PROTOTYPE SISTEM PENDETEKSI POTONGAN

LOGAM PADA ROTI MENGGUNAKAN SENSOR

PROXIMITY BERBASIS ARDUINO UNO

SKRIPSI

Disusun Oleh :

JURUSAN SISTEM KOMPUTER

KONSENTRASI CREATIVE COMMUNICATION AND INNOVATIVE TECHNOLOGY (CCIT)

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN DAN ILMU KOMPUTER

STMIK RAHARJA

TANGERANG

2016/2017

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN DAN ILMU KOMPUTER

(STMIK) RAHARJA

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI

PROTOTYPE SISTEM PENDETEKSI POTONGAN LOGAM

PADA ROTI MENGGUNAKAN SENSOR PROXIMITY

BERBASIS ARDUINO UNO

SKRIPSI

Disusun Oleh :

Disahkan Oleh :

Tangerang,Januari 2017

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN DAN ILMU KOMPUTER

(STMIK) RAHARJA

LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING

PROTOTYPE SISTEM PENDETEKSI POTONGAN LOGAM

PADA ROTI MENGGUNAKAN SENSOR PROXIMITY

BERBASIS ARDUINO UNO

SKRIPSI

Dibuat Oleh :

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Ujian Komprehensif

Jurusan Sistem Komputer

Konsentrasi Creative Communication and Innovative Technology

Disetujui Oleh :

Tangerang, 16 Januari 2017

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN DAN ILMU KOMPUTER

(STMIK) RAHARJA

LEMBAR PERSETUJUAN DEWAN PENGUJI

LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING

PROTOTYPE SISTEM PENDETEKSI POTONGAN LOGAM

PADA ROTI MENGGUNAKAN SENSOR PROXIMITY

BERBASIS ARDUINO UNO

Dibuat Oleh :

Disetujui setelah berhasil dipertahankan dihadapan Tim Penguji Ujian

Komprehensif

Jurusan Sistem Komputer

Konsentrasi Creative Communication and Innovative Technology

Tahun Akademik 2016/2017

Disetujui Penguji :

Tangerang, Januari 2017

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN DAN ILMU KOMPUTER

(STMIK) RAHARJA

LEMBAR KEASLIAN SKRIPSI

Saya yang bertandatangan di bawah ini :

Menyatakan bahwa Skripsi ini merupakan karya tulis saya sendiri dan bukan

merupakan tiruan, salinan atau duplikat dari Skripsi yang telah dipergunakan

untuk mendapatkan gelar Sarjana Komputer baik dilingkungan Perguruan Tinggi

Pernyataan ini dibuat dengan penuh kesadaran dan rasa tanggung jawab serta bersedia menerima sanksi jika ternyata pernyataan diatas tidak benar.

Tangerang, Januari 2017

)*Tandatangan dibubuhi materai 6.000;

ABSTRAKSI

Kemajuan teknologi mendorong pola hidup masyarakat yang cenderung semakin praktis, hal tersebut juga dirasakan oleh para pengusaha, seperti pengusaha roti dalam hal keamanan pembuatan roti sering kali adanya bahan logam yang tercampur dalam bahan baku. Dengan ini dirancangnya system untuk keamana tersebut, dalam perancangan system ini menggunakan sebuah sensor proximity untuk mendeteksi adanya potongan logam yang tercampur dalam bahan baku. Pengguna hanya perlu meletakan roti pada tempatnya, kemudian sensor akan bekerja mendeteksi bahan baku. Jika terdapat potongan logam, maka roti akan terpisah dengan sendirinya. Berdasarkan gambaran yang telah dipaparkan diatas maka dalam penyusunan Laporan Skripsi ini penulis mengambil judul “Prototype system pendeteksi potongan logam pada roti menggunakan sensor proximity berbasis arduino uno pada CV. Nayla JAya”. Tujuan dari pembuatan alat ini diharapkan dapat membantu dalam mendeteksi keamanan roti yang akan dijual kepada konsumen.

Kata kunci :Sensor Proximity, ArduinoUno

ABSTRAc

Technological advances encourage lifestyle of the people who tend to be more practical, it is also felt by employers, such as bakeries making bread in terms of security is often the metal material mixed in the raw material. By this he designed for the security of the system, in the design of this system uses a proximity sensor to detect metal pieces mixed in raw materials. Users only need to put the bread in place, then the sensor will work to detect raw materials. If there is a piece of metal, then the bread will separate by itself. Based on an idea that has been described above, in the author of this thesis entitled " Prototype system using a metal detector on the bread-based proximity sensor arduino uno on the CV. NAYLA JAYA ". The objective of this tool is expected to help in detecting the security of the bread to be sold to consumers.

Keywords: Proximity Sensor, ArduinoUno

Bismillahirrahmanirrahim

Assalamu’alaikum Wr.Wb.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan, dikarenakan keterbatasan kemampuan penulis dalam mendapatkan berbagai sumber yang menjadi bahan acuan dalam penyusunan. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun agar dapat dimanfaatkan pada masa yang akan datang. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terimakasih yang sebesar-besarnya terutama kepada :

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih banyak terdapat kekurangan. Dengan segala keterbatasan dan kesederhanaan dalam penulisan dan penyusunan laporan ini, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran. Akhir kata, kepada semua pihak yang telah membantu terwujudnya laporan Skripsi ini, semoga Allah SWT selalu melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya.

Perkembangan teknologi komputer saat ini merupakan perkembangan yang sangat pesat dan bukan hal yang asing lagi dikalangan masyarakat. Manusia membutuhkan bantuan dari sesuatu yang dapat bekerja cepat dan tepat. Sistem otomatisasi diketahui dapat menggantikan peran manusia untuk melakukan sesuatu hal di dalam suatu lingkungan yang baik bagi kenyamanan dan keselamatan, serta mengawasi suatu daerah yang harus diamati dengan pengamatan lebih dari kemampuan panca indra manusia. Kemajuan teknologi dalam bidang elektronika akan mampu mengatasi berbagai masalah yang rumit sekalipun, dengan ketelitian dan kecepatan serta ketepatan yang sangat tinggi maka elektronika dapat menggantikan beberapa peran manusia dalam sebuah pengamatan. Di dalam suatu kegiatan khususnya yang berhubungan dengan keselamatan seseorang, dimana hal yang harus diperhatikan ialah sesuatu yang dapat mendeteksi adanya benda berbahaya yang terdapat pada makanan, sehingga dapat menjaga keselamatan seseorang. Seperti mendeteksi adanya logam pada sebuah roti, umumnya para konsumen hanya akan membeli roti yang mereka inginkan tanpa mengetahui apakah dalam makanan tersebut terdapat benda berbahaya seperti logam atau tidak, jika pada roti tersebut tidak terdapat logam maka hal tersebut tidak masalah, akan tetapi apabila dalam roti tersebut terdapat logam maka akan membahayakan orang yang memakannya..

Proses ini memanfaatkan sensor proximity sebagai pendeteksi adanya potongan logam yang terdapat pada roti. Sensor proximity akan mendeteksi logam sehingga apabila terdapat potongan logam maka sensor tersebut akan memberikan sinyal pemberitahuan. Dan sinyal tersebut akan langsung dikirimkan ke mikrokontroler yang tersambung dengan sebuah perangkat LCD. Sinyal-sinyal yang dikirimkan oleh sensor proximity inilah yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan logam pada roti.

Berdasarkan uraian dan permasalahan diatas, muncul suatu pemikiran untuk membuat judul “Perancangan Sistem Pendeteksi Logam pada Roti Menggunakan Sensor Proximity Berbasis Anduino Uno”. Dengan penerapan sistem ini diharapkan dapat membantu mengatasi permasalahan yang ada sehingga dapat memberikan kenyamanan bagi para konsumen.

Berdasarkan uraian dari latar belakang diatas, rumusan masalah yang dapat diambil secara umum yaitu bagaimana merancang sebuah rangkaian aplikasi untuk mendeteksi potongan logam pada roti dapat dijabarkan sebagai berikut :

Sebagai pembatasan pembahasan atas penyusunan laporan ini untuk tetap fokus dan sesuai dengan tujuan yang ditetapkan, maka penulis memberikan ruang lingkup penelitian sebagai berikut :

Adapun tujuan pokok dari penelitian ini yaitu untuk menerangkan fakta-fakta yang telah ditemukan, serta menerapkan berbagai teori yang penulis dapatkan selama ini. Adapun tujuan lain yang penulis lakukan adalah sebagai berikut:

Adapun beberapa manfaat yang dihasilkan dari penelitian ini adalah:

Dalam membuat laporan ini, penulis melakukan beberapa metode dalam meneliti masalah yang ada. Metode tersebut antara lain:

Pada metode ini penulis menganalisa sistem-sistem yang sudah ada dengan beberapa poin pertimbangan seperti bagaimana cara kerja sistem, apa saja komponen yang membangun sistem tersebut dan juga kekurangan dari sistem tersebut.

Metode ini dimaksudkan untuk memberikan gambaran bagaimana sistem itu dirancang dan alat apa saja yang dibutuhkan.

Metode yang digunakan untuk pengujian sistem dengan melakukan uji coba test pada sistem tersebut, sehingga diperoleh hasil implementasi yang di inginkan.

Dalam metode pengujian ini penulis melakukan uji coba dengan metode Black Box terhadap prototipe yang telah dibuat agar diketahui apakah prototipe sudah berjalan sesuai ketentuan

Untuk memahami lebih jelas tentang penulisan SKRIPSI ini, maka penulis mengelompokan materi laporan ini menjadi beberapa bab yang masing-masing saling berkaitan antara bab satu dengan yang lainnya sehingga membentuk suatu kesatuan yang utuh dengan sistematika penyampaian sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Berisi tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, ruang lingkup penelitian, dan sistematika penulisan

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini berisi beberapa teori-teori dasar yang akan mendukung pembahasan masalah sebagai konsep dasar dalam penyusunan alat dan beberapa definisi yang sesuai dengan penelitian sehingga menghasilkan karya yang bernilai ilmiah dan memiliki daya guna. Uraian tersebut menjelaskan tentang sensor proximity, mikrokontroler arduino, serta beberapa komponen pendukung lainnya.

BAB III PEMBAHASAN

Bab ini menjelaskan gambaran umum dan sejarah singkat CV. Nayla Jaya, struktur organisasi, tugas dan tanggung jawab dari masing-masing bagian. Serta berisi tentang pembahasan, perancangan sistem dan cara kerja rangkaian alat secara keseluruhan.

BAB IV UJI COBA DAN ANALISA

Menjelaskan uji coba rangkaian dan analisa “Perancangan Sistem Pendeteksi Logam pada Roti Menggunakan Sensor Proximity Berbasis Anduino Uno”

BAB V PENUTUP

Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari pembuatan alat dan laporan sebagai upaya untuk perbaikan kedepan.

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR LAMPIRAN

Untuk mendukung pembuatan laporan ini, maka perlu dikemukakan hal-hal atau teori-teori yang berkaitan dengan permasalahan dan ruang lingkup pembahasan sebagai landasan dalam pembuatan laporan ini.

1. Definisi Sistem

Suatu sistem dapat terdiri dari beberapa subsitem atau sistem-sistem bagian. Komponen atau subsitem dalam suatu sistem tidak dapat berdiri sendiri, melainkan saling berinteraksi dan saling berhubungan membentuk satu kesatuan sehingga tujuan dapat tercapai. Ada banyak definisi mengenai sistem diantaranya adalah:

Berdasarkan beberapa pendapat yang dikemukakan diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa sistem adalah suatu jaringan kerja dari prosedur-prosedur yang saling berhubungan, berkumpul bersama-sama untuk melakukan suatu kegiatan atau untuk menyelesaikan suatu sasaran atau tujuan tertentu.

2. Karakteristik Sistem

Suatu sistem mempunyai karakteristik atau sifat-sifat tertentu, yaitu mempunyai komponen-komponen (component), batas sistem (boundary), lingkungan luar sistem (environment), penghubung (interface), masukan (input), pengolah (process), keluaran (output), dan sasaran (objective), atau tujuan (goals), berikut adalah penjelasan dari karakteristik sistem :

3. Klasifikasi Sistem

Menurut Taufiq (2013:8), sistem dapat diklasifikasikan dari beberapa sudut pandang, diantaranya:

4. Tujuan Sistem

Menurut Taufiq (2013:5), tujuan sistem merupakan sasaran atau hasil yang diinginkan. Manusia, tumbuhan, hewan, organisasi, lembaga dan lain sebagainya pasti memiliki tujuan yang bermanfaat minimal bagi dia sendiri atau bagi lingkungannya. Tujuan sangatlah penting karena tanpa tujuan yang jelas segala sesuatu pasti akan hancur dan berantakan tapi dengan tujuan yang jelas akan lebih besar kemungkinan akan tercapai sasarannya. Begitu juga sistem yang baik adalah sistem yang memiliki tujuan yang jelas dan terukur yang memungkinkan untuk dicapai dan memiliki langkah-langkah yang terstuktur untuk mencapainya. Dengan tujuan yang jelas dan terukur serta menggunkan langkah-langkah terstruktur kemungkinan besar sistem itu akan tercapai tujuannya sesuai dengan apa yang telah menjadi tujuannya.

5. Daur Hidup Sistem

Menurut Sutabri (2012:27)[3], Siklus Hidup Sistem adalah proses evolusioner yang diikuti dalam menerapkan sistem atau subsistem informasi berbasis komputer. Fase atau tahapan dari daur hidup suatu sistem:

1. Definisi Pengontrolan

Menurut Erinofiardi (2012:261), “Suatu system control otomatis dalam suatu proses kerja berfungsi mengendalikan proses tanpa adanya campur tangan manusia (otomatis)”.

Kontrol otomatis mempunyai peran penting dalam dunia industri modern saat ini. Seiring perkembangan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, sistem kontrol otomatis telah mendorong manusia untuk berusaha mengatasi segala permasalahan yang timbul di sekitarnya dengan cara yang lebih mudah, efisien dan efektif. Adanya kontrol otomatis secara tidak langsung dapat menggantikan peran manusia dalam meringankan segala aktifitasnya.

Berdasarkan Ejaan Yang Disempurnakan (EYD) pengontrolan berasal dari kata kontrol. Kontrol sama dengan pengawasan, pemeriksaan dan pengendalian. Pada industri besar dan modern sangat memerlukan tenaga ahli perencanaan sistem pengendali dan perancangan desain sistem pengendali, termasuk teknisi profesional sebagai operator. Tidak menutup kemungkinan bahwa pengontrolan berasal dari berbagai disiplin ilmu yang saling berhubungan karena teori sistem pengendali modern dikembangkan guna mengatasi kerumitan yang dijumpai pada berbagai system pengendalian yang menuntut kecepatan dan ketelitian yang tinggi dengan hasil output yang optimal.

Dalam sistem pengendali kita mengenal adanya sistem pengendali Loop Terbuka (Open-loop Control System) dan Sistem Pengendali Loop Tertutup ( Closed-loop Control System ).

1. Sistem Kontrol Loop Terbuka

Menurut Erinofiardi (2012:261) sistem kontrol loop terbuka adalah ”suatu sistem kontrol yang keluarannya tidak berpengaruh terhadap aksi pengontrolan. Dengan demikian pada sistem kontrol ini, nilai keluaran tidak di umpan-balikkan ke parameter pengendalian.”

Gambar 2.4 Sistem pengendali loop terbuka

Sumber : Erinofiardi (2012:261)

Gambar diagram blok diatas menggambarkan bahwa didalam sistem tersebut tidak ada proses umpan balik untuk memperbaiki keadaan alat terkendali jika terjadi kesalahan. Jadi tugas dari elemen pengendali hanyalah memproses sinyal masukan kemudian mengirimkannya ke alat terkendali.

2. Sistem Kontrol Loop Tertutup

Menurut Erinofiardi (2012:261) sistem kontrol loop tertutup adalah “Suatu sistem kontrol yang sinyal keluarannya memiliki pengaruh langsung terhadap aksi pengendalian yang dilakukan.” Yang menjadi ciri dari sistem pengendali tertutup adalah adanya sinyal umpan balik. Sinyal umpan balik merupakan sinyal keluaran atau suatu fungsi keluaran dan turunannya, yang diumpankan ke elemen kendali untuk memperkecil kesalahan dan membuat keluaran sistem mendekati hasil yang diinginkan.

Gambar 2.5 Sistem pengendali loop tertutup

Sumber : Erinofiardi (2012:261)

Gambar diatas menyatakan hubungan antara masukan dan keluaran dari suatu loop sistem tertutup. Sinyal input yang sudah dibandingkan dengan sinyal umpan balik menghasilkan sinyal selisih atau sinyal kesalahan yang akan dikirimkan ke dalam elemen pengendali sehingga kemudian menghasilkan sebuah sinyal keluaran yang akan dikirim ke alat terkendali. Sinyal input berupa masukan referensi yang akan menentukan suatu nilai yang diharapkan bagi sistem yang dikendalsikan tersebut. Dalam berbagai sistem pengendalian, sinyal input dihasilkan oleh mikrokontroler.

1. Definisi Black Box

Menurut Siddiq (2012:4), “Pengujian black box adalah pengujian aspek fundamental sistem tanpa memperhatikan struktur logika internal perangkat lunak. Metode ini digunakan untuk mengetahui apakah perangkat lunak berfungsi dengan benar.

Menurut Budiman (2012:4) Pengujian black box merupakan metode perancangan data uji yang didasarkan pada spesifikasi perangkat lunak. Data uji dibangkitkan, dieksekusi pada perangkat lunak dan kemudian keluaran dari perangkat lunak diuji apakah telah sesuai dengan yang diharapkan.

Dari kedua definisi di atas dapat disimpulkan bahwa metode pengujian Black Box digunakan untuk menguji sistem dari segi user yang dititik beratkan pada pengujian kinerja, spesifikasi dan antarmuka sistem tersebut tanpa menguji kode program yang ada.

Black Box Testing tidak membutuhkan pengetahuan mengenai, alur internal (internal path), struktur atau implementasi dari software under test (SUT). Karena itu uji coba Black Box memungkinkan pengembang software untuk membuat himpunan kondisi input yang akan melatih seluruh syarat-syarat fungsional suatu program.

Uji coba Black Box berusaha untuk menemukan kesalahan dalam beberapa kategori, diantaranya:

Uji coba Black Box diaplikasikan dibeberapa tahapan berikutnya. Karena uji coba Black Box dengan sengaja mengabaikan struktur kontrol, sehingga perhatiannya difokuskan pada informasi domain. Uji coba didesain untuk dapat menjawab pertanyaan pertanyaan berikut:

Sehingga dalam uji coba Black Box harus melewati beberapa proses sebagai berikut:

Ada beberapa macam metode pengujian Black Box, berikut diantaranya:

1. Equivalence Partioning

Equivalence Partioning merupakan metode uji coba Black Box yang membagi domain input dari program menjadi beberapa kelas data dari kasus uji coba yang dihasilkan. Kasus uji penanganan single yang ideal menemukan sejumlah kesalahan (misalnya: kesalahan pemrosesan dari seluruh data karakter) yang merupakan syarat lain dari suatu kasus yang dieksekusi sebelum kesalahan umum diamati.

2. Boundary Value Analysis

Sejumlah besar kesalahan cenderung terjadi dalam batasan domain input dari pada nilai tengah. Untuk alasan ini boundary value analysis (BVA) dibuat sebagai teknik uji coba. BVA mengarahkan pada pemilihan kasus uji yang melatih nilai-nilai batas. BVA merupakan desain teknik kasus uji yang melengkapi Equivalence partitioning. Dari pada memfokuskan hanya pada kondisi input, BVA juga menghasilkan kasus uji dari domain output.

3. Cause-Effect Graphing Techniques

Cause-Effect Graphing merupakan desain teknik kasus uji coba yang menyediakan representasi singkat mengenai kondisi logikal dan aksi yang berhubungan. Tekniknya mengikuti 4 tahapan berikut:

4. Comparison Testing

Dalam beberapa situasi (seperti: aircraft avionic, nuclear Power plant control) dimana keandalan suatu software amat kritis, beberapa aplikasi sering menggunakan software dan hardware ganda (redundant). Ketika software redundant dibuat, tim pengembangan software lainnya membangun versi independent dari aplikasi dengan menggunakan spesifikasi yang sama. Setiap versi dapat diuji dengan data uji yang sama untuk memastikan seluruhnya menyediakan output yang sama. Kemudian seluruh versi dieksekusi secara parallel dengan perbandingan hasil real-time untuk memastikan konsistensi. Dianjurkan bahwa versi independent suatu software untuk aplikasi yang amat kritis harus dibuat, walaupun nantinya hanya satu versi saja yang akan digunakan dalam sistem. Versi independent ini merupakan basis dari teknik Black Box Testing yang disebut Comparison Testing atau back-to-back Testing.

5. Sample and Robustness Testing

6. Behavior Testing dan Performance Testing

7. Requirement Testing

Spesifikasi kebutuhan yang terasosiasi dengan perangkat lunak (input/output/fungsi/performansi) diidentifikasi pada tahap spesifikasi kebutuhan dan desain.

8. Endurance Testing

Endurance Testing melibatkan kasus uji yang diulang-ulang dengan jumlah tertentu dengan tujuan untuk mengevaluasi program apakah sesuai dengan spesifikasi kebutuhan.

Contoh: Untuk menguji keakuratan operasi matematika (floating point, rounding off, dll), untuk menguji manajemen sumber daya sistem (resources) (pembebasan sumber daya yang tidak benar, dll), input/outputs (jika menggunakan framework untuk memvalidasi bagian input dan output). Spesifikasi kebutuhan pengujian didefinisikan pada tahap spesifikasi kebutuhan atau desain..

9. Kelebihan dan Kelemahan Black Box

Dalam uji coba Black Box terdapat beberapa kelebihan dan kelemahan. Berikut adalah keunggulan dan kelemahannya:

Tabel. 2.1 Kelebihan dan Kekurangan Black Box

1. Definisi Flowchart

Menurut Sulindawati dan Muhammad Fathoni di dalam Jurnal SAINTIKOM Vol. 9, No. 2 (2010:8), “Flowchart adalah penggambaran secara grafik dari langkah-langkah dau urutan-urutan prosedur dari suatu program.

Dari pendapat di atas dapat disimpulkan bahwa Flowchart adalah bentuk gambar/diagram yang mempunyai aliran satu atau dua arah secara sekuensial.

Flowchart biasanya mempermudah penyelesaian suatu masalah khususnya masalah yang perlu dipelajari dan di evaluasi lebih lanjut. Bila seorang analisi dan programmer akan membuat flowchart, ada beberapa petunjuk yang harus diperhatikan.

2. Cara Membuat Flow Chart

Ada beberapa petunjuk dalam pembuatan Flow chart Menurut Menurut Sulindawati dan Muhammad Fathoni dalam Jurnal SAINTIKOM Vol. 9, No. 2 (2010:8):

3. Jenis-Jenis Flow Chart

Ada lima macam bagan alir yang akan dibahas di modul ini, yaitu sebagai berikut:

a. Bagan Alir Sistem (Systems Flow Chart)

Merupakan bagan yang menunjukkan alur kerja atau apa yang sedang dikerjakan di dalam system secara keseluruhan dan menjelaskan urutan dari prosedur-prosedur yang ada dalam system

Sumber: Rachman (2012:116)

Gambar 2.6 Bagan Alir Sistem (System Flow Charts)

b. Bagan Alir Dokumen (Document Flow Chart)

Menelusuri alur dari data yang ditulis melalui sistem. Fungsi utamanya untuk menelusuri alur form dan laporan sistem dari satu bagian ke bagian yang lain.

Sumber: Rachman (2012:117)

Gambar 2.7 Bagan Alir Dokumen (Document Flow Chart)

c. Bagan Alir Skematik (Schematic Flow Chart)

Mirip dengan Flow Chart sistem yang menggambarkan suatu sistem atau prosedur.

Sumber: Rachman (2012:117)

Gambar 2.8 Bagan Alir Skematik (Schematic Flow Chart)

d. Bagan Alir Program (Program Flow Chart)

Merupakan keterangan yang lebih rinci tentang bagaimana setiap langkah program atau prosedur dilaksanakan

Sumber: Rachman (2012:117)

Gambar 2.9 Bagan Alir Program (Program Flow Chart)

e. Bagan Alir Proses (Process Flow Chart)

Merupakan teknik penggambaran rekayasa industrial yang memecah dan menganalisis langkah selanjutnya dari sebuah sistem.

Gambar 2.10 Bagan Alir Proses (Process Flow Chart)

Sumber: Rachman (2012:116)

Gambar 2.11 Contoh Variasi Aplikasi Flow Chart

1. Definisi Prototipe

Menurut Simarmata (2010:62), “Prototype adalah bagian dari produk yang mengekspresikan logika maupun fisik antarmuka eksternal yang ditampilkan”.

Menurut Mall (2009:43), “Prototype is a toy implementation of the system”. (Prototype adalah sebuah implementasi tiruan dari sebuah sistem)

Berdasarkan kedua definisi di atas, maka dapat disimpulkan Prototype adalah contoh dari produk atau sistem dalam bentuk sebenarnya yang dapat dirubah sesuai keinginan sebelum direalisasikan.

2. Jenis-Jenis Prototipe

Jenis-jenis Prototype secara general dibagi menjadi dua, yaitu: Menurut Simarmata (2010:64)

Tabel 2.2 Kelebihan dan Kekurangan Prototipe

1. Definisi Mikrokontroler

Menurut Santoso dkk di dalam Jurnal FEMA Vol. 1, No. 1 (2013:17), “Mikrokontroler adalah sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung di dalam sebuah chip. Mikrokontroler berbeda dari mikroprosesor serba guna yang digunakan dalam sebuah PC, karena sebuah mikrokontroler umumnya telah berisi komponen pendukung sistem minimal mikroprosesor, yakni memori dan pemrograman Input-Output”.

Mikrokontroler merupakan sebuah prosesor yang digunakan untuk kepentingan kontrol. Meskipun mempunyai bentuk yang jauh lebih kecil dari suatu komputer pribadi dan computer mainframe, mikrokontroler dibangun dari elemen-elemen dasar yang sama. Seperti umumnya komputer, mikrokontroler adalah alat yang mengerjakan instruksi - instruksi yang diberikan kepadanya. Artinya, bagian terpenting dan utama dari suatu sistem terkomputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh seorang programmer. Program ini menginstruksikan komputer untuk melakukan tugas yang lebih kompleks yang diinginkan oleh programmer.

Gambar 2.12 Blok Hardware Mikrokontroller

2. Karakteristik Mikrokontroler

Mikrokontroler memiliki karakteristik sebagai berikut :

3. Klasifikasi Mikrokontroler

Mikrokontroler memiliki beberapa klasifikasi yaitu sebagai berikut:

4. Arsitektur Mikrokontroller

Menurut Setiawan (2011:11) arsitektur adalah rancangan hardware internal yang berkaitan dengan: tipe, jumlah dan ukuran register serta rangkaian lainnya. Arsitektur pada sebuah mikrokontroler sangat mempengaruhi kinerja pada saat melakukan proses pengendalian (control).

Menurut Setiawan (2011:11) Semua jenis mikrokontroler didasarkan pada arsitektur Von-Neuman atau arsitektur Harvard.

a. Arsitektur Von-Neuman

Mikrokontroler yang di disain berdasarkan arsitektur ini memilik sebuah data bus 8-bit yang dipergunakan untuk "fetch" instruksi dan data. Program (instruksi) dan data disimpan pada memori utama secara bersama-sama. Ketika kontroler mengalamati suatu alamat di memori utama, hal pertama yang dilakukan dalah mengambil instruksi untuk dilaksanakan dan kemudian mengambil data pendukung dari instruksi tsb. Cara ini memperlambat operasi.

Gambar 2.13 Arsitektur Mikrokontroller Von-Neuman

b. Arsitektur Harvard

Arsitektur ini memilik bus data dan instruksi yang terpisah, sehingga memungkinkan eksekusi dilakukan secara bersamaan. Secara teoritis hal ini memungkinkan eksekusi yang lebih cepat tetapi dilain pihak memerlukan disain yang lebih kompleks.

Gambar 2.14 Arsitektur Mikrokontroller Harvard

Didalam mempelajari mikrokontroler, kita dituntut untuk dapat menguasai dua hal yang sangat pokok, berdasarkan arsitektur mikrokontroler tersebut kedua hal tersebut adalah hardware dan software. dari mikrokontroler. Hardware akan sangat kita perlukan ketika kita akan manggunakan mikrokontroler untuk berhubungan dengan device (perangkat) yang sifatnya berada diluar mikrokontroler, software (instruksi) dalam hal ini juga tidak kalah penting karena didalam mengendalikan suatu system kita juga harus memahami instruksi dari mikrokontroler yang digunakan.

5. Instruksi Mikrokontroller

Menurut Setiawan (2011:12) Instruksi pada mikrokontroler dikenal ada 2 yaitu:

6. Input/Output Mikrokontroller

Menurut Setiawan (2011:14) Mikrokontroller mempunyai beberapa Input/Output diantaranya yaitu :

1. Definisi Arduino

Arduino didefinisikan sebagai sebuah platform elektronik yang open source, berbasis pada software dan hardware yang fleksibel dan mudah digunakan, yang ditujukan untuk seniman, desainer, hobbies dan setiap orang yang tertarik dalam membuat objek atau lingkungan yang interaktif (Artanto, 2012:1).

Arduino sebagai sebuah platform komputasi fisik (Physical Computing) yang open source pada board input ouput sederhana, yang dimaksud dengan platform komputasi fisik disini adalah sebuah ias t fisik hyang interaktif dengan penggunaan software dan hardware yang dapat mendeteksi dan merespons situasi dan kondisi.

Menurut Artanto (2012:2), kelebihan arduino dari platform hardware mikrokontroler lain adalah:

Arduino memiliki berbagai macam versi. Beberapa versi yang cukup banyak tersedia di pasaran lokal, diantaranya adalah versi Arduino Duemilanove yang disebut sebagai Arduino 2009, versi Arduino Mega, dan versi Arduino Uno yang disebut sebagai Arduino 2010.

2. Sejarah Arduino

Proyek Arduino dimulai pertama kali di Ovre, Italy pada tahun 2005. Tujuan proyek ini awalnya untuk membuat peralatan control interaktif dan modul pembelajaran bagi siswa yang lebih murah dibandingkan dengan prototype yang lain. Pada tahun 2010 telah terjual dari 120 unit Arduino. Arduino yang berbasis open source melibatkan tim pengembang. Pendiri arduino itu Massimo Banzi dan David Cuartielles, awalnya mereka memberi nama proyek itu dengan sebutan arduino dari ivrea tetapi seturut perkembangan zaman nama proyek itu diubah menjadi Arduino.

Arduino dikembangkan dari thesis hernando Barragan di desain interaksi institute Ivrea. Arduino dapat menerima masukan dari berbagai macam sensor dan juga dapat mengontrol lampu, motor dan aktuator lainnya. Mikrokontroler pada board arduino di program dengan menggunkan bahasa pemrograman arduino (based on wiring) dan IDE arduino (based on processing). Proyek arduino dapat berjalan sendiri atau juga bisa berkomunikasi dengan software yang berjalan pada komputer.

3. Hardware

Papan Arduino merupakan papan mikrokontroler yang berukuran kecil atau dapat diartikan juga dengan suatu rangkaian berukuran kecil yang didalamnya terdapat komputer berbentuk suatu chip yang kecil. Pada Gambar 2.5. dapat dilihat sebuah papan Arduino dengan beberapa bagian komponen didalamnya.

Gambar 2.15 Hardware Arduino

Pada hardware arduino terdiri dari 20 pin yang meliputi:

a. 14 pin IO Digital (pin 0–13)

Sejumlah pin digital dengan nomor 0–13 yang dapat dijadikan input atau output yang diatur dengan cara membuat program IDE.

b. 6 pin Input Analog (pin 0–5)

Sejumlah pin analog bernomor 0–5 yang dapat digunakan untuk membaca nilai input yang memiliki nilai analog dan mengubahnya ke dalam angka antara 0 dan 1023.

c. 6 pin Output Analog (pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11)

Sejumlah pin yang sebenarnya merupakan pin digital tetapi sejumlah pin tersebut dapat diprogram kembali menjadi pin output analog dengan cara membuat programnya pada IDE.

Papan Arduino Uno dapat mengambil daya dari USB port pada komputer dengan menggunakan USB charger atau dapat pula mengambil daya dengan menggunakan suatu AC adapter dengan tegangan 9 volt. Jika tidak terdapat power supply yang melalui AC adapter, maka papan Arduino akan mengambil daya dari USB port. Tetapi apabila diberikan daya melalui AC adapter secara bersamaan dengan USB port maka papan Arduino akan mengambil daya melalui AC adapter secara otomatis.

4. Software Arduino

Software arduino yang digunakan adalah driver dan IDE, walaupun masih ada beberapa software lain yang sangat berguna selama pengembangan arduino. IDE atau Integrated Development Environment suatu program khusus untuk suatu komputer agar dapat membuat suatu rancangan atau sketsa program untuk papan Arduino. IDE arduino merupakan software yang sangat canggih ditulis dengan menggunakan java. IDE arduino terdiri dari:

a. Editor Program

Sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan mengedit program dalam bahasa processing

b. Compiler

Sebuah modul yang mengubah kode program menjadi kode biner bagaimanapun sebuah mikrokontroler tidak akan bisa memahami bahasa processing.

c. Uploader

Sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memory di dalam papan arduino

Dalam bahasa pemrograman arduino ada tiga bagian utama yaitu struktur, variabel dan fungsi (Artanto, 2012:27):

Gambar 2.16 Arduino Software

1. Struktur Program Arduino

A. Kerangka Program

Kerangka program arduino sangat sederhana, yaitu terdiri atas dua blok. Blok pertama adalah void setup() dan blok kedua adalah void loop.

a. Blok Void setup ()

Berisi kode program yang hanya dijalankan sekali sesaat setelah arduino dihidupkan atau di-reset. Merupakan bagian persiapan atau instalasi program.

b. Blok Void Loop ()

Berisi kode program yang akan dijalankan terus menerus. Merupakan tempat untuk program utama.

B. Sintaks Program

Baik blok void setup loop () maupun blok function harus diberi tanda kurung kurawal buka “{“ sebagai tanda awal program di blok itu dan kurung kurawal tutup “}” sebagai tanda akhir program.

2. Variabel

Sebuah program secara garis besar dapat didefinisikan sebagai instruksi untuk memindahkan angka dengan cara yang cerdas dengan menggunakan sebuah varibel.

3. Fungsi

Pada bagian ini meliputi fungsi input output digital, input output analog, advanced I/O, fungsi waktu, fungsi matematika serta fungsi komunikasi. Pada proses Uploader dimana pada proses ini mengubah bahasa pemrograman yang nantinya dicompile oleh avr-gcc (avr-gcc compiler) yang hasilnya akan disimpan kedalam papan arduino.

Avr-gcc compiler merupakan suatu bagian penting untuk software bersifat open source. Dengan adanya avr-gcc compiler, maka akan membuat bahasa pemrogaman dapat dimengerti oleh mikrokontroler. Proses terakhir ini sangat penting, karena dengan adanya proses ini maka akan membuat proses pemrogaman mikrokontroler menjadi sangat mudah.

Berikut ini merupakan gambaran siklus yang terjadi dalam melakukan pemrogaman Arduino:

5. Melakukan Penginstalan Arduino ke Komputer

Untuk melakukan pemrogaman pada papan Arduino, disarankan untuk men-download IDE Arduino terlebih dahulu yang dapat diperoleh dari situs: www.arduino.cc/en/Main/Software. Dan kemudian pilih versi yang tepat untuk sistem operasi komputer yang digunakan.

Setelah melakukan download, lakukanlah proses uncompress dengan cara melakukan double-click pada file tersebut. Proses ini secara otomatis akan membuat suatu folder yang bernama arduino-[version], contohnya seperti arduino-0012.

Setelah melakukan penginstalan IDE Arduino pada komputer, tahap selanjutnya adalah harus melakukan penginstalan untuk driver. Fungsi utama penginstalan driver ini adalah agar komputer dapat melakukan komunikasi dengan papan Arduino melalui USB port.

Salah satu jenis bahan pencemar yang dapat membahayakan kesehatan manusia adalah logam berat. Zat yang bersifat racun dan yang sering mencemari lingkungan misalnya merkuri (Hg), timbal (Pb), kadmium (Cd),dan tembaga (Cu). Logam-logam berat Hg, Pb, dan Cd tidak dibutuhkan oleh tubuh manusia, sehingga bila makanan tercemar oleh logam-logam tersebut, tubuh akan mengeluarkannya sebagian. Sisanya akan terakumulasi pada bagian tubuh tertentu, seperti ginjal, hati, kuku,jaringan lemak, dan rambut. Walaupun sampai sekarang belum diketahui berapa waktu yang dibutuhkan oleh logam berat dari masuknya ke dalam tubuh sampai terserap oleh rambut, dalam ulasan ini dicoba untuk menentukan tingkat pencemaran logam berat berdasar kadamya dalam makanan,air minum dan dalarn rambut.

Rambut adalah bagian tubuh dari makhluk hidup yang banyak mengandung protein struktural yang tersusun oleh asam-asam amino sistin yang mengandung ikatan disulfida (- S - S -) dan sistein yang mengandung gugus sulfhidril (- SH) yang berkemampuan mengikat logam-logam berat yang masuk ke dalam tubuh. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kerentanan tubuh terhadap logam berat,khususnya Pb adalah nutrisi, kehamilan, dan umur (Hamid,1991). Kekurangan gizi akan meningkatkan kadar Pb yang bebas dalam darah. Fergusson (1991) menyatakan bahwa kadar Ca dan Fe yang tinggi dalam makanan akan menurunkan penyerapan Pb dan sebaliknya bila tubuh kekurangan Ca dan Fe, penyerapan Pb akan meningkat. Dinyatakan juga bahwa defisiensi Fe dan P akan mengakibatkan gangguan ekskresi Pb dari tulang, sehingga meningkatkan kadarnya pada jaringan lunak dan menyebabkan hemotoksisitas.

Logam berat tertentu juga dibutuhkan dalam proses kehidupan. Misalnya dalam proses metabolisme untuk pertumbuhan dan perkembangan sel-sel tubuh. Sebagai contoh Co dibutuhkan untuk pembentukan vitamin Biz, Fe dibutuhkan untuk pembuatan hemoglobin, dan Zn berfungsi dalam enzim-enzim hidrogenase (Waldichuk,1974 dalamSanusi, 1985).

Bila manusia banyak mengkonsumsi makanan yang mengandung logam berat dan ikut dalam aliran darah dalam tubuh, maka akan timbul gejala tertentu dan bahkan menyebabkan kematian. Masuknya logam berat dalam jumlah yang membahayakan dapat lewat rantai pangan pendek (hewan-manusia), atau lewat rantai pangan panjang(tanaman - hewan - manusia) (Notohadiprawiro, 1995).

Pada saat ini penelitian tentang pencemaran logam berat masih dilakukan terhadap lingkungan perairan, tanah, dan udara. Penelitian ini masih jarang dilakukan terhadap kandungan logam berat yang masuk ke dalam tubuh. Agak sulit untuk mengevaluasi hubungan antara kandungan logam berat di lingkungan dengan logam berat yang diabsorpsi oleh tubuh.

Berikut ini dijelaskan rincian sifat-sifat beberapa logam berat:

1. Merkuri (Hg) :

Logam merkuri masuk ke dalam tubuh manusia melalui bahan pangan yang dikonsumsi, baik dari tanaman maupun hewan yang telah terkontaminasi oleh logam tersebut. Merkuri mempunyai tekanan uap pada suhu kamar, sehingga uap merkuri dapat masuk ke dalam tubuh manusia melalui saluran pemafasan. Proses ini dapat terjadi terutama pada orang-orang yang bekerja dengan merkuri, misalnya dokter dan perawat gigi pada waktu membuat amalgam. Senyawa-senyawa merkuri dapat mengalami transformasi hayati ke dalam lingkungan maupun di dalam tubuh. Ion metilmerkuri (CH3Hg') merupakan bentuk senyawa yang sangat beracun dan membahayakan kesehatan manusia. Kadar metilmerkuri yang menyebabkan keracunan pada manusia sebesar 9 - 24 ppm, yang setara dengan 0,3 mg Hg per 70 kg bobot badan per hari (Lavender dan Cheng, 1980).

Faktor makanan dapat mempengaruhi waktu retensidari metilmerkuri yang masuk melalui mulut dari makanan dan minuman. Makanan dengan kadar protein tinggi dan lemak rendah dapat menurunkan waktu retensi metilmerkuri pada tikus. Kadar vitamin E yang tinggi dapat menurunkan tingkat kematian akibat terserapnya metilmerkuri dan merkuriklorida

2. Tembaga (Cu) :

Tidak seperti logam-logam Hg, Pb, dan Cd, logam Cu merupakan unsur renik esensial untuk semua tanaman dan hewan termasuk manusia, dan diperlukan pada berbagai sistem enzim. Oleh karena itu Cu harus selalu ada pada makanan. Sehubungan dengan ha1 ini yang perlu diperhatikan adalah agar unsur ini tidak kekurangan dan juga tidak berlebih (Saeni, 1995). Batas ambang Cu untuk perikanan dan petemakan sebesar 0,02 ppm dan untuk pertanian 0,2 ppm (PP 20 tahun 1990). Pada konsentrasi yang lebih tinggi Cu akan toksik, terutama untuk bakteri,ganggang, dan jamur. Oleh karena itu CuS04 dan senyawa tembaga lain dapat digunakan sebagai pestisida (Pettrucci,1982).

Tembaga sangat dibutuhkan oleh tumbuhan maupun hewan karena Cu adalah komponen utama dalam beberapa enzim oksidasi. Teori terbaru menyatakan bahwa kekurangan Cu akan menyebabkan anemia, karena Cu diperlukan untuk absorpsi dan mobilisasi Fe yang diperlukan untuk pembuatan hemoglobin.

Logam Cu bersama-sama Fe dan Co merupakan mineral yang sangat penting dalam pembentukan set darah merah. Kobalt dapat meningkatkan jumlah hematokrit, hemoglobin, dan eritrosit dengan merangsang pembentukan eritropoetin. Eritropoetin berguna untuk meningkatkan absorpsi Fe oleh sumsum tulang. Metabolisme Fe dan Cu saling terkait, karena unsur ini terdapat dalam sitokrom oksidase. Defisiensi Cu dapat meningkatkan absorpsi Fe (Gan, 1980).

Sumber tembaga di lingkungan dapat berasal dari korosi kuningan dan pipa tembaga oleh air yang asam, limbah, penggunaan senyawa tembaga sebagai algisida perairan, fungisida tembaga dari daerah pertanian, dan pestisida pada treatmen tanah dan efluen, serta cemaran udara dari daerah industri (Canadian Council of Researchand Environment Minister, 1987).

Logam Cu memiliki mekanisme metabolisme di dalam tubuh. Pada saluran pencemaan Cu diabsorpsi dan diangkut melalui darah berikatan dengan protein albumin dan transferin ke dalam hati lewat sistem darah portal hepatis. Logam Cu dalam tubuh berikatan dengan enzim seperti seroloplasmin, sitokromoksidase, dopamin hidroksidase, tirosinase, amin oksidase, lisil oksidase, dan superoksida dismutase. lkatan tersebut memiliki tempat dan fungsi metabolisme tertentu dalam tubuh. Pada hati,hampir semua Cu berikatan dengan enzim, terutama enzim seruloplasmin yang mengandung 90 - 94% dari total kandungan Cu dalam tubuh. Ion Cu dapat mengakibatkan toksik. Gejala yang timbul pada keracunan Cu akut adalah mual, muntah, mencret, sakit perut hebat, hemolisis darah, hemoglobinuria, nefrosis, kejang dan mati. Pada keracunan kronis, Cu tertimbun dalam hati dan dapat mengakibatkan hemolisis. Kejadian hemolisis ini disebabkan oleh tertimbunnya H202 dalam sel darah, sehingga terjadi oksidasi dari lapisan sell akibatnya sel pecah (Darmono, 1995).

Tabel 2.3 Batas maksimum cemaran logam dalam pangan

Sensor proximity merupakan sensor atau saklar yang dapat mendeteksi adanya target jenis logam dengan tanpa adanya kontak fisik. Biasanya sensor ini tediri dari alat elektronis solid-state yang terbungkus rapat untuk melindungi dari pengaruh getaran, cairan, kimiawi, dan korosif yang berlebihan. Sensor proximity dapat diaplikasikan pada kondisi penginderaan pada objek yang dianggap terlalu kecil atau lunak untuk menggerakkan suatu mekanis saklar.

Didepan disebutkan "perangkat" karena sensor proximity sudah merupakan sirkuit yang terdiri dari beberapa komponen untuk dirangkai menjadi sebuah sistem yang bekerja sebagai proximity sensor. Bandingkan dengan sensor cahaya (misalnya) : LDR yang betul-betul stand alone/ komponen bukan suatu rangkaian elektronik.

Gambar 2.17 Sensor Proximity

1. Definisi Motor DC

Menurut Syahrul (2014:593), Motor bekerja berdasarkan prinsip induksi magnetik. Sirkuit internal motor DC terdiri dari kumparan/lilitan konduktor. Setiap arus yang mengalir dibentuk menjadi sebuah loop sehingga ada bagian konduktor yang berada didalam magnet pada saat yang sama, Konfigurasi konduktor seperti ini akan menghasilkan distorsi pada medan magnet utama menghasilkan gaya dorong pada masing-masing konduktor. Pada saat konduktor ditempatkan pada rotor, gaya dorong yang timbul akan menyebabkan rotor berputar searah jarum jam.

Contributors

Muhamad, Siti Nurhayati