.2 Saran
Dari hasil proyek ini masih terdapat beberapa kekurangan dan dimungkinkan untuk pengembangan lebih lanjut.oleh karenannya penulis merasa perlu untuk member saran sebagai berikut:
1. Sebaiknya pendeteksi warna pada objek atau benda memiliki lebih banyak variasi warna agar lebih kompleks.
2. Pada pendeteksi warna yang memiliki bentuk bulat sebaiknya tidak hanya dilakukan pada bidang datar,agar sensor dapat mendeteksi secara keseluruhan pada objek tersebut.
3. Diharapkna pembaca dapat memberikan kritik dan saran terhadap penulis.
32
DAFTAR PUSTAKA Blocher,Richard.2003.Dasar Elektronika.Yogyakarta:Andi
Budiharto,widodo.2005.panduan Lengkap Belajar Mikrokontroler.Jakarta:PT.Elex Media Komputindo.
D. Pertuzella,Frank.2001.Elektronik industri.Yogyakarta:Andi
Gunahdi,Albert.2002.Sensor Warna Dengan Menggunakan kamera video Berbasis Komputer Pribadi,Jakarta.
http://e-belajarelektronika.com/sensor.html http://forum.arduino.cc
http://mikrokontroler.blogspot.com/2003/09?sensor,html http://zonaelektro.com
