perpustakaan universitas airlangga tugas akhir rancang bangun alat... m. ilham akbar rancang ...

63 Pages·2017·1.02 MB·Indonesian

ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

RANCANG BANGUN ALAT SORTIR KEMATANGAN BUAH TOMAT
BERDASARKAN KOMPOSISI WARNA MENGGUNAKAN WEBCAM
(BAGIAN I)

TUGAS AKHIR

Oleh :
MUHAMMAD ILHAM AKBAR
NIM. 081310213028

PROGRAM STUDI D3 OTOMASI SISTEM INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN TEKNIK
FAKULTAS VOKASI
UNIVERSITAS AIRLANGGA
2016
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN ALAT SORTIR KEMATANGAN BUAH TOMAT
BERDASARKAN KOMPOSISI WARNA MENGGUNAKAN WEBCAM
(BAGIAN I)

TUGAS AKHIR

Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md) pada
Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi Pada Departemen Teknik
Fakultas Vokasi
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR
ii
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR
iii
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR

Tugas Akhir ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan
dalam lingkungan Universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai sebagai
referensi kepustakaan, tetapi pengutipan seijin penulis dan harus menyebutkan
sumbernya sesuai kebinasaan ilmiah.

Dokumen Tugas Akhir ini merupakan hak milik Universitas Airlangga.
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR
iv
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
KATA PENGANTAR

Segala Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang
memberikan segala nikmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Rancang Bangun Alat Sortir
Kematangan Buah Tomat Berdasarkan Warna Menggunakan Webcam
(Bagian I)”.
Selama menyusun Tugas akhir ini, banyak bantuan moril maupun materil
yang telah penulis peroleh dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak
langsung. Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis menyampaikan terima
kasih kepada:

1. Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah memberikan ridho, hidayah dan
anugerah yang luar biasa. Serta memberi iman dan ketakwaan yang
membuat penulis selalu bersyukur sampai akhirnya penulis dapat
menyelesaikan Tugas akhir ini.

2. Nabi Muhammad Saw yang telah memberikan inspirasi dan pertolongan
kepada penulis sehingga dengan ridho Allah SWT penyusun dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini.

3. Keluarga tercinta yang telah memberikan segenap do’a dan dukungan
kepada penulis.

4. Bapak Winarno, S.Si., M.T., selaku Koordinator Program Studi D3
Otomasi Sistem Instrumentasi, Universitas Airlangga Surabaya.

5. Bapak Winarno, S.Si., M.T., selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak
memberikan arahan, bimbingan, masukan, beserta ketulusan hati dalam
membimbing penulis hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini.

6. Bapak Deny Arifianto, S.Si, selaku Konsultan yang banyak memberikan
arahan, bimbingan, masukan, beserta ketulusan hati dalam membimbing
penulis hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini.

7. Dr. Riries Rulaningtyas, M.T., selaku Dosen Penguji yang telah
memberikan masukan hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini.
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR
v
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
8. Wanda Ayu Prilasmita selaku Partner Tugas Akhir sekaligus Partner
Segalanya, yang telah banyak membantu dengan sabar dan ikhlas serta
memberikan semangat, masukan dan kasih sayang kepada penulis dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini.

9. Teman-teman ASTRAI 2013 alby, zu, acil, ilham, fajar, dimas, kopyor,
abang hendrik, bos aldy, adreng dan pres, terimakasih sudah selalu
meminjamkan pundak.

10. Wanda, Ifa, Sofi, Dita, Dewi, Miming, Media, Aliyah, dan Oneng selaku
Member of Rumpita yang selalu ada dalam keadaan apapun selama
penulis berada di Otomasi sistem Instrumentasi.

11. [Ddn], Andin, Oscar, Affan, Mutohhar, Isa yang sudah mensupport
penulis.

12. Semua Dosen D3 Otomasi Sistem Instrumentasi yang selalu mengajar
dengan tulus, ikhlas dan tabah.

13. Semua pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis. Maaf
apabila terlewatkan. Semoga kebaikan dan keikhlasan kalian dibalas oleh
Allah SWT.

Kami menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih belum sempurna, oleh
karena itu kami mengharapkan kritik dan saran untuk memperbaiki isi Tugas
Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi siapapun yang
membacanya.

Surabaya, 15 Juli 2016

Penulis
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR
vi
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Muhammad Ilham Akbar, 2016, Rancang Bangun Alat Sortir Kematangan
Buah Tomat Berdasarkan Komposisi Warna Menggunakan Webcam (Bagian I).
Tugas Akhir ini di bawah bimbingan Winarno, S.Si., M.T dan Deny Arifianto
S.Si. Prodi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi Departemen Teknik Fakultas Vokasi
Universitas Airlangga.

ABSTRAK
Tomat merupakan buah yang memiliki tingkat permintaan tinggi untuk
diekspor ke berbagai negara, sehingga membuat industri buah bersaing
meningkatkan nilai ekonomisnya. Salah satu cara untuk meningkatkan nilai
ekonomis buah tomat sebelum di ekspor adalah dengan melakukan sortasi atau
seleksi berdasarkan kriteria tertentu misalnya ukuran, warna dan tingkat
kematangannya. Berdasarkan kebutuhan ini, maka dibuat alat yang mampu
mensortir kematangan buah tomat berdasarkan komposisi warnanya.
Rancang Bangun ini menggunakan prinsip sortir tomat secara otomatis
menggunakan webcam. Webcam akan mendeteksi secara real time buah tomat
yang disortir melalui konveyor. Agar buah tomat terdeteksi secara akurat dan
tidak merusak fisik aslinya ketika disortir, dilakukan modifikasi konveyor dengan
penambahan sekat-sekat pada bagian belt konveyor. Selain itu dibuat selektor
yang dapat memisahkan secara otomatis buah tomat matang atau buah tomat
mentah.
Dari hasil penelitian keberhasilan alat dalam mendeteksi Red, Green dan
Blue (RGB) buah tomat dan melakukan pensortiran untuk klasifikasi matang dan
mentah berdasarkan warna RGB, rancang bangun alat sortir buah tomat dengan
webcam inidapat dilakukan secara otomatis dengan prosentase kinerja dari sistem
sebesar 70%.
Kata Kunci : Tomat, Webcam, RGB, Konveyor.

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR

vii
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ................................................................................... i
LEMBAR PERSETUJUAN ........................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................ iii
PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR .......................................... iv
KATA PENGANTAR..................................................................................... v
ABSTRAK ...................................................................................................... vii
DAFTAR ISI ................................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... x
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xi
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xii
BAB I PENDAHULUAN.............................................................................. 1
1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 4
1.3 Batasan Masalah ........................................................................................ 4
1.4 Tujuan ........................................................................................................ 4
1.5 Manfaat ...................................................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................. 6
2.1 Tomat ....................................................................................................... 6
2.2 Webcam .................................................................................................... 7
2.3 Arduino Uno ............................................................................................. 8
2.4 Relay ......................................................................................................... 10
2.5 Motor DC ................................................................................................. 11
2.6 Konveyor................................................................................................... 14
2.7 Sensor IR Proximity ................................................................................. 16
BAB III METODE PENELITIAN ................................................................ 18
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................... 18
3.2 Bahan dan Alat Penelitian ......................................................................... 18
3.2.1 Bahan-bahan Penelitian .................................................................. 18
3.2.2 Alat-alat penelitian ......................................................................... 19
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR
viii
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
3.3 Prosedur Kerja..... ..................................................................................... 19
3.4 Tahap Persiapan.. ...................................................................................... 20
3.5 Tahap Pembuatan Alat .............................................................................. 20
3.5.1 Tahap Pembuatan Mekanik............................................................ 21
3.3.2 Tahap Pembuatan Hardware ......................................................... 23
3.3.3 Tahap Pembuatan Software........................................................... 26
3.6 Tahap Pengujian Alat................................................................................. 26
3.5.1 Pengujian Relay dan Sensor IR Proximity .................................... 26
3.3.4 Pengujian Webcam ........................................................................ 27
3.6.3 Pengujian Software ........................................................................ 27
3.7 Analisis Data.............................................................................................. 27
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................ 29
4.1 Hasil Rancang Bangun Alat....................................................................... 29
4.1.1 Pembuatan Mekanik....................................................................... 29
4.1.2 Pembuatan Hardware .................................................................... 32
4.2 Pengalamatan Pin Pada Arduino Uno ...................................................... 32
4.3 Pengujian Rangkaian Modul Relay .......................................................... 30
4.4 Pengujian Modul IR Proximity................................................................ 34
4.5 Pengujian Aktuator Pemilah ..................................................................... 35
4.6 Pengujian Webcam ................................................................................... 36
4.7 Pengujian Kinerja Sistem .......................................................................... 37
4.7.1 Pengujian Penggunaan Daya ......................................................... 37
4.7.2 Pengujian Hubungan Waktu Dengan Kinerja Sistem .................... 39
4.7.3 Pengujian Keberhasilan Kinerja Sistem......................................... 39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................... 42
4.1 Kesimpulan .......... ...................................................................................... 42
4.2 Saran........ ........... ...................................................................................... 42
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 43
Lampiran.................... ...................................................................................... 44

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR
ix
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Sortir Buah Secara Manual...................................................................2
Gambar 2.1 Webcam ................................................................................................7
Gambar 2.2 Diagram Blok Webcam ........................................................................8
Gambar 2.3 Arduino Uno .........................................................................................9
Gambar 2.4 Relay...................................................................................................10
Gambar 2.5 Gerakan Kawat Berarus Dalam Medan Magnet.................................12
Gambar 2.6 Penampang Motor Listrik 4 Kutub.....................................................13
Gambar 2.7 Rangkaian H-Bridge driver motor DC ...............................................13
Gambar 2.8 Rancangan Belt Konveyor ..................................................................15
Gambar 2.9 Sensor IR Proximity ...........................................................................17
Gambar 3.1 Diagram Prosedur Kerja .....................................................................20
Gambar 3.2 Gambar Mekanik Alat Keseluruhan ...................................................21
Gambar 3.3 Gambar Mekanik Alat Tampak Depan ..............................................22
Gambar 3.4 Gambar Mekanik Alat Tampak Samping...........................................22
Gambar 3.5 Gambar Mekanik Alat Tampak Atas..................................................23
Gambar 3.6 Diagram` Fungsional Alat ..................................................................24
Gambar 3.7 Diagram Sistem Kontrol.....................................................................25
Gambar 4.1 Gambar Alat Tampak Atas .................................................................29
Gambar 4.2 Belt Konveyor Dengan Sekat .............................................................30
Gambar 4.3 Kotak Webcam ...................................................................................31
Gambar 4.4 Selektor ..............................................................................................31
Gambar 4.5 Rangkaian Hardware .........................................................................32

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR
x