PROPOSAL TUGAS AKHIR A. JUDUL TUGAS AKHIR Adapun judul dari tugas akhir yang akan saya ajukan adalah Mesin Pencuci Botol Gallon Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT 89C51 B. JENIS TUGAS AKHIR Pembuatan modul C. PENDAHULUAN Di zaman serba praktis seperti sekarang ini, selain untuk meringankan kerja manusia, sebuah alat juga dituntut untuk memiliki nilai lebih. Nilai lebih itu antara lain adalah kemampuan alat tersebut untuk lebih menghemat tenaga dan waktu yang diperlukan manusia dalam melakukan suatu kegiatan. Seperti halnya yang saya dapatkan dari praktek kerja lapangan di sebuah perusahaan air minum yaitu khususnya pada mesin gallon 350BPH. Mesin ini adalah mesin isi ulang air minum untuk botol gallon 19,1 liter yang dikontrol oleh PCL. Pada mesin galon tersebut hanya dilakukan pencucian gallon sebatas pembilasan dengan 4 proses, yaitu; air panas, air chemical (air campuran zat kimia/Teepol), bilasan air biasa dan yang terakhir rinser air ozon. Sedangkan pencucian dan penyikatan botol gallon yang menggunakan deterjen dilakukan oleh tenaga manusia. 1
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
PROPOSAL TUGAS AKHIR
A. JUDUL TUGAS AKHIR
Adapun judul dari tugas akhir yang akan saya ajukan adalah Mesin Pencuci
Botol Gallon Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT 89C51
B. JENIS TUGAS AKHIR
Pembuatan modul
C. PENDAHULUAN
Di zaman serba praktis seperti sekarang ini, selain untuk meringankan kerja
manusia, sebuah alat juga dituntut untuk memiliki nilai lebih. Nilai lebih itu antara
lain adalah kemampuan alat tersebut untuk lebih menghemat tenaga dan waktu yang
diperlukan manusia dalam melakukan suatu kegiatan.
Seperti halnya yang saya dapatkan dari praktek kerja lapangan di sebuah
perusahaan air minum yaitu khususnya pada mesin gallon 350BPH. Mesin ini adalah
mesin isi ulang air minum untuk botol gallon 19,1 liter yang dikontrol oleh PCL. Pada
mesin galon tersebut hanya dilakukan pencucian gallon sebatas pembilasan dengan 4
proses, yaitu; air panas, air chemical (air campuran zat kimia/Teepol), bilasan air
biasa dan yang terakhir rinser air ozon. Sedangkan pencucian dan penyikatan botol
gallon yang menggunakan deterjen dilakukan oleh tenaga manusia. Hal ini dapat
menyita waktu 15 s/d 30 menit sebelum dimasukkan ke mesin water refill otomatis
(mesin gallon 350BPH).
Di perusahaan-perusahaan air minum besar lainnya juga masih menggunakan
tenaga manusia dalam hal mencuci botol dengan deterjen. Hal itulah yang
membangkitkan sebuah ide untuk membuat suatu inovasi baru. Yaitu, merancang
sebuah modul, agar mencuci gallon yang menggunakan detergen tidak lagi dilakukan
oleh manusia. Tetapi dilakukan oleh sebuah mesin yang dikontrol oleh sebuah
mikrokontroler.
1
Seperti yang kita lihat sekarang ini banyak orang mengkonsumsi air minum isi
ulang dan umumnya menggunakan botol gallon 19,1 liter atau setara dengan G-5. Hal
ini membuat kebutuhan pada botol tersebut menjadi meningkat sehingga sangat
merepotkan pada saat pengisian ulang yang sebelumnya harus dicuci dulu dengan air
deterjen sebelum dibilas. Karena itulah penulis mengajukan judul Mesin Pencuci
botol Gallon Otomatis Berbasis Mikrokontroller AT89C51. Jika berhasil, penulis
sangat berharap suatu saat nanti mesin ini dapat disempurnakan atau dapat digunakan
di perusahaan-perusahaan air minum isi ulang. Dan tidak lagi merepotkan pekerja
dalam hal mencuci gallon dengan deterjen.
D. PERUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang permasalahan yang ada maka rumusan masalah
dalam penelitian ini adalah bagaimana cara mengatur mesin agar mencapai tiga tahap
kerja yaitu mengisi botol dengan cairan deterjen lalu dilakukan brushing dan
kemudian di bilas dengan senprotan air biasa. Pada modul ini, tidak dilakukan
pembilasan dengan air anti bakteri karena masih ada proses selanjutnya yang akan
dilakukan oleh mesin gallon.
E. BATASAN MASALAH
Pada tugas akhir ini penulis hanya membahas masalah bagaimana cara
pembuatan dan sistem kerja dari rangkaian mesin pencuci galon. Di modul ini penulis
hanya menggunakan botol berukuran kecil sebagai simulasi karena modul yang akan
dibuat ini masih merupakan sebuah modul percobaan.
F. TINJAUAN PUSTAKA
Adapun alat dan bahan yang akan digunakan pada modul ini antara lain:
1. Mikrokontroller AT89C51
Mikrokontroler AT89C51 merupakan minimum sistem yang membutuhkan
sumber tegangan yang rendah. Mikrokontroler Memiliki ROM yang dapat
ditulis dan dihapus dengan menggunakan listrik dan dikenal dengan
EEPROM (Electrical Erasenable Programing ROM)
2
Mikrokontroler 89c51 memiliki keistimewaan sebagai berikut :
a) Sebuah CPU 8 bit
b) Osilator internal dan pewaktu
c) RAM internal 128 byte
d) Empat buah programmable port I/O, masing masing terdiri
atas 8 buah jalur I/O
e) Dua Buah Timer/Counter 16 bit
f) Lima buah jalur interupsi (2 buah interupsi eksternal dan 3
buah interupsi internal)
g) Sebuah Port Serial dengan control serial Full Duplex UART
h) Kemampuan melaksanakan operasi perkalian, pembagian dan
Operasi Boolean
i) Kecepatan pelaksaan intruksi dari 4 MHZ sampai 24 MHZ
Blok diagram
3
Pena-Pena Mikrokontroler 89c51
Pena pena 89c51 diperlihatkan pada gambar diatas. Penjelasan masing-masing
pena adalah sebagai berikut :
a) Pena 1 sampai 8 (Port 1) merupakan port pararel 8 bit dua arah (bidirectional)
yang dapa digunakan untuk berbagai keperluan (general Purpose)
b) Pena 9 (reset) merupakan rest aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke tinggi
akan mereset 8951. Pena ini dihubungkan ke power on reset
c) Pena 10 sampai 17 (port 3) adalah port parallel 8 bit dua arah yang memiliki
fungsi pengganti. Fungsi pengganti meliputi TxD, RxD, Int0 (Interrupt 0), Int1
(Interrupt 1). T0, T1, WR(Write) dan RD(Read) Bila fungsi pengganti tidak
dipakai, pena-pena ini dapat digunakan sebagai port parallel 8 bit serbaguna.
d) Pena 18 (XTAL 1) adalah pena masukan ke rangkaian osilator internal.
Sebuah osilator kristal atau sumber osilator luar dapat digunakan.
e) Pena 19 (Xtal 2) adalah pena keluaran ke rangkaian osilator
internal. Pena ini dipakai bila menggunakan osilator kristal
f) Pena 20 (Ground) dihubungkan ke Vss atau Ground
g) Pena 21 sampai 28 (Port 2) adalah port pararel 2 (P2) selebar
8 bit dua arah. Port 2 ini digunakan sebagai pengalamat bila
dilakukan pengaksesan memori eksternal
h) Pena 29 adalah pena PSEN (Program Store Enable) yang
merupakan sinyal pengomtrol yang membolehkan program
memory eksternal masuk ke dalam bus selama proses
pemberian/pengambilan instruksi (fetching)
4
i) Pena 30 adalah pena ALE (Addres Latch Enable) yang
digunakan untuk menahan alamat memori eksternal selama
proses pelaksanaan instruksi
j) Pena 31 (EA). Bila pena ini diberi logika tinggi (H)
mikrokontroler akan melaksanakan instruksi dari ROM/EPROM.
Ketika isi program counter kurang dari 4096. Bila diberi logika
rendah (L), mikrokontroler akan melaksanakan seluruh
instruksi dari program emori program luar.
k) Pena 32 sampai 39 (Port 0) merupakan port pararel 8 bit open
drain dua arah. Biladigunakan untuk mengakses memori luar,
port ini akan memultipleks alamat memoridengan data.
l) Pena 40 (Vcc) dihubungkan dengan ke Vcc + 5 volt
Struktur memori Mikrokontroler 8951
Mikrokontroler Intel 8951 memiliki 5 buah ruang alamat,yaitu
1. Ruang alamat kode (code addresss space) sebanyak 4k, yang seluruhnya
merupakanruang alamat kode eksternal (off chip)
2. Ruang alamat data internal yang dapat dialamati secara langsung, yang terdiri
atas:
♠ RAM sebanyak 128 byte
♠ Hardware register sebanyak 128 byte
3. Ruang alamat data internal yang dialamati secara tidak langung sebanyak 128
byte, seluruhnay diakses dengan pengalamatan tidak langsung.
4. Ruang alamat data eksternal 64K byte yang dapat ditambahkan oleh pemakai.
5. Ruang alamat bit. Dapat diakses dengan pengalamatan langsung.
2. Motor DC
5
Gambar MTR-DSR01 Motor DC dengan Rotary Encoder
Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang
tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus
dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk
kisaran kecepatan yang luas. Gambar dibawah memperlihatkan sebuah motor DC
yang memiliki tiga komponen utama:
Gambar konstruksi motor DC
Kutub Medan. Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub
magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki
kutub medan yang stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada
ruang diantara kutub medan.Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan:
kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi
bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih
besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet.
Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia
struktur medan.
Dinamo. Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi
elektromagnet. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak
untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo
berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub
utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik
untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo.
Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC.
Kegunaannya adalah untuk membalikkan arah arus listrik dalam dinamo.
6
Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan
sumber daya.
3. Sensor
Adapun sensor yang akan digunakan pada modul yaitu sensor infra merah.
Rangkaian sensor infra merah menggunakan foto transistor dan led infra merah
yang dihubungkan secara optik. Foto transistor akan aktif apabila terkena cahaya dari
led infra merah. Antara Led dan foto transistor dipisahkan oleh jarak. Jauh dekatnya
jarak mempengaruhi besar intensitas cahaya yang diterima oleh foto transistor.
Apabila antara Led dan foto transistor tidak terhalang oleh benda, maka foto transistor
akan aktif. Transistor BC 547 akan tidak aktif karena tidak ada arus yang mengalir ke
basis transistor BC 547. Karena transistor tersebut tidak aktif, maka tidak ada arus
yang mengalir dari kolektor ke emitor sehingga menyebabkan transistor BD 139 tidak
aktif dan outputnya berlogik ‘1’ dan Led padam. Apabila antara Led dan foto
transistor terhalang oleh benda, foto transistor akan tidak aktif, sehingga transistor BC
547 akan aktif karena ada arus mengalir ke basis transistor BC 547. Dengan transistor
dalam keadaan on, maka arus mengalir dari kolektor ke emitor sehingga
menyebabkan transistor BD 139 on dan outputnya berlogik ‘0’ serta Led menyala.
4. Relay
Relay adalah komponen yang menggunakan prinsip kerja medan magnet untuk
menggerakan saklar. Saklar ini digerakan oleh magnet yang dihasilkan oleh kumparan
di dalam relay yang dialiri arus listrik. Susunan sederhana relay ditunjukan pada
gambar.
Gambar diatas terdiri dari kumparan kawat penghantar yang digulung memutari inti
magnet.Jika kumparan dialiri arus, maka akan terjadi medan magnet yang akan