Perancangan dan Implementasi Alat Penghitung Roti Otomatis Menggunakan Arduino Uno dan Modul Sensor Infrared
Muhammad Afifuddin Javan, Sumarno,Jalaluddin, Dedy Hartama*,Ika Okta Kirana Program Studi Teknik Informatika, STIKOM Tunas Bangsa, Pematangsiantar, Indonesia Email:1[email protected],2[email protected], 3[email protected],
4,*[email protected], 5[email protected]
*) Email Penulis Korespondensi: [email protected]
Abstrak−Tulisan ini membahas tentang penghitungan jumlah roti secara Otomatis dengan menggunakan prinsip kerja barang dilaluisensor infared dengan memantulkan cahaya ketika barang terkena cahaya. Alat ini dapat bekerja secara otomatis karena dikendalikan oleh mikrokontroller ATmega328. Secara keseluruhan sistem ini terdiri dari beberapa komponen sensor Infrared, Lcd 16x2 ,beberapa kabel jamper,bredbord, catu daya dan beberapa alat lainnya. Tahapan ini diuji cobahitung ro ti secara otomatis. Hasil pengujian menunjukan rancang bangun alat sudah dapat bekerja dengan baik dalam melakukan proses penyeleksian dan perhitunyan jumlah roti. Yang akan di jual ke konsumen.
Kata Kunci: Mikrokontroler ATMega 328, Sensor Infrared, LCD 16x2
Abstract−This paper discusses the calculation of the amount automatically by using the principle of work of goods through the infahred sensor with reflecting light that mixes the light discovery items. This tool can work automatically because it i s controlled by the ATmega328 microcontroller. The whole system consists of several components 1. Infrared sensors, 2. 16x2 LCDs, several jamper cables, bredbord, power supplies and several other devices. This step is to try the bread counter automatically. The test results of the design of the tool can work well in the process of selecting and calculating the amount of bread. Which will be sold to consumers.
Keywords: 328 Microcontroller ATMega 328, Infrared Censor, 16x2 LCD
1. PENDAHULUAN
Teknologi merupakan sesuatu yang diciptakan untuk membantu dan mempermudah pekerjaan manusia dalam berbagai aspek yang diperlukan bagi kelangsungan dan kenyamanan hidup[1]. Dalam sebuah dunia industri sangat dibutuhkannya yang namanya teknologi dalam peroses kinerja pabrik misalnya, dimanasalasatunya dalam peroses kelancaran perhitungan roti ditempat itu. Namun dari sebagian industri masi banyak menggunakan peroses manual yang mana dari hal tersebut munculnya masalah yang mana dalam peroses pekerjaan manual itu masi terjadinya banyak kesalahan salasatunya ada pada dalam peroses perhitungan roti yang tidak akurat.
Dengan adanya microcontroler yang ada pada arduino dapat memberikan solusi permasalahan sehingga memudahkan para pekerja pabrik.
Melihat dari permasalahan diatas penulis ingin memberikan solusi agar dari peroses perhitungan roti ini dipermuda dengan perhitungan yang otomatis ini dapat membantu pekerja dari sebuah pabrik roti. Untuk itu penulis merancang alat ini, dengan memanfaatkan microcontroller yang ada pada arduino uno dan modul sensor infrared serta menambakan mesin convayordengan adanya alat ini tentunya dapat membantu khususnya pihak pemilik pabrik karna dapat mengurangi waktu dalam sebuah perhitungan dan memudakan karyawan pabrik melakukan pekerjaannya.
Berdasarkan penjelasan diatas, maka penulis mengangkat suatu topik untuk merancang sebuah alat pembantu perhitungan roti secara otomatis.
2. METODE PENELITIAN
2.1 Metode Pengumpulan Data
Untuk mengumpulkan data penelitian, penulis menggunakan dua metode yaitu : 1. Observasi
Data-data yang didapat dalam penyelesaian penelitian ini adalah dengan pengamatan pada sistem kerja peroduksi dan peroses perhitungan roti.
2. Study Literatur
Mencari bahan dari berbagai Literatur yang terkait dengan teknologi robotic dan aplikasinya.
3. Interview (Wawancara)
Interview (Wawancara) untuk mendapatkan penjelasan dari sistem kerja peroses perhitungan serta pengemasan roti yang sebelumnya menggunakan alat dan peroses untuk meyakinkan bahwa data yang diperoleh atau dikumpulkan benar bahwa dalam melakukan perhitungan roti masi manual, maka dilakukanlah interview. Hasil dari wawancara yang dilakukan yaitu sebagai berikut :
a. Sistem penghitungan roti yang digunakan secara manual.
b. alat-alat yang digunakan dari peroses pembuatan roti sampai pengemasan.
c. Kesalahan yang terjadi ketika menghitung secara manual.
2.2 Analisis Data
1. Perangkat keras (Hardware)
Dapat dilihat instrumen dan komponen elektronik dalam pembuatan alat penghitung roti otomatis berbasis Arduino UNO ATMega 328 seperti pada tabel 1 dibawah ini :
Tabel 1. Perangkat Keras
2. Perangkat Lunak (Software)
Perancangan perangkat lunak adalah langkah pembuatan sebuah program yang sesuai dengan algoritma untuk menjalankan sistem alat. Dapat dilihat pada tabel 2 software atau perangkat lunak yang digunakan.
Tabel 2. Perangkat Lunak
2.3 Algoritma Sistem
Untuk dapat menjalankan rangkaian ini diperlukan sumber listrik dan adaptor 9 volt. Tetapi jika terjadi arus listrik mati arduino dapat dihidupkan melalui kabel USB yang bersumber dari baterai, powerbankatau yang sejenisnya. Sedangkan rekomendasi tegangan untuk arduino berkisar antara 5 Volt DC sampai dengan 12 VDC. Kemudian Input didapatkan dari sensor Infrared yang memberikan hasil Output dari objet yang membuat pantualan sinar infrared diterima oleh potohdiode ke arduino dan dari arduino setelah itu arduino memberikan hasil outputnya kerangkaian LCD 16x2.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Analisa Permasalahan
Analisa permasalahan dari suatu perhitungan manual masih banyak terjadinya kesalahan karena dilakukan masih nanual, belum menggunakan yang namanya perhitungan roti secara otomatis. Namun semakin berkembangnya era teknologi ini pembuatan roti semangkin meningkat sehingga yang tadinya masih manual didorong untuk harus membuat alat yang tujuannya membantu perhitungan jumlah roti dipabrik.
Maka dari situ penulis akan merekomendasikan alat penghitung roti otomatis agar nantinya dapat membantu karyawan kususnya dalam melakukan perhitungan jumlah roti dipabrik. Beberapa permasalahan yang terdapat pada peroses penghitung roti dengan manual ini diantaranya saat ini yaitu :
a. Seringnya terjadi kesalahan dalam peroses perhitungan roti akibatnya dalam melakukan perhitungan mengulang kembali hitungan.
b. Membuang banyak waktu dari peroses perhitungan roti akibatnya penghasilang dari perusahaan itu menurun/
rugi.
3.2 Pemrosesan
Dari pemerosesan perhitungan roti akan bekerja melalui mesin convayor, yang akan membawa roti berjalan ke depan sensor infrared karna. Dalam sensor ini sudah terdapat transmiter dan receiver yang dikemas menjadi satu.
Deteksi jarak dapat disesuaikan dengan kebutuhan[2]. kemudian dari data yang diterima dari pembacaan sensor Infrared akan diproses oleh mikrokontroler Arduino uno kemudian data dari hasilOutputsensor yang sudahdiperose oleh Arduino hasil akhirnya akan ditampilkan ketampilan LCD 16x2.
Nama Adaptor 5 VDC Arduino Uno ATMega 328
Breadboard Sensor Infrared Mesin Convayor Kabel USB Tipe A to B
LCD 16X2 Jumper wire Potensio Meter 10K Tombol Pust Button
Buzzer Led 5Volt
Nama Software Fritzing Software ArduinoIDE
3.3 Perancangan Penelitian
Dalam pembuatan alat penghitung roti otomatis ini membutuhkan beberapa tahap perancangan, tahapan ini dimaksudkan agar perancangan mudah dipahami berdasarkan urutan langkah dari awal hingga akhir proses.
Gambar 1. Flowchart Penelitian 3.4 Perancangan Pemodelan
Pembuatan perangkat ini terdiri dari perencanaan desain mekanis yang mendukung kinerja alat dan berkarakter sesuai pada kondisi sesungguhnya. Perencanaan ini terdiri dari penyusunan peletakan posisi sensor pada mesin convayor yang akan dilalui sebah roti yang nantinya akan melewati sensor dan hasil perhitungan yang akan dilewati sensor dapat dilihat pada tampilan LCD 16x2 berikut dari peroses flowchart alur peroses pembacaan sensor infrared ke LCD 16x2.
Gambar 2. Alur kerja mesin penghitng roti otomatis
Keterangan : Pada saat Arduino dihidupkan yang pertama dilakukan adalah inisialisasi pada sensor.
Kemudian setelah ituLCD akan menampilan tampilan hitungan yang akan dihitung terhadap roti.
a. Kondisi pertama : Jika posisi roti berada tepat didepan sensor maka sensor akan membacanilai satu dan menampilkan hasil pembacaan dari sebuah outputsensor infrared ke LCD 16x2.
b. Kondisi kedua: Jika kondisi roti tidak melewati sebuah sensor infrared maka nilai output yang diterima sensor bernilai 0 ,tidak membaca hasil hitungan ke tampilan LCD 16x2.
3.5 Blok Diagram Mesin Penghitung Roti Otomatis
Gambar 3. Diagram Blok Mesin Penghitung Roti Otomatis Dari gambar 4 diatas dapat diuraikan fungsi tiap blok rangkaian sebagai berikut:
a. Blok Arus 220 volt tegangan AC merupakan bagiantegangan awal dalam penyuplay tegangan alat yang berfungsi sebagai input utama. Adaptor ini berfungsi sebagai catu daya alat untuk mengalirkan tegangan listrik. Tegangan listrik yang dari adaptor yang semula 220V di ubah menjadi tergangan 9 volt melalu transformator[3]
b. Blok adaptor 5 volt atau disebut dengan catu daya adalah suatu sumber penyupply kebutuhan sumber listrik pada rangkaian baik batrai maupun arus PLN[4]. tegangan yang akan mertujuan untuk menjalankan mesin rangkaian Ardino Uno ATMega 328.
c. Blok adaptor 12 volt merupakan tegangan input dari mesin penggerak motor convayor yang bertujan untuk mempermudah perhitungan roti terhadap modul sensor infrared yang terletak pada mesin convayor.
d. BlokArduino Uno ATMega 328 merupakan merupakan mikrokontroler yang berfungsi memperoses input sistem[5]. Dan mesin utama dalam mengontrol hitungan dari sebah sensor infrared yang akan memberikan masukan sebah nilai kerangkaian blok arduino uno ATMega 328 yang akan diolah menjadi hasil hitungan nilai yang akan ditampilkan ke LCD 16x2.
e. Blok LCD 16x2 Alphanumeric dengan Backlight warna biru dan hijau menggunakan koneksi via 12C, hanya membutukan 2 pin I/O untuk koneksi ke Arduino atau minsys lainya[6]. Dari tampilan hasil pengolaha dari sebah blok rangkaian Ardino Uno ATMega 328 dari pembacaan blok sensor infrared.
f. Blok rangkaian Infrared juga berfungsi sebagai input nilai yang dihasilkan dari peroses pemancaran infrared yang ditangkap oleh photodiode dan akan diolah oleh microcontroller dan mendapatkan hasil nilai ketampilan LCD 16x2.
3.6 Implementasi
Hasil pada perancangan dilakukan mulai dari input sensor, kemudian diperoses kepada Arduino Uno ATMega 328 dan dari hasil ahir Output yang dib acah melalui sensor akan ditampilkan hasil hitungan ke LCD 16x2 bisa dilihattampilan alat pada Gambar 5 dibawah ini.
Gambar 4. Hasil Rangkaian Mesin Penghitung Roti Otomatis 3.7 Validasi Data
Dengan menggunakan alat rancangan yang telah penulis kembangkan, dari alat penghitung roti otomatis ini.
yang telah dirancang akan divalidasi dengan pengujian telah berasil dan sudah dilakukan uji coba terhadap sensor yang membaca hitungan otomatis, maka dalam hal ini alat penghitung otomatis dapat membantu pihak perusahaan dan karyawan dalam meringankan pekerjaan karyawan.
a. Pengujian LCD
LCD adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data baik karakter, huruf ataupun grafik[7]. Pengujian tampilan LCD16x2 pada modul Arduino Uno ATMega 328adalah memastikan hasil dari sebuah hitungan terdeksi dengan baik apa tidak. dengan benar. Pengujian terhadap LCD 16x2dengan menampilkan hasil dari hitungan yang ditangkap oleh sensor infrared terhadap potohdiode.
Pengujian ini sudah berjalan dengan baik.
b. Pengujian modul Sensor Infrared
Pengujian sensor Infrared bertujuan untuk membaca sebuah benda yang bergerak didepannya yang nantinya pancaran cahaya dari sebuah infrared akan ditangkap melalui potohdiode. semua mikrokontroler dan sensor akan di rancang keselruan dan dapat bias berfungsi untuk mendeteksi objek atau orang, dibawah ini contoh dari rancangan perangkat sistem[8].
Pengujian ini dilakukan dengan simulasi dengan menggunakan sebuah roti yang bergerang menggunakan mesin motorconvayordan MikrokontrolerATMega 328. Hasil pengujian ini dapat dilihat pada tabel 3
Tabel 3. Hasil Pengujian Sensor LDR
c. Pengujian mesin Convayor
Pengujian mesin Convayor ini bertujuan membantu dalam peroses penghitungan sebua roti dengan mesin ini sistem penghitungan yang dilakukan akan berjalan dengan otomatis,karena dalam perhitungan roti mesin ini bekerja sebagai pembawa roti melewati sensor infrared sehingga peroses dari perhitungan lebih mudah dan cepat.
3.8 Spesifikasi Kebutuhan Sistem
Dalam PerakitanAlat penghitung roti otomatis ini membutuhkan komponen ataupun peralatan yang diperlukan guna untuk memudahkan dalam proses perakitan. Beberapa kebutuhan komponen dan peralatan yang perlu disediakan seperti terlihat pada Tabel
Tabel 4. Spesifikasi Kebutuhan Alat
3.9 Prosedur Kerja Sistem
Untuk simulasi percobaan dapat disesuaikan dengan prototype yang telah dibuat dan beberapa kondisi sistem kerja alat penghitung roti otomatis bekerja.
a. Kondisi Mesin saat pertama kali dihidpkan
Dimana kondisi saat mesin dihidupkan kondisi port inisialisasi pin pada sensor, saat mulai berkerja dan memulai mengoperasikan alat-alat pembantu lainya.
Gambar 5. Kondisi Mesin Saat Pertama Kali Hidup b. Kondisi saat memulai perhitungan sebua roti
Dimana kondisi ini dalam melakukan dalam pergerakan roti
Infrared Deteksi Kondisi Input Ke Arduino Hasil Tidak ada pantulan infrared Tidak ada nilai Hitngan 0 Ada pantulan cahaya infrared Ada nilai Hitungan 1
Komponen Jumlah
Arduino Uno ATMega 328
1 Sensor Infrared 1 LCD 16x2
Mesin Convayor Papan Board Lampu Led Potensio Meter Adaptor 12 v&5v Kabel Jumper Tombol Button Dinamo Motor Buzzer
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Gambar6. Kondisi Siap Untuk Melakukan Perhitngan c. Kondis ketika peroses perhitungan di LCD
Dimana kondisi dari tampilan LCD 16x2 ketika melakkan peroses perhitungan akan beruba menjadi nilai satu, itu ketika sensor mendapatkan nilai input dari cahaya sebuah sensor infrared ke roti yang menutupi sensor sehingga pancaran sensor akan menangkap dari photodiode dan menghasilkan output ke microcontroler.
Gambar 7 Tampilan LCD 16x2 Dari Perhitungan Roti
4. KESIMPULAN
Setelah melakukan perancangan Alat penghitng roti otomatis ini Prototype dan kemudian dilakukan pengujian terhadap alat ini, sudah berjalan dengan baik dan setiap blok secara keseluruhan. maka penulis dapat diambil kesimpulan :
a. Alat yang telah dirancang oleh penulis suda bekerja dengan baik sesuai dengan yang diharapan.
b. sensor yang bekerja dapat membaca pergerakan roti yang cepat mampun yg lambat dapat bekerja dengan baik sesuai dengan harapan.
c. alat ini dibuat dengan menggunakan Arduino Uno ATMega 328 dan Sensor Infrareddan Output hasil ditampilan LCD 16x2.
d. Peroses penghitungan roti ini sudah berjalan secara otomatis dalam peroses perhitungan.
REFERENCES
[1] R. Rohmayanti, “Otomatisasi Penghitung Jumlah Barang Secara Random Dengan Sensor Ultrasonik Hc-Sr04 Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno,” J. Teknol. Pelita Bangsa, vol. 7, no. 1, pp. 1689–1699, 2017, doi:
10.1017/CBO9781107415324.004.
[2] R. G. Paramananda, H. Fitriyah, and B. H. Prasetio, “Rancang Bangun Sistem Penghitung Jumlah Orang Melewati Pintu menggunakan Sensor Infrared dan Klasifikasi Bayes,” J. Pengemb. Teknol. Inf. dan Ilmu Komput., vol. 1, no. 3, pp. 921–929, 2018.
[3] E. Maulana and R. A. Purnama, “Pemanfaatan Layanan SMS Telepon Seluler Berbasis Mikrokontroler Atmega328p Sebagai Sistem Kontrol Lampu Rumah,” J. Tek. Komput. Amik BSI, vol. III, no. 1, pp. 93–99, 2017.
[4] Suleman, A. E. Widodo, and A. Q. Saputra, “Pembuatan Alat Pengukur Tinggi Dan Berat Badan Berbasis Mikrokontroller Atmega8,” vol. 6, no. 1, 2018.
[5] H. Yenni and S. Susanti, “Perangkat Penghitungan dan Penentuan Kualitas Produksi Telur Ayam Berbasis Mikrokontroler Terintegrasi Smartphone,” JTT (Jurnal Teknol. Terpadu), vol. 5, no. 1, p. 113, 2017, doi:
10.32487/jtt.v5i2.269.
[6] Busran and E. Ferdiansyah, “Perancangan Alat Bantu Pengukuran Jarak Dalam Gua Berbantuan Arduino Menggunakan Sensor Ultrasonik,” J. TEKNOIF, vol. 5, no. 1, pp. 36–40, 2017, doi: 10.21063/JTIF.2017.V5.1.36-40.
[7] A. Mubarok, I. Sofyan, A. A. Rismayadi, and I. Najiyah, “Sistem Keamanan Rumah Menggunakan RFID, Sensor PIR dan Modul GSM Berbasis Mikrokontroler,” J. Inform., vol. 5, no. 1, pp. 137–144, 2018, doi: 10.31311/ji.v5i1.2734.
[8] E. Ardiansyah, H. Fitriyah, and D. Syauqy, “Sistem Penghitung Jumlah Orang Otomatis Pada Pintu Masuk Berbasis Sensor Ultrasonik dan Mikrokontroler Arduino Uno dengan Metode Bayes,” J. Pengemb. Teknol. Inf. dan Ilmu Komput., vol. 3, no. 1, pp. 673–678, 2019.
