BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

Transkripsi

1 BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN III.1. Analisis Masalah Dalam perancangan alat pendeteksi kadar alkohol pada buah-buahan untuk dikonsumsi ibu hamil menggunakan beberapa metode rancang bangun yang pembuatannya terdapat beberapa masalah yang harus dipecahkan. Permasalahan tersebut antara lain : 1. Sistem Mekanik Alat Masalah awal dalam merancang mekanik alat pendeteksi kadar alkohol pada buah-buahan untuk dikonsumsi ibu hamil ini merupakan suatu hal yang sulit, karena dalam perakitannya membutuhkan pola imajinasi yang tepat dalam membangun sistem mekanik alat, diantaranya penggunaan tempat untuk meletakkan komponen, perancangan alat, maupun proses perakitan secara keseluruhan. 2. Keakurasian data Masalah yang kedua dalam perancangan alat pendeteksi kadar alkohol pada buah-buahan untuk dikonsumsi ibu hamil ini adalah seberapa akurat data atau perintah pendeteksian yang akan dideteksi alat sehingga hasil pendeteksian benar-benar akurat. 23

2 24 III.2. Strategi Pemecahan masalah Ada beberapa permasalahan yang terjadi dalam perancangan alat pendeteksi kadar alkohol pada buah-buahan untuk dikonsumsi ibu hamil, untuk itu dibutuhkan solusi atau pemecahan masalah, antara lain : 1. Dengan adanya permasalahan pada sistem mekanik, penulis harus teliti dalam memilih bahan, merancang serta proses perakitan agar berfungsi sesuai dengan kebutuhan pada sistem yang dibangun. Dalam hal pemilihan bahan, penulis memilih bahan untuk mekanik terbuat dari wadah kue yang terbuat dari plastik dan botol minuman untuk meletakkan komponen sebagai media deteksi. 2. Dengan adanya permasalahan pada keakurasian data, ruang untuk pendeteksian harus tertutup rapat dan tidak terbuka yang menyebabkan udara luar masuk kedalam komponen, sehingga pendeteksian dapat diterima lebih akurat. III.3. Identifikasi Kebutuhan Adapun identifikasi kebutuhan dari simulasi perancangan alat pendeteksi kadar alkohol pada buah-buahan untuk dikonsumsi ibu hamil yaitu analisis kebutuhan software dan analisis kebutuhan hardware. III.3.1. Kebutuhan Perangkat Keras (Hardware) Interface yang Digunakan Dalam perancangan alat pendeteksi kadar alkohol pada buah-buahan untuk dikonsumsi ibu hamil menggunakan Arduino Uno R3, membutuhkan perangkat keras (hardware) interface yang mempunyai spesifikasi minimal sebagai berikut :

3 25 1. Laptop Proccessor Intel Core i3 CPU 2. Memory 2.00 GB 3. Harddisk 500 GB 4. VGA Card 512 MB III.3.2. Kebutuhan Desain yang Digunakan Adapun kebutuhan perangkat interface antara lain : 1. Kabel data USB dan kabel pelangi 2. Botol Minuman 3. Solder 4. Timah 5. Papan PCB 6. Beberapa baut dan mur 7. Sensor alkohol MQ-3 8. LCD 16 x 2 9. Peralatan lain yang dibutukan III.3.3. Kebutuhan Perangkat Lunak (Software) yang Digunakan Adapun perangkat lunak (software) yang dibutuhkan dalam perancangan alat pendeteksi kadar alkohol pada buah-buahan untuk dikonsumsi ibu hamil adalah lingkungan sistem operasi Microsoft Windows 7. Dan dalam perancangan ini juga menggunakan Aplikasi Arduino IDE. Aplikasi Arduino IDE adalah program Compiler berbasis windows untuk mikrokontroler keluarga AVR serta board Arduino dan Microsoft Visual Studio 2010.

4 26 III.4. Perancangan Hardware Perancangan hardware untuk perancangan alat pendeteksi kadar alkohol pada buah-buahan untuk dikonsumsi ibu hamil dapat diawali dengan membuat diagram blok sistem. Dimana tiap-tiap blok saling berhubungan antara yang satu dengan yang lainnya. Diagram blok memiliki beberapa fungsi yakni : menjelaskan cara kerja suatu sistem secara sederhana, menganalisa cara kerja rangkaian, mempermudah memeriksa kesalahan suatu sistem yang dibangun. III.4.1. Diagram Blok Rangkaian Secara garis besar, perancangan alat pendeteksi kadar alkohol pada buahbuahan untuk dikonsumsi ibu hamil ini terdiri dari Arduino Uno R3, Sensor Alkohol MQ-3 dan LCD 16 x 2. Diagram blok dari perancangan alat pendeteksi kadar alkohol pada buahbuahan untuk dikonsumsi ibu hamil ditunjukkan pada gambar III.1. Sensor Alkohol MQ-3 Arduino Uno R3 Wadah LCD 16 x 2 Gambar III.1. Rangkaian Blok Diagram 1. Sensor Alkohol MQ-3 berfungsi untuk mendeteksi kadar alkohol yang ada didalam wadah. 2. Wadah berfungsi sebagai tempat meletakkan buah yang akan dideteksi.

5 27 3. Arduino Uno R3 merupakan pusat kendali dari seluruh rangkaian. 4. LCD 16 x 2 berfungsi sebagai tampilan media data kadar alkohol secara hardware. III.4.2. Perancangan Arduino Uno R3 (Minimum Microcontroller ATMega 328p) Rangkaian Arduino Uno R3 pada perancangan ini merupakan pusat kendali dari seluruh sistem. Rangkaian minimum mikrokontroler ini ditunjukkan pada gambar III.2. Gambar III.2. Skema Rangkaian Arduino Uno R3

6 28 Pada gambar III.2. tampak jalur-jalur yang menghubungkan setiap pin I/O menuju mikrokontroler maupun jalur fitur lainnya pada sistem minimum Arduino Uno R3. III.4.3. Perancangan Rangkaian Power Supply Regulator 5 Volt Rangkaian ini berfungsi untuk memberi tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian power supply ini terdiri dari 1 keluaran, yaitu +5 volt. Keluaran +5 volt digunakan untuk memberi tegangan ke rangkaian mikrokontroler, LCD dan rangkaian serial. Rangkaian power supply ditunjukkan pada gambar III.3. Gambar III.3. Rangkaian Power Supply +5 Volt Catu daya yang digunakan dalam proyek akhir ini mempunyai tegangan keluaran + 5 Volt (Ground). Untuk memberikan input tegangan pada rangkaian arduino uno, dibutuhkan sebuah rangkaian penurun tegangan menggunakan adaptor. Adaptor yang digunakan merupakan produk jadi yang sudah banyak dijual di pasaran.

7 29 III.4.4. Perancangan Rangkaian Sensor Alkohol MQ-3 Rangkaian sensor alkohol ini berfungsi untuk mendeteksi kadar alkohol karena adanya gaya yang ditimbulkan oleh suatu rangsangan yang masuk dalam suatu alat. Gaya tersebut sendiri menyebabkan adanya kontraksi yang nantinya akan menghasilkan nilai kadar alkohol. Berikut adalah rangkaian sensor alkohol MQ-3 yang akan ditunjukkan pada gambar III.4. Gambar III.4. Rangkaian Sensor Alkohol MQ-3 Sensor MQ-3 dirangkai dengan resistor variabel 200 kω yang merupakan rekomendasi dari pabrik pembuat sensor MQ-3. Besar rentang tegangan keluaran rangkaian sensor MQ-3 diatur dengan menyesuaikan besar resistensi resistor variabel.

8 30 III.4.5. Perancangan Rangkaian LCD 16 x 2 ( Liquid Crystal Display) Rangkaian LCD berfungsi untuk menampilkan hasil akhir dari pendeteksian kadar alkohol pada buah-buahan. Rangkian LCD dapat dilihat pada gambar III.5. Gambar III.5. Skematik Rangkaian LCD Pada gambar III.5 pin 1 dihubungkan ke Vcc (5V), pin 2 dan 1 dihubungkan ke Gnd (Ground), pin 3 merupakan pengaturan tegangan Contrast dari LCD, pin 4 merupakan Register Select (RS), pin 5 merupakan R/W (Read/Write), pin 6 merupakan Enable, pin merupakan data. Reset, Enable, R/W dan data dihubungkan ke mikrokontroler ATmega328. Fungsi dari potensiometer (R2) adalah untuk mengatur gelap/terangnya karakter yang ditampilkan pada LCD.

9 31 III.5. Perancangan Software Perancangan software pada perancangan alat pendeteksi kadar alkohol pada buah-buahan untuk dikonsumsi ibu hamil, dapat dimulai dengan membuat flowchart untuk proses kerja pada alat, setelah itu akan dirancang program untuk alat yang akan dibuat. III.5.1. Flowchart Rancangan Alat Agar dapat melihat struktur jalannya program maka dibuat flowchart (diagram alur). Flowchart digunakan sebagai dasar acuan dalam membuat program. Struktur program akan lebih mudah dibuat atau didesain. Selain itu juga jika terdapat kesalahan akan lebih mudah untuk mendeteksi letak kesalahannya serta untuk lebih memudahkan dalam menambahkan intruksi-intruksi baru pada program jika nantinya terjadi pengambangan pada struktur programnya. Flowchart untuk perancangan alat pendeteksi kadar alkohol pada buahbuahan untuk dikonsumsi ibu hamil dapat dilihat pada gambar III.6.

10 32 Start Inisialisasi Input /Output Baca Sensor Koneksikan Deteksi Buah Cek Koneksi Terhubung? Tidak Ya Nama Buah Hasil Kadar % Finish Gambar III.6. Flowchart Alat Pendeteksi Kadar Alkohol Pada Buah-Buahan Start Merupakan saat program pertama kali dijalankan. Selanjutnya program akan menginisialisasi input/output program yang sudah siap untuk digunakan. Kemudian sensor akan membaca program yang telah dikirimkan oleh PC lalu sensor aktif dan siap untuk membaca objek buah yang akan dideteksi. Tetapi jika sensor tidak dapat membaca objek, maka program akan kembali untuk

11 33 membaca sensor. Jika data sensor berhasil membaca, maka akan menampilkan hasil kadar alkohol dan prosespun selesai. III.5.2. Rancangan Desain Tampilan Form Perancangan form alat pendeteksi kadar alkohol pada buah-buahan untuk dikonsumsi ibu hamil bertujuan untuk menggambarkan sketsa desain tampilan form yang akan dibuat sebagai tampilan interface kepada pengguna aplikasi. Adapun komponen-komponen dalam Visual Studio yang dipakai dalam rancangan form yang akan dibuat : Aplikasi Rancangan Pendeteksian Kadar Alkohol Perancangan Alat Pendeteksi Kadar Alkohol Pada Buah-Buahan Untuk Dikonsumsi Ibu Hamil Proses Loading 000% COM Port COM21 NAMA BUAH KADAR ALKOHOL BAUD Rate 9600 BUAH 0,00%Ppm Reset Exit Connect Serial AnggurDurian Nangka Nanas Pepaya Gambar III.7. Desain Tampilan Form yang akan Dirancang Pada gambar III.7 dapat dilihat bahwa desain tampilan form dalam Visual Basic yang dipakai diantaranya : 1. Textbox, yang berfungsi untuk menampilkan buah yang akan dideteksi dan hasil akhir kadar alkohol yang terdeteksi.

12 34 2. Label, berfungsi sebagai penampil serta menuliskan karakter yang nilainya tidak dapat diubah. 3. Button, berfungsi sebagai pemroses program yang akan mendeteksi kadar alkohol, mengaktifkan serial komponen yang dirancang. 4. ComboBox, berfungsi sebagai tempat pengaturan/penghubung PC dengan alat yang akan digunakan 5. ProgressBar, berfungsi sebagai penunjuk proses alat atau lamanya waktu untuk mendeteksi objek buah.