PERANCANGAN DAN PEMBUATAN LENGAN ROBOT SEBAGAI PEMILAH BENDA BERWARNA SERBASIS FIELD PROGRAMMABLE GATE ARRAY (SOFTWARE) SKRIPSI

(1)

i

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN LENGAN ROBOT SEBAGAI PEMILAH BENDA BERWARNA SERBASIS FIELD

PROGRAMMABLE GATE ARRAY (SOFTWARE)

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh:

DODI ROMADHON

201110130311091

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2017

(2)

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN LENGAN ROBOT SEBAGAI PEMILAH BENDA BERWARNA BERBASIS FIELD PROGRAMMABLE

GATE ARRAY (HARDWARE)

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh : DODI ROMADHON

201110130311091

Disetujui Oleh:

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Lailis Syafa’ah, MT. Widianto, ST, MT.

NIDN : 0721106301 NIDN : 0722048202

(3)

iii

LEMBAR PENGESAHAN

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN LENGAN ROBOT SEBAGAI PEMILAH BENDA BERWARNA BERBASIS FIELD

PROGRAMMABLE GATE ARRAY (SOFTWARE)

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Di Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh:

Dodi Romadhon NIM: 201110130311091 Tanggal Ujian : 21 Oktober 2017

Periode Wisuda : Agustus 20176 Agustus 2017

Disetujui oleh :

1. Dr. Ir. Lailis Syafa’ah, MT (Pembimbing I) NIDN : 0721106301

2. Widianto, ST. MT. (Pembimbing II)

NIDN : 0722048202

3. Dr. Ir. Ermanu Azizul H, MT (Penguji I) NIDN : 0705056501

4. Ir. Nur Alif M, MT (Penguji II) NIDN : 0718036502

Mengetahui

Kepala Jurusan Teknik Elektro

Ir. Nur Alif, M, MT NIDN : 0718036502

(4)

iv

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini:

NAMA : Dodi Romadhon

NIM : 201110130311091

FAK/JUR. : TEKNIK/TEKNIK ELEKTRO

Dengan ini saya menyatakan bahwa tugas akhir saya dengan judul:

“PERANCANGAN DAN PEMBUATAN LENGAN ROBOT SEBAGAI PEMILAH BENDA BERWARNA BERBASIS FIELD PROGRAMMABLE GATE ARRAY” beserta seluruh isinya adalah karya saya sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku.

Malang,

Yang Menyatakan

( Dodi Romadhon )

Mengetahui,

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Lailis Syafa’ah, MT. Widianto, ST. MT NIDN : 0721106301 NIDN:0722048202

(5)

v

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN LENGAN ROBOT PEMILAH BENDA BERWARNA BERBASIS FIELD

PROGRAMMABLE GATE ARRAY (SOFTWARE)

Dodi Romadhon,Dr. Ir. Lailis Syafa’ah, MT. Widianto,ST. MT.

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang Jl. Raya Tlogomas No. 246 Tlp (0341) 460948, 463513-19 Fax (0341)460782 Malang 65144

Email : [email protected]

Abstraksi

Dunia industri saat ini sedang berkembang pesat seiring dengan kemajuan iptek baik di negara maju maupun di negara berkembang. Kendala yang sering dialami oleh pekerja adalah kebutuhan dalam hal efesiensi yang dilakukan.

Selama ini pekerjaan yang dahulu dilakukan secara manual dan banyak campur tangan tenaga manusia dan pada umumnya memakan waktu yang relatif lama.

Pada penelitian ini akan membahas suatu cara untuk mengatasi efisiensi pekerjaan dalam dunia industri. Berdasarkan permasalahan tersebut, maka dibuat alat lengan robot pemilah benda menggunakan sistem Robotic ARM berdasarkan pemilah warna. Robotic ARM menawarkan sebagai media untuk belajar, Robotic ARM menggunakan NI-myRIO. Robot menggunakan servo standart sebagai penggerak dan menggunakan Infrared dan TCS-3200 untuk mendeteksi warna. Robotic ARM digunakan untuk memindahkan objek berdasarkan warna objek. Dari hasil pengujian, robot dapat mendeteksi warna objek dan memindahkan objek yang ditentukan dengan tepat.

(6)

vi

DESIGN AND CREATION OF ROBOT ARM SORTING FIELD BASED COLOR FIELD PROGRAMMABLE GATE ARRAY

(SOFTWARE)

Dodi Romadhon,Dr. Ir. Lailis Syafa’ah, MT. Widianto, ST. MT.

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang Jl. Raya Tlogomas No. 246 Tlp (0341) 460948, 463513-19 Fax (0341)460782 Malang 65144

Email : [email protected]

Abstraction

In this world of industry now be in the process of a fast development a long with technology knowledge progress in advance country or develope country. The problem which is often feel of employee is need efficiency at work. As long as the activity at the past time do by manual and many more of energy by human and at the common need relatife long time. In this research will discuss a method to resolve a officiency of activity in the world of industry. Based on that problem, than made a robotic arm sorter thing use of system robotic arm based on colour sorter. Robotic arm give as a mediation to study robotic arm use NI-myRIO. This robot use servo standart as a activator and use infrared and TCS-3200 to be colour detection. Robotic arm use to displacet objec based on colour of object. From the result of examination, this robot can tedection colour of object and displace object with precise.

(7)

vii

LEMBAR PERSEMBAHAN

Penulis menyadari bahwa penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis menyampaikan terima kasih kepada:

1. Ibu dan Bapak saya yang telah memberikan semangat dan dukungan baik materi maupun moril sehingga menjadi selalu termotivasi untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Ibu Dr. Ir. Lailis Syafa’ah, MT. selaku dosen pembimbing I dan Bapak Widianto, ST, MT. selaku dosen pembimbing II yang senantiasa memberikan pengarahan dan bimbingannya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

3. Kepada semua teman – teman ELNIC (electrical enginering c) khususnya teman seperjuangan yang telah membantu saya yaitu Ahmad Rois Solahudin, Faisal Kurnia Rahman, Fatih Mutamimul Wildan, Gilang Pratama, Masfuul Asrori, Ahmad Sa’i Handika, kontrakan gembel, Gank K dan juga saudaraku GG24 yaitu Jaka, Siko, Abi, Didik, Yoga, Rio, Dimas, Indra, Wisnu, David, Toni yang menjadi penyemangat saya dalam perjuangan menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Terima kasih teman se-judul skripsi Achmad Syahrul Fatoni (Hardware) yang telah membantu dalam skripsi

5. Segenap dosen pengajar di Jurusan Teknik Elektro yang telah membimbing saya dalam menuntut ilmu sehingga saya bisa menjadi seseorang yang lebih baik.

6. Teman baik ku Nindya Alfa Dicha Agustinawati yang telah memberikan suasana ceria dan semangat dalam masa pengerjaan tugas akhir ini sehingga selalu menghibur dan menjadi pelecut semangat.

7. Semua pihak yang telah mendukung dan membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini yang tidak mungkin penulis sebutkan satu-persatu.

(8)

viii

Semoga Allah SWT senantiasa membalas amal baik yang telah dilakukan dengan balasan yang berlipat ganda. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran sangat penulis harapkan demi kesempurnaan tugas akhir ini. Semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya.

(9)

ix

KATA PENGANTAR

Assalamu'alaikum Wr. Wb.

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat, taufiq, hidayah dan inayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul

“PERANCANGAN DAN PEMBUATAN LENGAN ROBOT SEBAGAI PEMILAH BENDA BERWARNA BERBASIS FIELD PROGRAMMABLE GATE ARRAY”.

Pada pengembangan ini dilakukan perubahan pada sistemnya sehingga tidaklah sama dengan Tugas Akhir sebelumnya, berdasarkan saran yang ada yaitu dilakukan perbaikan pada penambahan step pada gerakan lengan robot agar menjadi lebih halus dan kecepatan pergerakan lengan robot menjadi maksimal.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penulisan tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu kedepannya.

Akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu, sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb

Malang, 2017 Penulis,

Dodi Romadhon

(10)

x

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ...i

LEMBAR PERSETUJUAN...ii

LEMBAR PENGESAHAN ...iii

LEMBAR PERNYATAAN ...iv

ABSTRAK ...v

ABSTRACT ...vi

LEMBAR PERSEMBAHAN ...vii

KATA PENGANTAR ...viii

DAFTAR ISI ...ix

DAFTAR GAMBAR ...xiv

DAFTAR TABEL ...xvii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...1

1.2 Rumusan Masalah ...3

1.3 Tujuan ...3

1.4 Batasan Masalah ...3

1.5 Metodologi ...3

1.6 Sistematika Penulisan ...4

(11)

xi BAB II DASAR TEORI

2.1 Bahasa Pemrogaman ...6

2.1.1 Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench (Labview) ...6

2.1.2 Front Panel ...10

2.1.3 Block Diagram ...11

2.1.4 Control Pallette ...11

2.1.5 LabVIEW Robotika Modul Untuk MyRIO dan RoboRIO ...12

2.2 Red Green Blue (RGB) sensor ...15

BAB III PERENCANAAN ALAT 3.1 Perencanaan Hardware ...21

3.1.1 Perancangan Lengan Robot ...21

3.1.2 Perancangan Konveyor ...22

3.2 Perancangan Software ...23

3.2.1 Perancangan Perangkat Lunak Baca Sensor Warna TCS3200 ...23

3.2.2 Perancangan PWM ...24

3.2.3 Algoritma Pembacaan Sensor Infrared ...25

3.2.4 Algoritma Scan Warna Pada Objek ...26

3.2.4 Algoritma Perangkat Lunak Keseluruhan ...27

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1. Pengujian Sensor Infrared Reflector ...30

4.1.1 Tujuan ...30

4.1.2 Alat dan Bahan ...30

(12)

xii

4.1.3 Prosedur Pengujian ...30

4.1.4 Diagram Pengujian ...30

4.1.5 Hasil pengujian...31

4.2. Pengujian Sensor Warna TCS 3200 ...32

4.2.1 Tujuan ...32

4.2.5 Hasil Pengujian ...34

4.2.6 Analisa Hasil Pengujian ...40

4.3. Pengujian Motor Servo ...40

4.3.1 Tujuan ...40

4.3.5 Hasil Pengujian ...41

4.4. Pengujian Keseluruhan Program Pada LabVIEW ...42

4.4.1 Pengujian Saat Objek Terbaca ...43

(13)

xiii BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan...47 5.2 Saran...47

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

(14)

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Sistem Data Acquisition pada LabVIEW ...7

Gambar 2.2 Front Panel pada LabVIEW ...10

Gambar 2.3 Block Diagram pada LabVIEW ...11

Gambar 2.4 Tampilan Control Pallete dan Function Pallete pada LabVIEW ...12

Gambar 2.5 Diagram Blok Hardware NI MyRIO ...13

Gambar 2.6 Primary/Secondary Signals on MXP Connectors A and B ...14

Gambar 2.7 Primary/Secondary Signals on MSP Connector C...15

Gambar 2.8 Konfigurasi Pin dan Package TCS 3200 ...17

Gambar 2.9 Kurva Respon Warna TCS3200 ...18

Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem Keseluruhan ...20

Gambar 3.2 Desain Mekanik...22

Gambar 3.3 Desain Mekanik Konveyor...22

Gambar 3.4 Dimensi Mekanik Konveyor Tampak Samping ...22

Gambar 3.5 Dimensi Mekanik Konveyor Tampak Atas ...23

Gambar 3.6 Flowchart Pembacaan Sensor TCS3200. ...24

Gambar 3.7 Flowchart Pengolahan PWM ...25

Gambar 3.8 Flowchart pembacaan sensor infrared ...26

Gambar 3.9 Flowchart scan warna objek ...27

Gambar 3.10 Flowchart Keseluruhan ...28

Gambar 4.1 Diagram software pengujian input sensor infrared...31

Gambar 4.2 Output Indikator Sensor saat Kondisi Tidak Terhalang ...31

Gambar 4.3 Output Indikator Sensor saat Kondisi Terhalang ...32

(15)

xv

Gambar 4.4 Diagram Software Pengujian Input Sensor Warna TCS 3200 ...33

Gambar 4.5 Output Warna Merah pada Saat ON ON ...34

Gambar 4.6 Output Warna Merah pada Saat ON OFF ...34

Gambar 4.7 Output Warna Merah pada Saat OFF ON ...34

Gambar 4.8 Output Warna Merah pada Saat OFF OFF...35

Gambar 4.9 Output Warna Biru pada Saat ON ON ...35

Gambar 4.10 Output Warna Biru pada Saat ON OFF ...35

Gambar 4.11 Output Warna Biru pada Saat OFF ON ...35

Gambar 4.12 Output Warna Biru pada Saat OFF OFF ...36

Gambar 4.13 Output Warna Kuning pada Saat ON ON ...36

Gambar 4.14 Output Warna Kuning pada Saat ON OFF...36

Gambar 4.15 Output Warna Kuning pada Saat OFF ON...37

Gambar 4.16 Output Warna Kuning pada Saat OFF OFF ...37

Gambar 4.17 Output Warna Hijau pada Saat ON ON ...37

Gambar 4.18 Output Warna Hijau pada Saat ON OFF ...38

Gambar 4.19 Output Warna Hijau pada Saat OFF ON ...38

Gambar 4.20 Output Warna Hijau pada Saat OFF OFF ...38

Gambar 4.21 Output Warna Putih pada Saat ON ON ...39

Gambar 4.22 Output Warna Putih pada Saat ON OFF ...39

Gambar 4.23 Output Warna Putih pada Saat OFF ON ...39

Gambar 4.24 Output Warna Putih pada Saat OFF OFF...40

Gambar 4.25 Diagram Software Pengujian Output Motor Servo MG996 ...41

Gambar 4.26 Form Pengaturan PWM pada LabVIEW ...42

Gambar 4.27 Pengujian Objek Warna Menggunakan Box Merah. ...43

(16)

xvi

Gambar 4.28 Pengujian Objek Warna Menggunakan Box Biru ...44

Gambar 4.29 Pengujian Objek Warna Menggunakan Box Hijau ...44

Gambar 4.30 Pengujian Objek Warna Menggunakan Box Kuning ...45

Gambar 4.31 Pengujian Objek Warna Menggunakan Box Putih ...45

(17)

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Deskripsi Sinyal Pada Connectors A dan B...14

Tabel 2.2 Deskripsi Sinyal Pada MSP Connector C ...15

Tabel 2.3 Selector Warna Dan Sensitivitas TCS 3200 ...17

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor ...32

(18)

DAFTAR PUSTAKA

1. Aditya, Irma Supriyadi, 2014,”PENGEMBANGAN SISTEM MONITORING VIBRASI PADA KIPAS PENDINGIN MENGGUNAKAN ACCELEROMETER ADXL345 DENGAN METODE FFT BERBASIS LABVIEW”, Universitas Islam Syarif Hidayatullah.

2. Anugrahandy, Arga,”PERANCANGAN ALAT SORTASI OTOMATIS

BUAH APEL MANALAGI (MALUS SYLVESTRIS MILL)

MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER AVR ATMEGA 16”, Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem Vol. 1, No. 1,Februari 2013, 1-9.

3. Albert Gifson, Slamet, 2009,”SISTEM PEMANTAU RUANG JARAK

JAUH DENGAN SENSOR PASSIVE INFRARED BERBASIS

MIKROKONTROLLER AT89S52”, Jurnal Teknik Elektro Vol. 7,No. 3, Desember 2009.

4. Argo, Bambang Dwi,”PERANCANGAN SISTEM KENDALI KONVEYOR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER AT89C61 UNTUK SORTASI JERUK MANIS (Cytrus Sinesis L.) BERBASIS CITRA”. Jurnal Teknologi Pertanian Vol. 8,No.1, April 2007.

5. Balza, Achmad,”SIMULATOR LENGAN ROBOT ENAM DERAJAT KEBEBASAN MENGGUNAKAN OPENGL”, Jurnal Telkomunika Vol. 6, No. 3, Desember 2009.

6. Faris Muhammad Fathul, Aris Triwiyatno, Iwan

Setiawan,”PERANCANGAN ARM MANIPULATOR 4 DOF DENGAN

MENGGUNAKAN PENGENDALIAN CARTESIAN SPACE-

TRAJECTORY PLANNING”, Transient, Vol.1, No. 4,Desember 2012.

7. Hermawanti, 2014,”PROTOTYPE PENYORTIR BARANG

BERDASARKAN WARNA, BENTUK DAN TINGGI BERBASIS

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) DENGAN

PENGGERAK SISTEM PNEUMATIC.

8. Millah, Muhammad Sihabul, 2015,”SISTEM KENDALI MANIPULATOR ROBOT SEBAGAI PENYELEKSI BENDA BERWARNA”, Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang.

(19)

9. Munadi, 2009,”PURWARUPA ALAT PENGHITUNG KERTAS DAN

HARGA JASA PEMAKAIAN MESIN FOTOKOPI BERBASIS

MIKROKONTROLLER AT89S51”, Jurnal Teknik Elektro Vol. 15, No. 2, Juni 2013.

10. Siswo Wardoyo, Ri Munarto, Vicky Pratama,”RANCANG BANGUN DATA LOGGER MENGGUNAKAN LABVIEW”, Jurnal Ilmiah Elite Elektro Vol.

4, No. 1, Maret 2013

11. Tompunu, Alan Novi, 2011,”PENGOLAHAN CITRA DIGITAL UNTUK MENDETEKSI OBYEK MENGGUNAKAN PENGOLAHAN WARNA MODEL NORMALISASI RGB”, Teknik Komputer, Fakultas Teknik, Politeknik Negeri Sriwijaya, Palembang.

12. Wibowo, Raby Ady, 2012,”IMPLEMENTASI ARM MANIPULATOR DAN SENSOR WARNA DALAM PROTOTYPE OTOMATOSASI SISTEM PENYORTIR BOX BERWARNA BERBASIS MIKROKONTROLLER AVR ATMEGA 8535”, Jurnal Gema Teknologi Vol. 17, No. 2, April 2013.