Senin, 15 Februari 2016

Pendeteksi Kode Warna Menggunakan Sensor Warna Menggunakan Arduino

Posted by Elektronika Polines on 9:42 AM , Tidak ada komentar


PENDETEKSI KODE WARNA
MENGGUNAKAN SENSOR WARNA

Ambar Puspitasari1, Hartini2, Ponco Restu Afriyanto3, Samuel BETA.4
1Mahasiswa dan 2Dosen Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro,
Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia
E-mail :  Puspitasari_ambar@yahoo.com, hartinitini65@gmail.com,couo.bedoz@yahoo.co.id
Intisari --      Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328. Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya.
     Pada pembahasan kali ini akan dibahas mengenai aplikasi Arduino yaitu system pengguna kunci menggunakan Password yang menggunakan satu masukkan yaitu TCS3200 and TCS3210 merupakan konverter yang diprogram untuk mengubah warna menjadi frekuensi yang tersusun atas konfigurasi silicon photodiode dan konverter arus ke frekuensi dalam IC CMOS monolithic yang tunggal. Keluaran dari sensor ini adalah gelombang kotak (duty cycle 50%) frekuensi yang berbanding lurus dengan intensitas cahaya (irradiance).
TCS3200 and TCS3210 merupakan konverter yang diprogram untuk mengubah warna menjadi frekuensi yang tersusun atas konfigurasi silicon photodiode dan konverter arus ke frekuensi dalam IC CMOS monolithic yang tunggal. Keluaran dari sensor ini adalah gelombang kotak (duty cycle 50%) frekuensi yang berbanding lurus dengan intensitas cahaya (irradiance).

Kata Kunci : Arduino, Sensor Warna (TCS3200), LED RGB
Abstract— Arduino Uno is a microcontroller board based on ATmega328. Has 14 input pins of digital output which 6 input pin can be used as PWM outputs and 6 analog input pin, 16 MHz crystal oscillator, a USB connection, a power jack, ICSP header, and a reset button. To support the microcontroller to be used, quite simply connecting Board Arduino Uno to the computer using a USB cable or power supply with AC-to-DC adapter or battery to run it.
      In the discussion this time will be discussed on application Arduino that system key users using passwords using an insert that is TCS3200 and TCS3210 is a converter that is programmed to change color to a frequency that is composed of configurations silicon photodiode and a current converter to the frequency of the IC CMOS monolithic single. The output of this sensor is a square wave (50% duty cycle) with frequency directly proportional to light intensity (irradiance).
                TCS3200 and TCS3210 is a converter that is programmed to change color to a frequency that is composed of a silicon photodiode configuration and current to frequency converters in a single monolithic CMOS IC. The output of this sensor is a square wave (50% duty cycle) with frequency directly proportional to light intensity (irradiance).

Keyword : Arduino, TCS3200 Color sensor, Led RGB



1.     PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Begitu cepat perkembangan ilmu pengetahun pada era ini, terutama dalam pengetahuan teknologi yang setiap menitnya selalu ada enopasi – enopasi yang terbaru yang langsung turun ke pasaran. Dan juga pada era ini Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) tersebut, manusia terutama mahasiswa sebagai insan yang intlektual sebagai penerus cita-cita bangsa dituntut untuk mampu mengembangkan daya pikir, kemampuan dan kareatifitas serta diharapkan untuk mengikuti perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang begitu cepat perkembangannya.
Dengan kemajuan tersebut, membuat manusia selalu berusaha memanfaatkan teknologi yang ada untuk mempermudah kehidupannya. Karena setiap orang biasanya selalu berbeda pendapat masalah warna, untuk itu kami membuat alat pembaca warna otomatis agar setiap orang tidak berbeda pendapat tentang masalah warna dan juga bisa digunakan sebagai modul pembelajaran.

1.2           Tujuan
Tujuan pembuatan alat ini adalah :
1.       sebagai modul pembelajaran
2.       Sebagai penampil warna agar setiap orang tidak berbeda pendapat

1.3           Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang, akan ditentukan beberapa rumusan masalah, yaitu :
1.       Bagaimana alat yang didesain dengan mikrokontroller arduino dapat bekerja menggunakan  sensor TCS3200 sebagai pendeteksi warna ?
2.       Bagaimana cara menampilkan warna di LED RGB?

1.4  Pembatasan Masalah
Adapun yang membatasi alat ini adalah :
1.     Membaca warna dengan sensor warna TCS3200
2.     Menggunakan LED RGB untuk keluarannya
3.     Hanya mendeteksi 3 kode warna

1.5   Metodologi
Target proyek ini menjalankan program yang dapat diimplementasikan langsung terhadap alat. Langkah -  langkah pembuatan Proyek Arduino dapat didefinisikan sebagai berikut :
1.     Studi pustaka alat dan bahan
2.     Perancangan perangkat lunak dan program
3.     Implementasi program
4.     Pengujian perangkat lunak dan perangkat keras
5.     Analisa
6.     Laporan

2.     TINJAUAN PUSTAKA
Penjelasan dan uraian teori penunjang yang digunakan dalam membuat alat ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman tentang cara kerja rangkaian maupun dasar-dasar perencanaan pembuatan alat.

2.1      Arduino
Arduino adalah kombinasi perangkat keras dan lunak open source berbasis mikrokontroler sebagai sarana pengembangan elektronika yang fleksibel dan mudah digunakan. Nama arduino mencakup 3 hal antara lain :
1.     Perangkat keras berupa papan pengembangan berupa papan mikrokontroler berupa AVR  ATMega.
2.     Perangkat lunak sebagai pemrograman atau disebut integrated development envelopment.
3.     Bahasa pemrograman arduino berbasis bahasa C dan merupakan pengembangan pemrograman dari pemrograman wiring.
Arduino mempunyai berbagai macam variasi dengan bermacam-macam fitur dan fungsi yang berbeda. Salah satu variasi arduino adalah arduino uno, adapun komponen yang utama dalam arduino uno adalah :
1.     Regulator tegangan untuk menyuplai mikrokontroler yaitu 5 volt
2.     Kristal sebagai sumber detak (clock) yaitu sebesar 16 Mhz
3.     Rangkaian reset untuk mereset ulang pada program mikrokontroler
4.     Rangkaian ICSP (In Circuit System Programming)
  1. Chip Converter Serial to USB (FTDI)
  2. PIN input, output
 
Gambar 2.1 Board Arduino Uno
 
Gambar 2.2  Kabel USB Board Arduino Uno
2.2       Sensor TCS3200
TCS3200 adalah IC pengkonversi warna cahaya ke nilai frekuensi. Ada dua komponen utama pembentuk IC ini, yaitu photodioda dan pengkonversi arus ke frekuensi. Keluaran dari sensor ini sendiri berupa output digital yang berbentuk pulsa pulsa hasil pembacaan warna RGB.
Antar muka sensor ini dengan arduino cukup mudah, yaitu dengan menghubungkan pin-pin dalam sensor ini kedalam pin I/O digital arduino dan pin catu daya.
 
Fungsi dari pin-pin diatas dijelaskan dalam tabel dibawah ini :
Nama
No
I/O
Discription
GND
4
Ground
OE
3
I
Enable for active low
OUT
6
O
Output frekuensi
S0, S1
1,2
I
Output Frequensi scaling selection input
S2, S3
7,8
I
Photodiode type selection input
VDD
5
Supply voltage








Pada prinsipnya pembacaan warna pada TCS 3200 dilakukan secara bertahap yaitu membaca frekuensi warna dasar secara simultan dengan cara memfilter pada tiap tiap warna dasar. Untuk itu diperlukan sebuah pengaturan atau pemprograman untuk memfilter tiap-taip warna tersebut. Berikut tabel pengaturan pemfilteran warna yang terdapat pada TCS3200 :
Fitur Sensor TCS3200 antara lain :
1.     Konversi Tinggi Resolusi Intensitas Cahaya ke Frekuensi
2.     Warna Diprogram dan Full Skala Frekuensi Keluaran
3.     Berkomunikasi Langsung Dengan Microcontroller
4.     Pasokan tunggal Operasi (2,7 V sampai 5,5 V)
5.     Mempunyai Power Down Fitur
6.     Kesalahan Nonlinier Biasanya 0,2% pada 50 kHz
7.     Stabil 200 ppm / ° C Koefisien Suhu
8.     Bebas Timbal (Pb) dan RoHS-Kompatibel Paket “Surface Mount”
 
Gambar 2.3 Sensor TCS3200
 
Gambar 2.4 Blok diagram fungsional TCS3200
 
Gambar 2.5 Karakteristik TCS3200
S2
S3
Photodiode type
L
L
Red
L
H
Blue
H
L
Clear (no filter)
H
H
Green






Catatan Penggunaan :
•          Tegangan,VDD = 6V
•          Jarak tegangan masukan, Semua masukan,Vi = −0.3 V to VDD + 0.3 V
•          Suhu untuk beroperasi = −40°C to 85°C
•          Suhu untuk penyimpanan = −40°C to 85°C
•          Temperatur maksimum penyolderan sesuai dengan JEDEC J-STD-020A = 260°C

2.3      LED RGB
RGB merupakan model warna yang bergantung kepada peranti: peranti yang berbeda akan mengenali atau menghasilkan nilai RGB yang berbeda, karena elemen warna (seperti fosfor atau pewarna) bervariasi dari satu pabrik ke pabrik, bahkan pada satu peranti setelah waktu yang lama. Model warna ini merupakan model warna yang paling sering dipakai. Contoh alat yang memakai mode warna ini yaitu TV, kamera, pemindai, komputer, dan kamera digital. Kelebihan model warna ini adalah gambar mudah disalin / dipindah ke alat lain tanpa harus di-convert ke mode warna lain, karena cukup banyak peralatan yang memakai mode warna ini. Kelemahannya adalah tidak bisa dicetak sempurna dengan printer, karena printer menggunakan mode warna CMYK, sehingga harus diubah terlebih dahulu.
 
Gambar 2.9 LED RGB
RGB merupakan model warna aditif, yaitu ketiga berkas cahaya yang ditambahkan bersama-sama, dengan menambahkan panjang gelombang, untuk membuat spektrum warna akhir.

3.       METODE PEMBUATAN ALAT
Dalam perancangan dalam pembuatan penelitian ini yaitu alat pembaca warna, terdiri atas perancangan mekanik (hardware) yang meliputi perancangan elektrik, dan perancangan perangkat lunak(software). Perancangan ini mempunyai gambaran perancangan hardware, yang didalamnya ada beberapa rangkaian elektrik yang medukung alat ini.
 
Gambar 3.1 Diagram Blok Perancangan alat
1.       Perancangan hardware
Perancangan dan pembuatan elektrik ini meliputi pembuatan sensor warna, led rgb.
2.       Perancangan software
Untuk diagram alir, program aplikasi Arduino menggunakan masukan sensor warna dan keluaran led rgb
 
Gambar 3.2 Diagram Alir
3.  Pembuatan alat
Dalam pembuatan alat ini dapat dilakukan dengan beberapa tahap, yaitu:
1.       Membuat perencanaan bagan alat
2.       Membuat skematik ISIS proteus
3.       Membuat layout PCB
4.       Menyusun rangkaian sesuai skematik ISIS proteus
5.       Membuat program untuk arduino menggunakan software Arduino uno
6.       Pembuatan kerangka alat
7.       Pemasangan rangkaian pada kerangka alat
8.       Kalibrasi alat

4.       DAFTAR PUSTAKA
[1]http://belajarduino.blogspot.com/2014/07/alatpembaca-warna_4.html
[2]http://arduinoelektrorobotik.blogspot.co.id/2014/05/12-rgb-mood-lamp.html
[3]http://belajararduino2.blogspot.co.id/2015/02/pendeteksi-10-kode-warna-menggunakan.html
[4]http://www.academia.edu/8621629/Sensor_Warna_RGB_TCS3200

5.       BIODATA

Nama Ambar Puspitsari. Penulis dilahirkan di kota Boyolali, 16 Januari 1995. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Kemala Bhayangkari, SDN Simo 1, SMP 1 Simo, dan SMA 1 Simo. Tahun 2013 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2013 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.13.2.03. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email : Puspitasari_ambar@yahoo.com

Nama penulis Hartini. Penulis dilahirkan dikota Demak, 20 Maret 1995. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Kuncup Harapan 01, SDN Jatisrono 2, SMPN 1 Gajah, dan SMAN 03 Demak .Tahun 2013 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2013 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3)  di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro.Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.13.2.10. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email : Hartinitini65@gmail.com

Nama Ponco Restu. Penulis dilahirkan di kota Kendal tanggal 2 April 1995 . Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Taman Indriya, SDN 5 Boja, SMP 1 Boja, dan SMA 1 Boja. Tahun 2013 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2013 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.13.2.13. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email : couo.bedoz@yahoo.co.id

Tidak ada komentar :

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar ( Atom )