1. MINIFAKTUR
PENGISIAN SUSU CAIR SECARA OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLLER AT1280
Oleh:
IRWAN BUDI RAHMANTO
1210501001
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS TIDAR
2. PENDAHULUAN
Saat ini teknologi sistem kontrol otomatis semakin berkembang seiring
meningkatnya kebutuhan akan otomatisasi pada berbagai peralatan baik
untuk keperluan industri, keperluan rumah tangga ataupun untuk
keperluan yang lainnya. Misalnya pada pabrik-pabrik besar saat ini hampir
sebagian besar peralatan yang ada bekerja secara otomatis, dengan
dikontrol menggunakan suatu sistem kontrol yang dapat diprogram sesuai
dengan kebutuhan.
3. LANDASAN TEORI
Teknologi Otomatisasi adalah penggantian tenaga manusia dengan
tenaga mesin, yang secara otomatis melakukan dan mengatur pekerjaan
sehingga tidak memerlukan lagi pengawasan manusia. Otomatisasi
menghemat tenaga manusia, terutama suatu penempatan yang
menguntungkan dari unsur-unsur pelayanan adalah mengurangi
banyaknya gerakan-gerakan tangan sampai seminimum mungkin.
Gerakan-gerakan yang biasa dilakukan manusia seperti menggeser,
mengangkat, menempa, dan lain-lain telah dapat digantikan oleh gerakan
aktuator mekanik, listrik, pneumatik, hydrolik, dan lain-lain.
4. PEMBAHASAN
Sistem pengisian susu secara otomatis ini dirancang untuk bekerja secara
otomatis dengan menggunakan mikrokontroler AT1280 sebagai
pengendali. Alat yang dirancang untuk bertugas menggerakan,
mengendalikan, dan mematikan motor dan pompa berdasarkan jumlah
susu yang di kehendaki.
Beberapa komponen utama yang dipergunakan dalam alat ini adalah
catu daya, sensor, mikrokontroler, keran elektris dan motor penggerak
conveyor.
5. KLASIFIKASI KOMPONEN
Mikrokontroler adalah chip komputer yang bisa diprogram dan digunakan
untuk tugas-tugas yang berorientasi kontrol.
Sistem sensor yang digunakan adalah sensor adjustable infrared untuk
mendeteksi adanya botol susu dan juga sebagai counter untuk menghitung
jumlah botol susu yang telah diisi dan sensor water flow untuk mendeteksi
volume susu yang telah diisi. Kedua sensor tersebut sudah dalam bentuk
modul sensor sehingga rangkaiannya dihubungkan langsung ke
mikrokontroler.
6. Motor DC dipergunakan untuk menggerakan conveyor belt. Pada saat
motor ini beroperasi, biasanya terjadi induksi yang mengakibatkan
tegangan menjadi sangat tinggi sehingga diperlukan motor driver untuk
mengatur motor agar tidak mengganggu rangkaian lain yang berhubungan
dengan motor.
7. METODE
Sistem otomasi pengisian dan penghitungan jumlah botol pada depot air isi
ulang ini dengan menggunakan mikrokontroler Atmega1280 terdiri atas 2
bagian utama, yaitu perancangan perangkat keras (hardware) dan
perancangan perangkat lunak (software). Perancangan perangkat keras
terdiri dari rangkaian minimum mikrokontroler, rangkaian catudaya, rangkaian
sensor, dan rangkaian relay. Sementara perancangan perangkat lunak
(software) menggunakan bahasa BASCOM-AVR.
LCD
Relay Keran otomatis
Water flow
sensor
Adjustable
infrared
Relay
Mikrokontroler
Atmega1280
Motor penggerak
conveyor
8. SISTEM PERENCANAAN
Pada diagram tersebut adalah alur proses sistem otomasi pengisian dan
penghitungan jumlah pengisian susu, mulai pendeteksian botol susu yang
dideteksi oleh sensor adjustable infrared sampai menghidupkan keran elektrik
dan menghitung jumlah pengisian susu yang telah dilakukan secara otomatis.
Sensor adjustable infrared berfungsi sebagai detektor botol susu yang akan
memberikan logika high atau low dan akan diproses oleh mikrokontroler yang
kemudian akan digunakan untuk menghidupkan keran elektrik dan
menghentikan conveyor, sensor water flow akan mematikan keran elektrik
setelah botol susu terisi penuh dan akan penampilkan jumlah botol susu yang
telah terisi pada LCD.
9. Perancangan Sistem Perangkat keras
Perancangan perangkat keras terdiri dari bagian catudaya, sistem sensor,
rangkaian minimum mikrokontroler, dan rangkaian relay. Sistem otomasi
pengisian dan penghitungan jumlah botol pada depot air isi ulang berbasis
mikrokontoler Atmega1280 ini dibuat dengan menggunakan sistem
perangkat keras terdiri dari rangkaian sistem sensor, rangkaian sistem
minimum mikrokontoler Atmega1280, dan perancangan sistem relay.
Rangkaian Sistem Sensor
Sistem sensor yang digunakan adalah sensor adjustable infrared untuk
mendeteksi adanya botol dan juga sebagai counter untuk menghitung
jumlah botol yang telah diisi dan sensor water flow untuk mendeteksi volume
air yang telah diisi. Kedua sensor tersebut sudah dalam bentuk modul sensor
sehingga rangkaiannya dihubungkan langsung ke mikrokontroler.
10. Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler Atmega1280
Komponen yang dibutuhkan untuk membuat rangkaian mikrokontroler
adalah satu buah IC Mikrokontroler Atmega1280 sebagai pusat pengolah
data dan pengendali rangkaian secara keseluruhan, satu buah catudaya 5
V sebagai sumber tegangan DC untuk mengaktifkan IC mikrokontroler
sebagai tempat menyimpan program.
Perancangan Sistem Relay
Untuk mengatur hidup mati keran digunakan dua buah relay elektromagnet
12V dc. Relay pertama digunakan untuk menghidupkan keran dimana
posisi relay pertama dipasang normally open (NO), sedangkan relay kedua
dipasang normally closed (NC).
11. Perancangan Perangkat Lunak
Bahasa pemrograman menggunakan bahasa BASCOM-AVR yang
merupakan bahasa pemrograman BASIC yang hasilnya dapat diubah
menjadi format *.hex. Diagram alir dari program yang dibuat dapat dilihat
pada Gambar 5.
12. Mulai
Sumber AC hidup?
Relay aktiv
Inisialisasi jumlah pengisian n = 0
Deteksi botol susu
Botol ada?
Keran hidup
Deteksi volume air keluar
Volume = 600ml ?
Matikan keran
Tampilkan jumlah botol susu pada LCD
Deteksi botol susu
Botol susu = ada?
Mulai