Senin, 15 Februari 2016

Pendeteksi Tiga Kode Warna dengan Penampil LCD Menggunakan Arduino Uno

Posted by Elektronika Polines on 1:50 AM , Tidak ada komentar



PENDETEKSI 3 KODE WARNA
DENGAN PENAMPIL LCD

Ade Kurniawan1, Faris Faishol  Auryn1, Muhammad Amin Marzuqi1, Taufiq Arrasyid1 , Samuel BETA.2
1Mahasiswa dan 2Dosen Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro,
Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia
E-mail : kurniawangade@gmail.com, farisfaishol01@gmail.com, muhammadaminmarzuqi@gmail.com, taufiqarrasyid23@gmail.com,  sambetak2@gmail.com
Intisari -- Dalam pembacaan warna dibutuhkan alat pendeteksi warna yaitu dengan menggunakan sensor warna. Maka dalam penelitian ini dibuatlah aplikasi Arduino menggunakan masukan sensor warna TCS3200 dengan luaran LCD 16 x 2. Selain menggunakan TCS3200 Modul GY-31, sebenarnya bisa menggunakan led RGB +LDR karena prinsip kerjanya hampir sama dengan TCS3200 Modul GY-31 tetapi harus mengkalibrasi dulu sebelum menampilkan data warna.

Kata Kunci : Arduino, Sensor Warna (TCS3200), LCD 16x2

Abstract—In reading the color needed detector color by using a color sensor. So in this study made use of an Arduino application TCS3200 color sensor inputs with outputs LCD 16x2. In addition to using the Module TCS3200 GY-31, may actually be using LED RGB + LDR because it works almost the same principle with TCS3200 Module GY-31 but had to calibrate the color before displaying data.

Keyword : Arduino, TCS3200 Color sensor, LCD 16x2



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

1.2  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?

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

1.4  Metodologi
Target proyek ini menjalankan program yang dapat diimplementasikan langsung terhadap alat. Langkah -  langkah pembuatan Proyek ARM 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
Gambar 2.1 Papan Arduino
Arduino adalah papan mikrokontroler berdasarkan ATmega328 (datasheet). Arduino ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, untuk mengaktifkan cukup menghubungkannya ke komputer dengan kabel USB dengan adaptor AC-DC atau baterai.
“Arduino Uno beroperasi pada tegangan eksternal dari 6-20 volt. ATmega328 ini memiliki memori sebesar 32 KB (0,5 KB dari memori tersebut digunakan untuk bootloader) dan juga memiliki memori sebesar 2 KB dari SRAM dan 1 KB dari EEPROM.
Arduino menggunakan software processing tersendiri penggabungan dari bahasa C++ dan Java.” Arif (2012:1)
Gambar 2.2 IDE Arduino 1.0
 ”Software Arduino dapat diinstal di berbagai sistem operasi seperti: LINUX, Mac OS, Windows. Software IDE Arduino terdiri dari 3(tiga) bagian:
1.       Editor Program, untuk menulis program dalam bahasa processing. Listing program pada Arduino disebut sketch.
2.       Compiler, modul yang berfungsi mengubah bahasa prosesing (kode program) kedalam kode biner karena kode biner adalah satu satunya bahasa program yang dipahami oleh mikrokontroler.
Uploader, modul yang berfungsi memasukan kode biner kedalam memori mikrokontroler.”
Arduino Uno memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6 dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, resonator keramik 16 MHz, koneksi USB, jack listrik, header ICSP, dan tombol reset. Ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau kekuasaan itu dengan adaptor atau baterai AC-to-DC untuk memulai.
Uno berbeda dari semua papan sebelumnya dalam hal itu tidak menggunakan FTDI chip driver USB-to-serial. Sebaliknya, fitur Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai versi R2) diprogram sebagai konverter USB-to-serial.
Uno memiliki resistor menarik garis 8U2 HWB ke tanah, sehingga lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam mode DFU . memiliki fitur baru sebagai berikut:
1.       Pin out: tambah SDA dan pin SCL yang dekat dengan pin AREF dan dua pin baru lainnya ditempatkan dekat dengan pin RESET, yang IOREF yang memungkinkan perisai untuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan dari papan. Di masa depan, perisai akan kompatibel dengan kedua papan yang menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan dengan Arduino Karena yang beroperasi dengan 3.3V. Yang kedua adalah pin tidak terhubung, yang dicadangkan untuk tujuan masa depan.
2.       Sirkuit RESET kuat.
3.       16U2 atmega menggantikan 8U2.

2.2    Sensor TCS3200
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).
Di dalam TCS3200, konverter cahaya ke frekuensi membaca sebuah array 8x8 dari photodioda, 16 photodioda mempunyai penyaring warna biru, 16 photodioda mempunyai penyaring warna merah, 16 photodioda mempunyai penyaring warna hijau, dan 16 photodioda untuk warna terang tanpa penyaring.
 4 tipe warna dari photodiode telah diintegrasikan untuk meminimalkan efek ketidak seragaman dari insiden irradiance. Semua photodiode dari warna yang sama telah terhubung secara parallel. Pin S2 dan S3 digunakan untuk memilih grup dari photodiode(merah, hijau, biru, jernih) yang telah aktif.
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

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    Alphanumeric LCD 16x2
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, ataupun layar komputer. Pada bab ini aplikasi  LCD yang dugunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat. Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah :
a.      Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris.
b.      Mempunyai 192 karakter tersimpan.
c.       Terdapat karakter generator terprogram.
d.      Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit.
e.       Dilengkapi dengan back light.

3.       PERANCANGAN 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.
1.       Perancangan hardware
Perancangan dan pembuatan elektrik ini meliputi pembuatan sensor warna, power supply dan lcd 16x2.
2.       Perancangan software
Untuk diagram alir, program aplikasi Arduino menggunakan masukan sensor warna dan keluaran lcd 16x2.
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.       PENGUJIAN ALAT
Dalam proyek yanng kami buat, perlu diuji untuk menentukan keakuratan alat sebagai alat ukur, adapun langkah - langkah cara pengujian yang akan kami lakukan adalah :
1.       Mengkalibrasi alat yang akan diukur, apakah sudah sesuai dengan  program  yang dibuat atau belum.
2.       Memasukkan input berupa 3 kertas warna dengan warna berbeda-beda untuk dibaca sensor kemudian diproses oleh Arduino yang kemudian ditampilkan output berupa lcd.

5.       KESIMPULAN
1.       Sensor warna berfungsi untuk mendeteksi warna sesuai dengan kertas warna yang di berikan.
2.       Hasil pembacaan warna akan ditampilkan pada LCD sesuai dengan program yang dibuat.


6.       DAFTAR PUSTAKA
[1]http://belajarduino.blogspot.com/2014/07/alatpembaca-warna_4.html
[2]http://baskarapunya.blogspot.com/2013/05/sensor-
warna-tcs3200-and-tcs3210.html
[3]http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/motor-servo/
[4]http://www.academia.edu/8621629/Sensor_Warna_RGB_TCS3200

7.       BIODATA
Ade Kurniawan. Penulis dilahirkan di Semarang, 17 Desember 1995. penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA N 2 Bae. 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. 3.32.13.2.01.

                                                      
Nama penulis Faris Faishol Auryn. Penulis dilahirkan di Semarang, 29 Agustus 1995. Tahun 2013 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA N 4 Semarang. 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. 3.32.12.2.08.

Nama penulis Muhammad Amin Marzuqi. Penulis dilahirkan di Demak, 16 Juni 1995. Tahun 2013 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA N 1 Pangkalan Bun. 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. 3.32.13.2.15.

Nama penulis Taufiq Arrasyid. Penulis dilahirkan di Pati, 23 Mei 1995. Tahun 2013 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA N 1 Pati. 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. 3.32.13.2.22.

 Download Jurnal and Program Here

Tidak ada komentar :

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar ( Atom )