PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT KUE SURABI OTOMATIS ( BAGIAN PEMCAMPUR DAN PENGADUK) Design Build Automatic Surabi Cake Machine (Mixing Part And Blending Part) PROYEK AKHIR Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Oleh : Reza Firdaus PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2 RIWAYAT HIDUP Nama : Reza Firdaus NIM : Alamat : Jalan pojok selatan RT.04 RW.07 No. 206 Kel Setiamanah Kec. Cimahi Tengah Kota Cimahi Tempat, Tanggal Lahir : Ciamis, 7 Juni rezafirdaus_ecb@yahoo.co.id PENDIDIKAN SD Negeri WR Supratman SMP Negeri 9 Cimahi SMA Negeri 5 Cimahi Politeknik Negeri Bandung (Prodi. Tek. Elektronika) PENGALAMAN ORGANISASI Anggota LITBANG Himpunan Mahasiswa Elektronika (HME) Politeknik Negeri Bandung Anggota Forum Komunikasi Himpunan Mahasiswa Elektro se-bandung Raya (FKHME-B) Anggota Music Director Unit Kegiatan Mahasiswa Eltras Radio Kamus Anggota Unit Kegiatan Mahasiswa Robotika Polban

3

4 ABSTRAK Dalam proyek akhir ini dirancang dan direalisasikan rancang bangun alat pembuat kue surabi otomatis. Alat ini membantu proses pembuatan kue surabi mulai dari proses pencampuran bahan, pengadukan bahan adonan, pendistribusian adonan dan kemudian pemanggangan adonan. Pembahasan pada laporan ini dikhususkan pada bagian perancangan pencampur dan pengadukan adonan. Pada pencampur dan pengadukan bahan adonan terdapat valve yang berfungsi untuk mengalirkan bahan dasar adonan sampai pengaliran adonan ke cetakan. Motor DC digunakan untuk menutup valve dan solenoid valve untuk mengatur aliran adonan ke cetakan. Dalam alat diatur oleh Microkontroller ATMega 32. Untuk menggerakan motor DC dan solenoid valve diperlukan driver relay. Pada alat ini terdapat dua mode pemilihan yaitu mode pemilihan otomatis dan mode pemilihan manual. Mode otomatis dalam alat ini dibuat secara sequential (berurutan) untuk pengoperasian alat, sementara mode manual dalam alat ini dibuat untuk pengecekan setiap bagian bila terjadi kerusakan pada bagian sistem. Untuk menampilkan proses yang terjadi ditampilkan di LCD yang dilengkapi dengan push button untuk pemilihan menu. Dari Pengujian diperoleh hasil yaitu motor DC dengan kecepatan 19 rpm dan torsi kg/cm motor tersebut bisa mengaduk bahan adonan dan bisa membuka tutup valve. Sementara untuk Mengaliri bahan adonan dari tangki utama ke cetakan membutuhkan waktu 1 menit 20 detik karena aliran dari solenoid valve membutuhkan tekanan sehingga waktu yang di butuhkan lebih lama dibandingkan pengaturan buka tutup valve menggunakan motor DC. Kata Kunci : Pencampur, Pengaduk, Motor DC, Solenoid Valve, Driver Relay, Microcontroller ATMEGA 32, Push Button, LCD,

5 ABSTRACT In this project has been designed and realized a design bulid automatic surabi cake machine. This machine help the process of making a surabi cake start of the prosess of mixing ingridients, mixing dough, distributing dough, and baking dough. This report focused into part of mixing dough and blending dough. In the mixing and blending dough part, there is valve that have afection to drain basic material of dough until mold of dough. In this tools, DC motor used for close valve and solenoid valve regulate dough output a mold. This tool use microcontroller ATMega 32 as central controller for this tool. Driver relay used for twist DC motor and solenoid valve. There are two mode operation, automatically modes and manual modes. Automatic Mode made by sequential for operation of system, other wise manual mode made for check error part of system. There is push button to choice process that shown in LCD. From the experiment we get result that DC motor with 19 rpm speed and kg/cm torsion can blend the dough and can open the valve. Otherwise to flow the dough from the main tank to mold, needed 1 minutes, and 20 seconds, because the output flow from solenoid valve, needed some pressure so that the time needed is longer than valve control using DC motor. Keyword : Mixing,Blanding, Motor DC, Solenoid Valve, Driver Relay, Microcontroller ATMEGA 32, Push Button, LCD,

6 KATA PENGANTAR Tiada ungkapan yang lebih pantas penulis ucapkan selain puji dan syukur atas rahmat dan ridha Allah SWT, karena atas perkenan-nya lah penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir beserta Laporan sebagai salah satu syarat kelulusan Program Diploma III di Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung. Dengan segala keterbatasan dan kekurangan yang berasal dari penulis, yang tentunya mengharapkan kritik dan saran yang membangun, Proyek akhir yang berjudul Rancang Bangun Alat Penbuat Kue Surabi Otomatis dengan Sub Judul : Bagian Pencampur dan Pengaduk telah berhasil penulis selesaikan tepat pada waktunya. Dalam menyelesaikan proyek Akhir ini Penulis menyadari bahwa tidak akan berjalan dengan baik tanpa bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, izinkanlah penulis mempersembahkan rasa terimakasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada : 1. Yth. Bapak Ir. Hari Purnama, M.Eng sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung. 2. Yth. Ibu Ervin Masita Dewi ST, MT. Sebagai Ketua Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung. 3. Yth. Bapak Ir. Noor Cholis Basyaruddin, MT. Sebagai dosen pembimbing I yang telah membimbing, memberikan petunjuk dan pengarahan dengan sangat baik sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir ini. 4. Yth. Bapak Supriyadi, SST. Sebagai dosen pembimbing II yang telah memberikan pengarahan mengenai mekanik alat dan saran terhadap pengembangan alat, sehingga Proyek Akhir ini dapat bekerja dengan baik. 5. Ibu Dr. Ir. Paula Santi Rudati, M.Si., Ibu Dr. Ir. Tolangowati Olii Kamil, B.Sc, MT., Ibu Cucun Wida Nurhaeti, ST. M.Eng., selaku penguji yang memberikan koreksi dan saran. 6. Yth. Bapak Tjan Swi Hong, MSc. sebagai koordinator PA yang telah memberikan kebijaksanaannya untuk proses pengerjaan Proyek Akhir ini. 7. Yth. Bapak dan ibu dosen untuk semua ilmu dan pengalaman berharga yang diberikan kepada penulis.

7 8. Yth. Bapak Ihsan Somantri, selaku administrasi jurusan yang telah membantu penulis dalam birokrasi. 9. Bapak Agus, Ibu Iyom, Bapak Salim, ibu Imas, dan semua staf teknisi laboratorium dan staf perpustakaan teknik Elektronika yang telah membantu penulis memfasilitasi keperluan selama Proyek Akhir. Dan dengan segala kerendahan hati, penulis memanjatkan doa semoga semua bimbingan, bantuan, dorongan, dan semangat yang diberikan kepada penulis akan mendapatkan balasan pahala dari Allah SWT, dan semoga Proyek Akhir ini mendapatkan berkah dan ridha dari Allah SWT, aamiin yaa rabbal alamiin. Bandung, Juni 2012 Penulis

8 DAFTAR ISI Hal. ABSTRAK... i ABSTRACT... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR...viii DAFTAR TABEL...x BAB I : PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Tujuan Perumusan Masalah Batasan Masalah Metodologi Sistematika Penulisan... 3 BAB II : LANDASAN TEORI 2.1 Kue Surabi Microcontroller Real Time Clock LCD Pemrograman BASCOM AVR Baris Program Pernyataan Program Variabel Program Ekspresi dan Operator Push Button Transistor Sebagai sakelar... 17

9 2.8 Relay Dioda Motor DC Mekanisme Kerja Motor DC Torsi Motor Potensiometer Sebagai Sensor Posisi Solenoid BAB III : PERANCANGAN DAN REALISASI 3.1 Tahapan Perancangan Cara Kerja Sistem Secara Keseluruhan Diagram Blok Sistem Spesifikasi Alat Perancangan Perangkat Keras Perancangan Elektronik Perancangan Rangkaian Sistem Minimum Perancangan Rangkaian Konektor LCD Perancangan Rangkaian Pemutar Motor 1 Arah Perancangan Rangkaian Pemutar Motor 2 Arah Perancangan Rangkaian Regulator Tegangan Perancangan Rangkaian Sensor Posisi Perancangan Mekanik Perancangan Mekanik Rangka Pecampur dan Pengaduk Perancangan Mekanik Pengaduk Perancangan Mekanik Tempat valve Perancangan Mekanik Box kontrol ` Perancangan Perangkat Lunak Realisasi Alat BAB IV : PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Tujuan Pengujian dan Analisa Metode Pengujian Alat Bantu Yang Digunakan... 46

10 4.4 Langkah Langkah Pengujian dan Analisa Pengujian, Pengukuran dan Analisa Perangkat Keras Rangkaian Sistim Minimum ATMega Rangkaian Driver Relay Rangkaian Konektor LCD Rangkaian Regulator Tegangan Rangkaian Sensor Posisi Pengujian Waktu Volume Keluaran Valve Pengujian Kecepatan dan Torsi BAB V : PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A (Skematik Rangkaian, Layout PCB) LAMPIRAN B (Listing Program) LAMPIRAN C (Datasheet)

11 DAFTAR GAMBAR Hal. Gambar 2.1 Cetakan Surabi... 5 Gambar 2.2 Diagram Blok ATMega Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega Gambar 2.4 Rangkaian Interface Antara Microcontroller dan RTC Gambar 2.5 IC DS Gambar 2.6 LCD 16x Gambar 2.7 Arsitektur Push Button Gambar 2.8 Rangkaian Transistor Sebagai Rangkaian Sakelar Gambar 2.9 Grafik Saturasi Transistor Gambar 2.10 Arsitektur Relay Gambar 2.11 Bentuk Relay Gambar 2.12 Rangkaian Proteksi Tegangan Induktif Gambar 2.13 Karakteristik Dioda Gambar 2.14 Arah Jarum Armatur Untuk Putaran Searah Jarum Jam Gambar 2.15 Contoh Penerapan Potensiometer Sebagai Sensor Posisi Gambar 2.16 Simbol Solenoid Valve Gambar 2.17 Solenoid-Operated Latch Gambar 2.18 Arsitektur Fisik Solenoid Valve Gambar 2.19 Arsitektur Fisik Directional Valve... 26

12 Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Gambar 3.2 Rangkaian Sistem Minimum ATMega Gambar 3.3 Konektor LCD Gambar 3.4 Rangkaian Pemutar Motor DC 1 Arah Gambar 3.5 Rangkaian Pembuka Solenoid Valve Gambar 3.6 Rangkaian Pemutar Motor DC 2 Arah Gambar 3.7 Rangkaian Regulator Tegangan Gambar 3.8 Rangkaian Sensor Posisi Gambar 3.9 Sketsa Alat Secara Keseluruhan Gambar 3.10 Rangka Pencampur dan Pengaduk Gambar 3.11 Alat Pengaduk Gambar 3.12 Tempat Valve Gambar 3.13 Box Control Gambar 3.14 Flowchart Sistem Microcontroller Gambar 3.15 Flowchart Sistem Microcontroller Gambar 3.16 Realisasi Keseluruhan Sistem Gambar 3.17 Realisasi Pengaduk Gambar 3.18 Realisasi Pencampur Bahan Dasar Gambar 3.19 Realisasi Pemberian Topping Gambar 3.20 Realisasi Pengaduk dan Pengisian Adonan Gambar 3.21 Realisasi Box Rangkaian Gambar 3.22 Realisasi Rangkaian Driver Relay Putaran Motor Dua Arah... 43

13 Gambar 3.23 Realisasi Rangkaian Driver Relay Putaran Motor Satu Arah Gambar 3.24 Rangkaian Regulator Tegangan dan Konektor Sensor Posisi Gambar 3.25 Rangkaian Sistem Minimum ATMega Gambar 3.26 Rangkaian Sistem Minimum ATMega Gambar 4.1 Test Point Keluaran Port Microcontroller Gambar 4.2 Konektor LCD Gambar 4.3 Karakter Output LCD Gambar 4.4 Rangkaian Regulator Tegangan Gambar 4.5 Rangkaian Konektor Microcontroller dengan Potensiometer Gambar 4.6 Grafik Volume Keluaran vs Waktu... 57

14 DAFTAR TABEL Hal. Tabel 2.1 Pin - Pin LCD Tabel 2.2 Tanda - Tanda Relasi Tabel 2.3 Operator Logika Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Port Mikrokontroller Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Driver Relay Tabel 4.3 Pengujian Regulator Tegangan Tabel 4.4 Pengujian Sensor Posisi Buka Tabel 4.5 Pengujian Sensor Posisi Tutup Tabel 4.6 Pengujian Volume Aliran Valve Dengan Motor DC Tabel 4.7 Pengujian Volume Aliran Valve Dengan Solenoid Valve Tabel 4.8 Pengujian Kecepatan Motor... 58

15 DAFTAR TABEL Hal. Tabel 2.1 Pin - Pin LCD Tabel 2.2 Tanda - Tanda Relasi Tabel 2.3 Operator Logika Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Port Mikrokontroller Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Driver Relay Tabel 4.3 Pengujian Regulator Tegangan Tabel 4.4 Pengujian Sensor Posisi Buka Tabel 4.5 Pengujian Sensor Posisi Tutup Tabel 4.6 Pengujian Volume Aliran Valve Dengan Motor DC Tabel 4.7 Pengujian Volume Aliran Valve Dengan Solenoid Valve Tabel 4.8 Pengujian Kecepatan Motor... 58

16 DAFTAR PUSTAKA Boylestad, Robert, Louis Nashelsky. Electronic Devices and Circuit Theory, Oxford: New jersey ; Seven Edition. Erwin, Lilly T. Produksi Unggulan Indutri Rumahan, Jakarta: Gramedia Pustaka Utama ; Sigit, Riyanto. Robotika, Sensor, dan Aktuator, Bandung: Graha Ilmu ; Iswanto, S.T. Design dan Implementasi Sistem Embaded Mikrokontroler ATmega 8535 dengan Bahasa BASIC. Yogyakarta: Gava Media; Rangkuti, Syahban. Mikrokontroller ATMEL AVR Simulasi dan Praktek Menggunakan ISIS Proteus dan Code Vision AVR. Bandung: Informatika; Meri Wardana. Prinsip Kerja Relay. Diunduh pada tanggal 21 Mei Widodo Cuwik. Komponen Push Button. Diunduh pada tanggal 21 Mei Datasheet Atmega32 [Diunduh pada tanggal: 22 Febuari 2012] Datasheet Transistor BD139 [Diunduh pada tanggal: 22 Febuari 2012] Datasheet Real Time Clock DS [Diunduh pada Tanggal 25 Maret 2012]

17