Laporan Tugas
Akhir Semester
MEKATRONIKA
Dosen Pengampu:
Beny Firman, S.T., M.Eng.
Pemilah Barang Berdasarkan Warna
menggunakan Sensor Warna TCS3200
Tugas ini disusun untuk memenuhi persyaratan kuliah Mekatronika
Disusun Oleh :
Adib Ansyari (151041012)
Haryanto Sacipto S. (151041015)
Anugerah Ramadhan (151041020)
Yunias Robby S.S. (151041032)
M. Nurhusna Minandin (151041036)
Heri Wibowo Istanto (151041045)
Achmad Yusuf Tristianto (151041054)
Tegar Alfi Septian (151047026)
JURUSAN
TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS
TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT
SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND
YOGYAKARTA
2016
Daftar Isi
Pemilah Barang Berdasarkan Warna
menggunakan Sensor Warna TCS3200
Intisari
A.
Latar
Belakang Masalah
B.
Metode
Penyelesaian Masalah
C.
Deskripsi
Kerja Sistem
D.
Deskripsi
Kerja Anggota Kelompok
E.
Alat &
Bahan Penelitian
F.
Hasil
Penelitian
G. Laporan Anggaran Pembelanjaan Komponen
H.
Kesimpulan
I.
Saran
Daftar Isi
I. Saran
Daftar Gambar
dan Tabel
Daftar Gambar
dan Tabel
Gambar 1. Blok Diagram Pemilah
Barang Berdasarkan Warna
Gambar 2. Rangkaian Alat
Gambar 3. Hasil Percobaan Servo
terhadap Warna Hijau
Gambar 4. Hasil Percobaan
Servo terhadap Warna Kuning
Gambar 5. Hasil Percobaan
Servo terhadap Warna Merah
Gambar 6. Program
Konfigurasi Servo dan Sensor Warna
Gambar 7. Program
Klarifikasi Warna
Tabel 1 Daftar Klasifikasi Job
Desk
Tabel 2 Rincian Job Desk
Pemilah Barang Berdasarkan Warna
menggunakan Sensor Warna TCS3200
Adib, Emon, Rama, Husna, Robby, Heri, Yusuf, Tegar
Jurusan Teknik Elektro
Institut Sains & Teknologi
AKPRIND Yogyakarta
Tegar.alfi@gmail.com
Intisari
Sistem sorting
sebenarnya dapat dilakukan oleh manusia secara manual, namun terdapat kelemahan
terutama faktor kelelahan yang dapat menyebabkan tidak efisien dan kuantitas
yang terbatas. Otomasi sistem pemilah barang berdasarkan warna dapat
menjadi solusi atas permasalahan tersebut sekaligus menjadi bahan pembelajaran
bagi mahasiswa teknik elektro dalam memahami suatu sistem mekatronika walaupun
pada taraf sederhana. Sensor TCS3200
adalah sensor warna yang memiliki kemampuan mengindera suatu warna dengan cukup
baik. Dengan keluaran unsur warna RGB sensor ini mampu membedakan warna dengan
baik, kemampuan inilah yang dapat dimanfaatkan sebagai pengganti indera mata
pada manusia di dalam sistem pemilahan barang. Hasil yang didapat pada alat ini
cukup baik terutama dapat melakukan pemilahan barang dengan sedikit error atau
kecil peluang errornya. Tentu ini menjadi langkah awal untuk membuat sistem
yang lebih baik lagi di masa depan.
Kata Kunci: Otomasi,
Sensor TCS3200, Pemilah
A.
Latar
Belakang Masalah
Dewasa ini perkembangan teknologi
semakin pesat baik di negara maju ataupun negara berkembang, termasuk
Indonesia. Dalam memasuki era globalisasi sekarang ini, lembaga pendidikan
mempunyai tanggung jawab mempersiapkan dan menghasilkan sumber daya manusia
(SDM) yang mampu menghadapi semua tantangan perubahan yang ada disekitarnya
yang berjalan sangat cepat. Dengan demikian maka pelaksanaan proses belajar
mengajar di lembaga pendidikan dituntut untuk menggunakan berbagai macam
strategi pembelajaran untuk meningkatkan kualitas belajar siswa., Penggunaan
teknologi memungkinkan para pelajar meningkatkan pengetahuan dan keterampilan,
bahkan sikapnya terhadap lingkungan belajar. Perkembangan teknologi adalah
sesuatu yang tidak bisa kita hindari dalam kehidupan ini, karena kemajuan
teknologi akan berjalan sesuai dengan kemajuan ilmu pengetahuan. Setiap inovasi
diciptakan untuk memberikan manfaat positif bagi kehidupan manusia.
Alat pemilah barang
berdasarkan warna adalah suatu sistem sederhana dari mekatronika. Sistem
tersebut dibuat agar mahasiswa mengerti garis besar dari mekatronika. Alat
pemilah barang berdasarkan warna tersebut mampu menggantikan tenaga manual yang
kurang efisien dalam melakukan pemilahan terutama pada segi kuantitas.
B.
Metode
Penyelesaian Masalah
Proyek ini menggunakan
metode penelitian sampling dan
percobaan pada objek yang akan dipilah. Objek tiap-tiap warna diambil secara
acak (sampling) kemudian diletakkan
di depan sensor. Percobaan dilakukan berulang-ulang pada objek yang berbeda
namun dalam satu warna. Hal tersebut ditujukkan agar didapat suatu klasifikasi
niai pembacaan sensor pada warna tertentu. Untuk memperkecil terjadinya error
karena salah pembacaan maka ditambahkan toleransi upper limit (batas atas) dan lower
limit (batas bawah).
Dengan demikian
didapatkan suatu pemahaman bahwa didalam sistem mekatronika terdapat error yang
dapat diatasi dengan beragam cara terlebih sistem yang dibuat tidak serta merta
sempurna sehingga dibutuhkan solusi yang konkret agar sistem mekatronika dapat
bekerja sesuai kehendak atau keinginan.
C.
Deskripsi
Kerja Sistem
Dalam sub ini diuraikan sistem kerja alat serta
hubungan antar komponen satu dengan lainnya. Penjelasan dapat dituangkan dalam
bentuk blok diagram seperti :
Gambar 1. Blok Diagram Pemilah Barang Berdasarkan Warna
Alat terdiri dari 2 mikro servo
sebagai aktuator dan 1 arduino sebagai kontroller. Dua mikro servo tersebut
mempunyai fungsi masing-masing, servo satu sebagai pengambil objek dari loader ke sensor kemudian kearah
pemisahan. Servo yanng kedua berfungsi melakukan pemilahan barang kedalam
tempat-tempat yang sudah ditentukan
Siklus kerja alat ini dapat kita sebutkan sebagai berikut:
1. Sistem dinyalakan dan melakukan inisialisasi terhadap
sensor dan servo, dimana servo satu pada posisi siap mengambil barang
2.
Barang yang terambil servo satu selanjutnya didorong ke
arah sensor
3.
Sensor melakukan pembacaan warna objek dibawahnya yang
nilainya dikirim ke kontroller
4.
Kontroller memerintahkan servo 2 mengambil posisi sesuai
hasil pembacaan warna
5. Servo satu mendorong objek kearah servo dua dalam hal ini
dijatuhkan dan diarahkan oleh sistem pemilah yang dimotori oleh servo dua
Servo satu kembali
kearah semula untuk mengambil barang.
D.
Deskripsi
Kerja Anggota Kelompok
Tabel 1 Daftar
Klasifikasi Job Desk
No
|
Nama
|
Bidang
Pekerjaan
|
||
Mekanik
|
Program
|
Elektrik
|
||
1
|
Tegar
Alfi
|
√
|
√
|
√
|
2
|
M.
Nurhusna. M
|
√
|
√
|
|
3
|
Achmad
Yusuf T.
|
√
|
√
|
|
4
|
Yunias
Robby S. S.
|
√
|
√
|
|
5
|
Heri
Wibowo
|
√
|
√
|
|
6
|
Anugerah
Ramadhan
|
√
|
√
|
|
7
|
Haryanto
Sacipto S.
|
√
|
||
8
|
Adib
Ansyari
|
√
|
||
Untuk lebih rincinya akan dijelaskan pada tabel berikut.
Tabel 2 Rincian Job Desk
Nama
|
Job Description
|
Tegar Alfi S.
|
-
Menyiapkan bahan
-
Koordinator kelompok
-
Merakit bagian base
-
Membuat seluncuran
-
Merakit, memotong, mengebor bahan
-
Memasang sensor dan servo
-
Memotong komponen
-
Memprogram arduino
|
M. Nurhusna M.
|
-
Menyiapkan bahan
-
Koordinator kelompok
-
Merakit bagian base
-
Membuat seluncuran
-
Merakit, memotong, mengebor bahan
-
Memasang sensor dan servo
-
Memotong komponen
|
Achmad Yusuf T.
|
-
Membuat laporan
-
Menyunting laporan perancangan
-
Merakit sensor
-
Membuat tumpuan dasar
-
Memasang seluncuran
-
Memasang komponen
|
Yunias Robby S. S.
|
-
Membuat laporan
-
Menyunting laporan perancangan
-
Merakit sensor
-
Membuat tumpuan dasar
-
Memasang seluncuran
-
Memasang komponen
|
Heri Wibowo
|
-
Membuat laporan
-
Menyunting laporan perancangan
-
Merakit sensor
-
Membuat tumpuan dasar
-
Memasang seluncuran
-
Memasang komponen
|
Anugerah Ramadhan
|
-
Memotong bahan
-
Mengebor bahan
-
Membuat base seluncuran
-
Membuat bahan yang dideteksi sensor
-
Membuat wadah untuk tempat bahan
|
Haryanto Sacipto S.
|
-
Memotong bahan
-
Mengebor bahan
-
Membuat base seluncuran
-
Membuat wadah untuk tempat bahan
|
Adib Ansyari
|
-
Memotong bahan
-
Mengebor bahan
-
Membuat base seluncuran
-
Membuat bahan yang dideteksi sensor
|
E.
Alat &
Bahan Penelitian
1)
Arduino UNO + USB kabel downloader
2)
Mikro DC Servo
3)
Sensor warna TCS3200
4)
DC Power Supply
5)
PVC
6)
Kayu triplek
7)
Plat besi
8)
Klem
9)
Mika
10) Lem Korea
11) Kabel Jumper
12) Mur dan baut
13)
Kertas asturo
F.
Hasil
Penelitian
Gambar 2 Rangkaian Alat
Setelah dilakukan percobaan dan sampling terhadap
objek maka didapat suatu hasil klasifikasi nilai unsur warna RGB terhadap
warna-warna yang dipilih untuk dipilah.
Gambar 3 Hasil Pembacaan Sensor terhadap Warna Hijau
Gambar 4 Hasil Pembacaan Sensor terhadap Warna Kuning
Gambar 5 Hasil Pembacaan Sensor terhadap Warna Merah
Klasifikasi nilai tersebut dijadikan dasar pembuatan program untuk memilah
barang dengan hasil sebagai berikut:
Tabel 3 Hasil Percobaan
R
|
G
|
B
|
|
Merah
|
41-59
|
181-193
|
98-107
|
Kuning
|
23-35
|
28-40
|
43-67
|
Hijau
|
98-137
|
40-59
|
82-109
|
Nilai diatas adalah
nilai terendah dan nilai tertinggi pada masing-masing unsur warna. Nilai
tersebut belum ditambahkan toleransi batas atas dan batas bawah sehingga
kemungkinan besar masih terdapat error pada kinerja sistem terutama ketika
nilai pembacaan sensor berada diluar jangkauan dari tiap-tiap unsur warna.
Gambar 6 Program Konfigurasi
Servo dan Sensor Warna
Gambar 7 Program Klasifikasi Warna yang Sudah diberikan
Toleransi Nilai
Berikut foto kelompok saat pengerjaan alat:
G. Laporan Anggaran Pembelanjaan Komponen
Tabel 4 Daftar Belanja Komponen
No.
|
Nama Item
|
Harga Item
|
Qty
|
Harga Total
|
1
|
Arduino Uno
|
Rp 65.000
|
1
|
Rp 65.000
|
2
|
Sensor warna TCS3200
|
Rp 85.000
|
1
|
Rp 85.000
|
3
|
Mikro DC servo
|
Rp 47.500
|
2
|
Rp 95.000
|
4
|
Kertas asturo
|
Rp 2.000
|
3
|
Rp 6.000
|
5
|
PVC 1x0.5 m
|
Rp 56.000
|
1
|
Rp 56.000
|
6
|
Mika
|
Rp 500
|
3
|
Rp 1.500
|
7
|
Klem
|
Rp 50
|
20
|
Rp 1.000
|
8
|
Mur dan baut
|
Rp 25
|
200
|
Rp 5.000
|
9
|
Kabel jumper
|
Rp 1.500
|
15
|
Rp 7.500
|
10
|
Lem korea
|
Rp 6.000
|
2
|
Rp 12.000
|
Total Belanja Komponen
|
Rp 334.000
|
|||
H.
Kesimpulan
Sistem yang dibuat pada
alat pemilah barang ini cukup kompatibel untuk memisahkan barang dari berbagai
warna. Hal ini disebabkan sistem dapat diprogram sesuai dengan hasil pembacaan
sensor warna TCS3200. Sehingga warna apapun selama bisa dibuat klasifikasi
nilainya dan dimasukkan ke dalam program maka dapat dipilah. Sistem ini dapat
bekerja dengan baik apabila tidak ada interferensi antar klasifikasi nilai
unsur pada masing-masing warna. Untuk memperkecil tidak terbacanya warna objek
maka dibuatlah nilai toleransi tambahan untuk menghindari tidak terbacanya
warna namun perlu diperhatikan bahwa nilai toleransi tersebut tetap berada pada
batas yang tidak mencampuri warna lain. Ada kemungkinan kecil pengaruh
penempatan alat dan pencahayaannya dapat mempengaruhi nilai pembacaan sensor.
Hal inilah yang menjadi alasan ditambahnya nilai toleransi pada program yang
dibuat.
I.
Saran
Alat yang dibuat sudah
cukup baik kinerjanya namun dalam beberapa hal masih terdapat kelemahan,
diantaranya yaitu: alat bekerja tanpa jeda, tanpa memperhatikan ada atau
tidaknya objek pada penampung sehingga alat terus-terusan melakukan pekerjaan.
Ini tidak efisien, sebab terjadi pemborosan daya yang seharusnya dihindari pada
suatu sistem mekatronika. Kelemahan tersebut sebenarnya dapat
diperbaiki/dihilangkan dengan cara menambahkan satu sensor lagi pada penampung
agar diketahui apakah pada penampung terdapat objek atau tidak. Jika tidak,
maka sistem berubah menjadi kondisi stand
by sedangkan apabila sistem terdapat benda/objek maka sistem bekerja
sebagai mana mestinya.
Selain itu, perlu
diperhatikan bahwa sistem ini mempunyai komponen yang memiliki berat yang cukup
sehingga diperlukan suatu bahan base
yang kuat, kokoh, dan tahan terhadap lekukan akibat beban berlebih. Bahan PVC
memiliki kemampuan yang cukup baik dalam menopang sistem, namun PVC memiliki
kelemahan tidak tahan terhadap beban berlebih jika PVC mempunyai dimensi yang
panjang. Pemilihan kayu/triplek dapat menjadikan solusi agar base menjadi lebih kuat dan tahan
terhadap lekukan.
