9 BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT Dengan memahami konsep dasar alat pada bab sebelumnya yang mencakup gambaran sistem prinsip kerja dan komponen-komponen pembentuk sistem, maka pada bab ini akan dibahas mengenai perancangan sistem yang meliputi perangkat keras dan perangkat lunak. 3.1 Perancangan Perangkat Keras Perangkat keras terdiri dari rangka dan komponen elektronik yang mendukung dalam pembuatan alat ini. Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai proses pembuatan mekanik beserta bahan yang dibutuhkan dan komponen elektronik yang digunakan. 3.1.1 Mekanik Mekanik ini terdiri dari rangka utama, tempat penampungan, slot untuk meletakkan botol, dan semua sambungan pipa ataupun selang yang digunakan pada alat ini. Gambar perancangan dari alat ini ditunjukkan pada Gambar 3.1. Gambar 3.1 Perancangan mekanik 3.1.1.1 Rangka Utama Rangka utama ini dibuat dengan menggunakan besi siku. Pemilihan bahan besi siku dikarenakan bahan mudah dicari dan kuat. Komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan rangka selain besi siku adalah plat siku untuk setiap
22
Embed
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT 3 · 2017. 2. 7. · mendukung pembuatan alat, antara lain modul mikrokontroler, catu daya, modul saklar. Selain itu bagian. ... 9 P1_3 Valve
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
9
BAB III
PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT
Dengan memahami konsep dasar alat pada bab sebelumnya yang
mencakup gambaran sistem prinsip kerja dan komponen-komponen pembentuk
sistem, maka pada bab ini akan dibahas mengenai perancangan sistem yang
meliputi perangkat keras dan perangkat lunak.
3.1 Perancangan Perangkat Keras
Perangkat keras terdiri dari rangka dan komponen elektronik yang
mendukung dalam pembuatan alat ini. Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai
proses pembuatan mekanik beserta bahan yang dibutuhkan dan komponen
elektronik yang digunakan.
3.1.1 Mekanik
Mekanik ini terdiri dari rangka utama, tempat penampungan, slot untuk
meletakkan botol, dan semua sambungan pipa ataupun selang yang digunakan
pada alat ini. Gambar perancangan dari alat ini ditunjukkan pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Perancangan mekanik
3.1.1.1 Rangka Utama
Rangka utama ini dibuat dengan menggunakan besi siku. Pemilihan bahan
besi siku dikarenakan bahan mudah dicari dan kuat. Komponen yang dibutuhkan
dalam pembuatan rangka selain besi siku adalah plat siku untuk setiap
10
sambungan, mur dan baut. Berikut adalah gambar realisasi perancangan dari
rangka utama dan dimensinya.
Gambar 3.2 Rangka utama
3.1.1.2 Slot Botol
Slot botol ini berfungsi untuk meletakkan botol yang akan diisi. Tempat
botol ini dibuat dengan menyesuaikan bentuk botol yang akan digunakan. Bagian
ini dibuat dengan menggunakan papan kayu yang disesuaikan dengan botol yang
digunakan oleh UD. Mitra Tani. Terdapat dua tipe botol yang digunakan oleh UD.
Mitra Tani yaitu botol untuk takaran 1,2 liter dan takaran 5 liter. Wujud dari botol
yang digunakan ditunjukkan pada Gambar 3.3, dan realisasi dari perancangan slot
botol ditunjukkan pada Gambar 3.4.
11
Gambar 3.3 Botol untuk takaran (a) 5 liter (b) 1.2 liter
Gambar 3.4 Slot untuk botol
Seperti yang dijelaskan sebelumnya, slot dibuat dengan menyesuaikan
bentuk botol. Slot ini sekaligus menjadi tempat untuk meletakkan sensor
keberadaan botol yaitu fotodioda dan sinar laser yang dipantulkan dengan cermin
dengan sudut kemiringan tertentu sehingga dapat mendeteksi keberadaan botol.
3.1.1.3 Sambungan pipa.
Sambungan pipa ini dibuat dengan dua tipe pipa sambungan dengan ulir
dalam ½ inch. Yang pertama adalah sambungan pipa lurus dan yang kedua adalah
sambungan pipa U sehingga sambungan pipa ini menjadi seperti yang ditunjukkan
pada Gambar 3.5a. Pemilihan pipa dengan ulir dalam ini dikarenakan dapat
memudahkan penulis untuk menyambungkan flow sensor dan solenoid valve
dikarenakan keduanya mempunyai ulir luar dengan ukuran ½ inch. Penulis
membuat 2 (dua) tipe sambungan, yaitu sambungan pipa untuk menghubungkan
flow sensor dan solenoid valve dan yang kedua adalah sambungan pipa untuk
12
membantu pengisian untuk botol untuk takaran 1,2 liter dikarenakan botol ini
lebih rendah bila dibandingkan dengan botol untuk takaran 5 liter. Kedua
sambungan pipa ini ditunjukkan pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Sambungan pipa
3.1.1.4 Penampungan
Bak penampunga ini berfungsi sebagai wadah cairan yang diberi 4 buah
lubang yang disesuaikan dengan kebutuhan pada alat ini dikarenakan alat ini
mempunyai 4 buat outlet. Bak penampung ini mempunyai dimensi panjang 51
cm, lebar 36,5 cm dan tinggi 22 cm. Dengan dimensi tersebut maka bak
penampung mempunyai volume sebesar 40,953 cm3
. Dengan volume ini, juga
bisa diartikan bak penampungan dapat menampung 40,953 dm3
atau 40,953 liter
air pada keadaan penuh. Dalam skripsi ini tinggi air tertinggi adalah 17 cm,
sehingga volume air yang tertampung adalah 31,645 cm3 atau sama dengan
31,645 liter Berikut adalah wujud fisik dari bak penampungan yang digunakan.
Gambar 3.6 Bak Penampungan
13
3.1.2 Komponen Elektronik
Bagian ini akan menjelaskan komponen elektronik yang digunakan demi
mendukung pembuatan alat, antara lain modul mikrokontroler, catu daya, modul
saklar. Selain itu bagian ini juga terdiri dari flow sensor, solenoid valve, sensor
keberadaan botol, sensor ketinggian level cairan.
3.1.2.1 Modul mikrokontroler
Pada skripsi ini, modul kontrol dikendalikan oleh mikrokontroler sebagai
pengendali utama. Mikrokontroler yang digunakan adalah R8C Renesas
R5F21246 buatan Renesas Electronic Coorporation. Board ini dibuat dengan
menyesuaikan kebutuhan dari penulis. Pemilihan mikrokontroler ini dikarenakan
mikrokontroler ini sudah cukup memenuhi kebutuhan dari penulis dalam
merealisasikan alat ini. Mikrokontroler ini berguna untuk menerima data masukan
dari pengguna, mengolah data yang dikeluarkan oleh semua sensor yang
digunakan meliputi flow sensor, sensor keberadaan botol, dan mengaktifkan
maupun menon-aktifkan solenoid valve.
Konfigurasi penggunaan port mikrokontroler R5F21246 dapat dilihat pada
Tabel 3.1, dan skema dari board mikrokontroler dapat dilihat pada Gambar 3.7.
14
Tabel 3.1 Konfigurasi penggunaan pin R8C R5F21246
No Nama Port Fungsi
1 P2_0 Output ke keypad
2 P2_1 Output ke keypad
3 P2_2 Output ke keypad
4 P2_3 Output ke keypad
5 P2_4 Input dari keypad
6 P2_5 Input dari keypad
7 P2_6 Input dari keypad
8 P2_7 Input dari keypad
9 P1_3 Valve pengisian tangki
10 P1_4 Valve 4
11 P1_5 Valve 3
12 P1_6 Valve 2
13 P1_7 Valve 1
14 P6_3 Flow sensor 1
15 P6_4 Flow sensor 2
16 P6_5 Flow sensor 3
17 P3_0 Flow sensor 4
18 P0_1 data 7 display LCD
19 P0_2 data 6 display LCD
20 P0_3 data 5 display LCD
21 P0_4 data 4 display LCD
22 P0_5 data E display LCD
23 P0_6 data Rs display LCD
24 P6_6 RX downloader
25 P6_7 TX downloader
26 P3_1 Input dari sensor keberadaan botol1
27 P1_0 Input dari sensor keberadaan botol2
28 P1_1 Input dari sensor keberadaan botol3
29 P1_2 Input dari sensor keberadaan botol4
30 P6_1 Input dari sensor ketinggian air
31 P6_2 Input dari sensor ketinggian air
32 P6_3 Input dari sensor ketinggian air
15
Gambar 3.7 Skema board mikrokontroler Renesas R5F21246
3.1.2.2 Keypad
Keypad 4x4 digunakan untuk memilih menu-menu dan memasukkan
takaran yang diinginkan oleh user yang ditampilkan pada layar LCD karakter
sebagai antarmuka alat dengan pengguna yang bertindak sebagai masukan.
Keypad 4x4 yang digunakan adalah tipe keypad matriks, sehingga port input yang
dibutuhkan untuk keypad ini hanya 8 pin yaitu 4 untuk baris dan 4 untuk kolom
yang digunakan untuk mengendalikan 16 tombol. Keypad ini dikoneksikan
16
dengan mikrokontroler pada P2.0 hingga P2.7 (8 pin). Baris 1 sampai baris 4
untuk P2.0-P2.3 dan kolom A sampai kolom D untuk P2.4-P2.7.
Gambar 3.8 Keypad 4x4
3.1.2.3 Penampil LCD 20x4
Modul LCD merupakan modul keluaran yang digunakan sebagai tampilan
berbagai karakter yang diinputkan melalui keypad. Modul ini menggunakan LCD
dengan resolusi 20x4, yang berarti bahwa tampilan LCD mampu menampilkan 20
karakter dalam 4 baris tampilan, sehingga tampilan yang dihasilkan sejumlah 80
karakter. Untai dari modul ini diperlihatkan pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9 Skema LCD 20x4
17
Pada Gambar 3.9 diperlihatkan untai modul LCD yang dihubungkan
dengan mikrokontroler, di mana terdapat 16 terminal yang mempunyai fungsi
masing-masing. Berikut adalah penjelasan dari tiap-tiap fungsi tersebut.
1. DB4-DB7, merupakan penyemat untuk empat jalur data atas yang dapat
digunakan untuk membaca data dari modul ke mikrokontroler atau
menulis data dari mikrokontroler ke modul.
2. DB0-DB3, merupakan penyemat untuk empat jalur data bawah yang dapat
digunakan untuk membaca data dari modul ke mikrokontroler atau
menulis data dari mikrokontroler ke modul, namun penyemat ini
digunakan untuk data lebih dari 4 bit. Karena dalam sistem hanya
dibutuhkan 4 bit saja mak jalur ini tidak digunakan. Penulis hanya
menggunakan jalur data atas.
3. E (Enable), merupakan penyemat untuk sinyal operasi awal yang mampu
mengaktifkan data tulis atau baca.
4. R/W (Read/Write), merupakan penyemat untuk sinyal pemilih baca atau
tulis, yang mana apabila penyemat ini diberi logika 1, modul akan
melakukan operasi baca, sebaliknya bila diberi logika 0 akan melakukan
operasi tulis. Pada sistem ini, penyemat ini diberi nilai 0 atau ground
dikarenakan LCD digunakan sebagai modul keluaran saja yang berarti
hanya melakukan operasi baca saja.
5. RS (Register Selection), merupakan penyemat untuk sinyal pemilih fungsi
register yang apabila diberi logika 0, register berfungsi sebagai register
instruksi untuk operasi tulis atau sebagai penanda sibuk, dan sebagai
pencacah alamat untuk operasi baca. Apabila diberi logika 1, register
berfungsi sebagai register data, baik untuk operasi tulis ataupun baca.
6. VEE (VLC), merupakan penyemat untuk terminal catu daya untuk
pengendalian tampilan LCD, yaitu mengatur contrast tampilan karakter
pada layar.
7. VCC, merupakan penyemat untuk catu daya 5 volt.
8. VSS, merupakan penyemat grounding.
18
3.1.2.4 Modul Saklar
Modul saklar pada sub bab ini adalah driver solenoid valve. Perancangan
driver ini menggunakan transistor NPN dengan seri BD 139 sebagai pemicu relay.
Pada perancangan driver ini juga menggunakan optocoupler 4n35 yang berfungsi
memisahkan catu daya mikrokontroler dengan catu daya solenoid valve. Driver
terdiri dari 5 driver yang digunakan untuk mengaktifkan ataupun menon-aktifkan
solenoid valve yaitu 4 solenoid valve untuk 4 outlet dan 1 digunakan sebagai inlet
untuk penampung pada alat ini dari penampung utama. Skematik driver solenoid
valve ditunjukkan pada Gambar 3.8
Gambar 3.10 Skema driver solenoid valve
Cara kerja dari driver tersebut adalah saat P1_7 dari mikrokontroler
bernilai 1 atau HIGH maka led pada optocoupler 4n35 menyala dan sisi penerima
optocoupler juga akan aktif atau arus mengalir dari VCC ke ground, sehingga pada
kaki basis transistor akan terpicu tegangan sehingga transistor akan berada di
kondisi jenuh atau saturasi dan relay akan aktif sehingga mengakibatkan solenoid
valve akan aktif. Keadaan sebaliknya apabila P1_7 dari mikrokontroler bernilai 0
atau LOW maka led pada optocoupler tidak menyala dan sensor penerima tidak
bekerja, sehingga transistor tidak terpicu dengan tegangan sehingga transitor
berada di keadaan cutoff dan relay tidak aktif.
BD 109
mikro
valve
2N2896Q2
D1DIODE
+ V212V
U1OPTOISO
RLY112VSPDT
R24.7k
R31k
R1330
19
Agar transistor tersebut dapat bekerja sebagai saklar ada beberapa hal
penting yang harus diperhatikan, antara lain :
1. Menentukan Ic.
Ic adalah arus beban yang mengalir dari kaki kolektor menuju
emitor transistor. Arus beban tidak boleh lebih besar dari Ic maksimum
yang dilewatkan oleh transistor. Arus beban saat saturasi dapat dicari
dengan persamaan sebagai berikut :
Ic(beban) < Ic(Max) syarat
Ic(beban) = 𝑉𝑐𝑐
𝑅(𝑟𝑒𝑙𝑎𝑦 )
2. Menentukan hfe transistor
Setelah arus beban yang akan dilewatkan pada transitor diketahui
maka selanjutnya adalah menentukan transistor yang akan digunakan
dengan syarat seperti di poin sebelumnya.
3. Menentukan Rb
Setelah menentukan transistor yang akan digunakan maka
langkah selanjutnya adalah menentukan hambatan pada basis (Rb).
Besar Rb dapat dicari dengan menggunakan persamaan sebagai
berikut:
Ib = 𝐼𝑐(𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 )
ℎ𝑓𝑒
Rb = 𝑉𝑅𝑏
𝐼𝑏
Pada untai driver solenoid valve juga terdapat diode yang
berfungsi sebagai diode free wheel yang berguna membuang arus dari
tegangan induksi yang terjadi pada saat peralihan kondisi dari ON ke
OFF. Ketika terjadi kondisi seperti ini kumparan yang terdapat pada
relay masih menyimpan arus sesaat yang besar. Hal ini sesuai dengan
sifat dari kumparan yang tidak dapat membuat arus menjadi 0 dengan
seketika. Apabila muatan ini tidak dibuang, maka tegangan pada kaki
kolektor bisa terlalu besar dan mendapatkan arus yang besar sehingga
ini dapat merusak transistor yang digunakan.
20
Relay yang digunakan adalah relay 24 volt yang mempunyai
hambatan dalam sebesar 400 ohm, relay akan diberi tegangan 12 volt
sehingga dapat didapatkan arus pada kaki kolektor dengan perhitungan
sebagai berikut.
Ic = 𝑉𝑐𝑐−𝑉𝑐𝑒 (𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠𝑖 )
𝑅𝑟𝑒𝑙𝑎𝑦 =
12 0,5
400 = 28,8 mA………………. (3.1)
Ic maksimum berdasarkan datasheet dari BD139 adalah 1A,
maka berdasarkan perhitungan pada Persamaan 3.1, Ic masih berada
dibawah Ic maksimum sehingga sudah memenuhi syarat pertama yaitu
Ic beban harus lebih kecil dari Ic maksimum.
Transistor yang digunakan mempunyai hfe sebesar 40-250,
sehingga arus yang mengalir pada kaki basis dapat dicari dengan
menggunakan hfe terkecil.
Ib = 𝐼𝑐
ℎ𝑓𝑒 =
28,8𝑚𝐴
40 = 0,72 mA…………………………………….(3.2)
Gambar 3.11 Skema Optocoupler
Dengan skema seperti Gambar 3.11, photo transistor dapat memberikan
logika HIGH pada saat led optocoupler menyala sehingga dikarenakan photo
transistor berada di keadaan saturasi. Nilai konduktifitas pada kolektor – emitor
akan naik sehingga Vout mendapatkan sumber tegangan dari Vcc melalui kaki
emitor, jadi Vout akan bernilai HIGH≈VCC dan sebaliknya pada saat led tidak
aktif maka photo transistor tidak aktif atau OFF dan Vout dihubungkan ke ground
melalui R2 sehingga nilainya adalah LOW.
mikro
OUT
+V
V512v
R9330
R41k
U2OPTOISO
21
Dari hasil pengukuran tegangan output dari optocoupler yang
menggunakan 12 Volt dan resistor pada optocoupler sebesar 1k ohm adalah 5,6
Volt maka Rb dapat dicari dengan menggunakan rumus dibawah ini.
Rb= 𝑉𝑜𝑝𝑡𝑜𝑐𝑜𝑢𝑝𝑙𝑒𝑟 −𝑉𝑏𝑒
𝑖𝑏 =
5,6−1
0,72𝑚𝐴 = 6,388 kΩ ……………………………….(3.3)
Dengan perhitungan dengan Persamaan 3.3, ditunjukkan bahwa Rb
maksimal adalah 6,388kΩ. Dan resistor yang dipasang pada modul ini adalah 4.7
kΩ.
3.1.2.5 Solenoid valve
Valve berfungsi sebagai keran untuk membuka dan menutup saluran
keluaran cairan yang akan diisikan ke dalam botol. Valve mempunyai sistem kerja
ON untuk membuka dan OFF untuk menutup. Valve mempunyai tegangan kerja
antara 6V sampai 12V. Pada skripsi ini, valve diberi tegangan kerja 12V, untuk
12V arus yang dikonsumsi oleh valve ini untuk berada di keadaan ON adalah 320
mA [3]. Namun pada saat dilakukan pengukuran, setiap valve mengonsumsi arus
sebesar 43 mA. Gambar 3.11 menunjukkan wujud fisik dari solenoid valve yang
digunakan.
Gambar 3.12 Solenoid valve yang digunakan
3.1.2.6 Flow sensor
Flow sensor atau sensor aliran fluida digunakan untuk mengukur besarnya
volume air yang mengalir melalui suatu penampang misalnya pipa peralon, selang
dan sebagainya. Body dari flow sensor ini terbuat dari bahan plastik yang di
22
dalamnya terdapat turbin dan sensor hall-effect. Cara kerja sensor ini yaitu saat air
mengalir melewati sensor ini maka turbin di dalamnya akan berputar. Setiap
turbin berputar maka sensor magnetik di dalamnya akan mengeluarkan pulsa
sebesar VCC yang digunakan. Tegangan kerja sensor ini antara 5V sampai 24V
[4]. Pada alat ini sensor flow diletakkan di antara outlet dari penampung dan
solenoid valve yang dihubungkan dengan selang dari outlet dan sambungan pipa
PVC untuk solenoid valve. Wujud fisik dari flow sensor yang digunakan
ditunjukkan pada Gambar 3.13.
Gambar 3.13 (a) Wujud Fisik Flow sensor (b) Konfigurasi
3.1.2.7 Sensor Keberadaan Botol
Sensor keberadaan botol ini menggunakan fotodioda. Fotodioda adalah
komponen elektronik yang akan mengalirkan arus dari anoda ke katoda pada saat
terkena cahaya pada intensitas tertentu. Dengan rangkaian seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 3.12. Apabila fotodioda yang diberi lampu laser tidak
terhalang maka keluaran akan bernilai LOW dan sebaliknya apabila terhalang
akan bernilai HIGH. Nilai dari sensor keberadaan botol di masing-masing outlet
akan diterjemahkan oleh mikrokontroler untuk melanjutkan proses pengisian ke
dalam botol. Gambar 3.14 adalah rangkaian fotodioda yang digunakan.
23
Gambar 3.14 Rangkaian Fotodioda.
3.1.2.8 Sensor Ketinggian Level Cairan
Sensor ketinggian level cairan ini digunakan untuk mengetahui jumlah
cairan yang terdapat dalam tangki penampung yang nantinya dapat digunakan
sebagai informasi yang diterima oleh mikrokontroler untuk mengontrol solenoid
valve pengisi tangki penampung. Apabila tangki penampung sudah dianggap
penuh sesuai dengan level yang ditentukan , maka solenoid valve pengisi tangki
akan menutup. Solenoid valve pengisi tangki akan membuka kembali apabila
ketinggian level cairan sudah sampai di ketinggian batas tengah. Pada saat
keadaan cairan berada di level bawah maka asumsinya adalah tangki penampung
belum mendapatkan cairan yang cukup untuk mengisi ke dalam botol, sehingga
valve untuk pengisian ke dalam botol akan ditutup. Pengisian botol akan
dilanjutkan apabila level cairan kembali pada level atas dan valve pengisi tangki
akan menutup.
Sensor ketinggian level cairan ini dibuat dengan menggunakan saklar
transistor seperti yang digambarkan pada Gambar 3.15
mikro
D2
+V
V45V
R81k
24
Gambar 3.15 Skema Sensor Ketinggian Level Cairan dengan
menggunakan Transistor sebagai Saklar.
Cara kerja rangkaian di atas adalah dengan memasukkan 4 kawat kuningan
ke dalam tampungan, satu di antaranya dialiri tegangan 5V dan 3 (tiga) kawat
kuningan yang lain akan terhubung ke basis masing-masing transistor. Cairan
pupuk yang akan ditampung dapat menghantarkan listrik sehingga apabila kawat
kuningan yang terhubung pada basis transistor masuk ke dalam cairan, maka kaki
basis akan mendapatkan tegangan yang akan menyebabkan transistor berada di
keadaan saturasi. Hal ini menyebabkan tegangan keluaran dari kaki kolektor
transistor yang masuk ke dalam mikrokontroler akan bernilai LOW dan apabila
tidak masuk dalam cairan maka nilai keluaran dari kaki kolektor transistor yang
masuk ke dalam mikrokontroler akan bernilai HIGH. Dengan logika seperti yang
dijelaskan sebelumnya maka rangkaian adalah rangkaian active low. Data
masukan dari ketiga kaki kolektor dari ketiga transistor inilah yang digunakan
penulis untuk mengetahui level air yang berada di dalam penampungan. Gambar
mikro
mikro
mikro
bawah
tengah
atas
+V
V15V
R6330
R5330
R4330
R3560
R2560
R1560
25
3.16 ini menunjukkan bagaimana pemasangan keempat kawat kuningan di dalam
penampungan.
Gambar 3.16 Pemasangan kawat kuningan pada penampungan
Penjelasan dari gambar tersebut adalah sebagai berikut :
1. Tegangan 5 V.
2. Kawat kuningan yang terhubung pada basis transistor batas
bawah.
3. Kawat kuningan yang terhubung pada basis transistor batas
tengah.
4. Kawat kuningan yang terhubung pada basis transistor batas
atas.
26
3.1.2.9 Catu Daya 5V
Alat ini mempunyai 2 buah catu daya, yaitu catu daya 5V dan 12V. Catu
daya 5V dibutuhkan untuk mencatu beberapa komponen meliputi mikrokontroler,
flow sensor, laser dan fotodioda pada sensor keberadaan botol, LCD keypad, dan
optocoupler pada driver solenoid valve. Sedangkan catu 12V dibutuhkan untuk
mencatu 5 buah solenoid valve yang digunakan. Sumber catu daya 5V berasal dari
travo 3A yang mempunyai tegangan 12V AC, dan disearahkan dengan diode half
bridge. Untuk mencatu tegangan 5V digunakan IC regulator 7805, skema dapat
dilihat pada Gambar 3.17.
Gambar 3.17 Skema Power Supply 5V.
220 VACOUT 5V
Q1mj2955
IN
COM
OUT
U17805
C1
470uF
C2470uF
T1
D1DIODE
D2DIODE
C34700uF
R11
R210
27
3.2 Perancangan Perangkat Lunak
Dibawah ini adalah diagram alir yang terdapat pada sistem alat
keseluruhan.
Apakah ada botol?
Apakah sudah pernah mengisi?
TIDAK
YA
BELUM
Periksa level air bawah
TIDAK
ADA
Periksa level air tengah
Periksa level air atas
VALVE PENAMPUNGAN
HIDUP
VALVE PENAMPUNGAN
MATIFLAG PERNAH KOSONG = 0
ADA
ADA
TIDAK
SUDAH
VALVE BUKA
PulseFlow = TAKARAN?
VALVE TUTUP
SET FLAG SUDAH MENGISI
SET FLAG BELUM MENGISI
Apakah botol sudah diambil?
BELUM
SUDAH
YA
TIDAK
TIDAK
VALVE PENAMPUNGAN
HIDUP
PROSES PENGISIAN
STOP ?
TIDAK
return
Set FLAG PERNAH KOSONG = 1
FLAG PERNAH KOSONG =1 / 0 ?
0
A
A
FLAG PERNAH KOSONG =1 / 0 ?
1
1 0
Gambar 3.18 Diagram Alir Perangkat Lunak dan Diagram Alir Fungsi
Proses Pengisian
28
Gambar 3.19 Diagram Alir Fungsi Input Takaran
29
3.2.1 Penjelasan Diagram Alir
1. Pada saat sistem diaktifkan, maka mikrokontroler akan melakukan
inisialisasi terlebih dahulu dan dilanjutkan dengan menampilkan menu
untuk memasukkan jumlah takaran pada LCD karakter 20x4 yang
digunakan.
2. Setelah memasukan jumlah takaran yang diinginkan oleh pengguna,
sistem akan meminta konfirmasi dari pengguna.
3. Apabila input yang dimasukan sudah benar atau sesuai dengan sistem,
maka secara otomatis sistem akan mengaktifkan semua sensor yang
digunakan sehingga alat siap untuk beroperasi.
4. Sensor keberadaan botol akan mendeteksi keberadaan botol, apabila
ada botol maka akan dilakukan pemeriksaan selanjutnya, apabila
belum terdapat botol maka sensor keberadaan botol akan menunggu
masukan yaitu botol yang digunakan pada UD. Mitra Tani.
5. Sistem akan memeriksa apakah sistem sudah pernah mengisi di slot
tertentu, apabila sudah pernah maka botol harus diambil. Perubahan
nilai pada sensor keberadaan botol dari ada botol menjadi tidak ada
botol akan mengatur flag menjadi belum pernah mengisi. Sedangkan
sebaliknya apabila hasil dari pemeriksaan tahap ini menunjukkan
bahwa belum pernah mengisi, sistem akan melanjutkan ke
pemeriksaan selanjutnya.
6. Pemeriksaan selanjutnya adalah pemeriksaan pada level air di dalam
penampungan cairan. Pemeriksaan ini akan digunakan untuk
memberikan instruksi pada keempat valve yang berfungsi sebagai
outlet dan satu valve sebagai inlet untuk penampungan. Outlet bisa
terbuka apabila level air lebih tinggi dari level bawah. Dan inlet akan
terbuka apabila level air lebih rendah dari batas tengah
7. Tahap selanjutnya adalah dengan terbukanya valve outlet maka sistem
akan memeriksa debit air yang dilewati oleh flow sensor. Apabila
sudah sesuai takaran maka maka sistem mengatur flag sudah pernah
mengisi.
30
8. Apabila teradapat keadaan dimana sedang melakukan pengisian dan
level air berada di bawah level paling rendah maka pengisian akan
dihentikan hingga level air berada di level paling tinggi dan pengisian