SISTEM KONVEYOR OTOMATIS DENGAN SENSOR INFRARED DAN KONTROL MANUAL
SISTEM KONVEYOR OTOMATIS DENGAN
SENSOR INFRARED DAN KONTROL MANUAL
Ahmad
Raihan Annafi1., Iqma Aldinnika2., Jessica Ennova
Ramadhani3.,
Ramadhan Cahyo Gemilang4, Samuel
Beta Kuntarjo5.
Email : 1Raihananafiahmad@gmail.com, 2aldinnikaiqma@gmail.com, 3jesicaennova@gmail.com, 4ramadhancahyogemilang@gmail.com, 5sambetak2@gmail.com.
Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Sudharto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah
Indonesia, 50275
Telp. (024)7473417, Website: www.polines.ac.id, Email:sekretariat@polines.ac.id
Abstrak - Otomatisasi
telah menjadi bagian penting dari era industri modern untuk meningkatkan
produktivitas dan efisiensi operasional. Sistem konveyor adalah alat yang
digunakan untuk mengangkut material atau produk selama proses produksi dan
distribusi. Ini adalah salah satu teknologi yang sering digunakan untuk
mendukung otomatisasi. Namun, banyak sistem konveyor tradisional bergantung
sepenuhnya pada pengoperasian manual, yang membuatnya kurang efisien dan rentan
terhadap kesalahan manusia. Dengan kemajuan teknologi, seperti sensor infrared,
sistem konveyor dapat mendeteksi objek secara otomatis dan melakukan proses
dengan lebih efisien. Oleh karena itu, kombinasi kontrol manual dan sistem
otomatis berbasis sensor adalah cara terbaik untuk meningkatkan keandalan dan
fleksibilitas sistem konveyor.
Kata Kunci: konveyor, sistem otomatis, sensor infrared,
mikrokontroler ATMega 328P.
I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sistem konveyor otomatis diciptakan untuk meningkatkan efisiensi dalam
proses distribusi dan produksi. Konveyor digunakan secara luas dalam berbagai
sektor, mulai dari logistik, manufaktur, hingga pertanian, untuk memindahkan
barang secara cepat dan terorganisir. Sistem ini dapat meningkatkan
produktivitas, mengurangi kesalahan operasional, dan mengurangi ketergantungan
pada manusia dengan fitur otomatisasi. Otomatisasi biasanya memerlukan sensor
dan perangkat kontrol untuk mendeteksi dan mengatur pergerakan barang di jalur
konveyor.
Penggunaan sensor infrared dalam sistem konveyor otomatis menjadi salah satu elemen penting dalam mendukung deteksi objek secara real-time. Sensor ini memiliki kemampuan untuk mendeteksi keberadaan objek dengan akurasi tinggi, bahkan dalam kondisi lingkungan dengan pencahayaan yang minim. Sensor infrared dapat membantu mengatur pergerakan konveyor secara otomatis, seperti berhenti ketika ada hambatan atau melanjutkan pergerakan ketika jalur telah kosong. Keunggulan teknologi ini juga terletak pada kesederhanaan instalasi dan biaya yang relatif terjangkau, menjadikannya solusi yang ideal untuk berbagai skala industri.
Selain otomatisasi menggunakan sensor, sistem ini juga dilengkapi dengan kontrol manual untuk fleksibilitas operasional. Dengan kontrol manual, operator dapat mengambil alih kendali sistem saat diperlukan, seperti saat perawatan, inspeksi, atau penyesuaian alur kerja. Kombinasi antara otomatisasi dan kontrol manual memastikan bahwa efisiensi dan kontrol manusia seimbang, sehingga sistem dapat berfungsi dengan baik dalam berbagai situasi. Metode ini meningkatkan efisiensi dan kemudahan pengelolaan sistem konveyor otomatis.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana
merancang sistem conveyor otomatis berbasis mikrokontroler ATmega328P yang
dapat bekerja secara efisien dalam proses penyortiran barang?
2. Bagaimana memanfaatkan sensor untuk mendeteksi pergerakan barang sehingga conveyor dapat beroperasi secara otomatis sesuai dengan alur kerja yang dirancang?
1.3 Tujuan
Tujuan yang
ingin di capai :
1.
Merancang dan
membuat sistem conveyor otomatis berbasis mikrokontroler ATmega328P yang mampu meningkatkan
efisiensi proses penyortiran barang.
2. Mengaplikasikan teknologi sensor untuk mendukung otomatisasi pergerakan conveyor dalam mengurangi intervensi manual dan meminimalkan kesalahan selama proses penyortiran.
II.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Arduino Uno (Atmega328p)
Mikrokontroler ATmega328P adalah salah satu mikrokontroler 8-bit berbasis
arsitektur AVR yang populer digunakan dalam berbagai aplikasi elektronik dan
otomatisasi. Mikrokontroler ini memiliki keunggulan berupa konsumsi daya yang
rendah, ukuran yang kecil, serta kemampuan pengolahan data yang memadai untuk
proyek skala kecil hingga menengah. Dengan memori flash sebesar 32 KB, SRAM 2
KB, dan EEPROM 1 KB, ATmega328P dapat menyimpan dan menjalankan program yang
cukup kompleks. Selain itu, chip ini mendukung berbagai komunikasi, seperti
UART, I2C, dan SPI, yang membuatnya mudah diintegrasikan dengan berbagai
perangkat lain.
Pada sistem conveyor ini, ATmega328P digunakan sebagai pusat kendali. Mikrokontroler ini bertugas membaca data dari tiga sensor infrared, mengendalikan driver motor L298N, dan mengatur lampu indikator hijau dan merah. ATmega328P memastikan conveyor bekerja sesuai logika yang telah diprogramkan untuk menjalankan proses penyortiran barang secara otomatis.
Gambar 1. Arduino Uno ATMega328P
2.2 Motor DC
Motor 12V adalah motor DC yang menggunakan tegangan
kerja 12V untuk menghasilkan putaran mekanis. Motor ini sering digunakan dalam
berbagai aplikasi mekanik, seperti conveyor, kipas, dan robotika. Motor DC
memiliki keunggulan berupa pengoperasian yang sederhana, ukuran yang kompak,
serta kecepatan yang dapat diatur menggunakan modul driver.
Pada sistem conveyor ini, motor 12V berfungsi
sebagai penggerak conveyor. Motor ini digerakkan oleh driver L298N, yang
menerima perintah dari mikrokontroler berdasarkan sinyal dari sensor infrared.
Motor bekerja untuk memindahkan kotak secara otomatis sepanjang jalur conveyor,
memastikan proses penyortiran berjalan lancar.
2.3
Driver L298n
Driver motor L298N adalah modul
pengendali motor berbasis IC L298 yang mampu mengontrol motor DC atau motor
stepper. Modul ini memiliki dua kanal output yang dapat mengendalikan arah
putaran dan kecepatan motor. L298N dilengkapi dengan terminal input yang mudah
dihubungkan dengan mikrokontroler, sehingga sangat ideal untuk proyek yang
melibatkan kontrol motor. Modul ini juga memiliki sistem proteksi termal untuk
mencegah kerusakan akibat panas berlebih saat digunakan.
Pada
sistem conveyor ini, driver L298N digunakan untuk mengontrol motor 12V yang
menggerakkan conveyor. Modul ini menerima sinyal dari mikrokontroler untuk
mengatur arah putaran dan menyalakan atau mematikan motor sesuai dengan kondisi
sensor infrared.
Gambar 3. Driver
L298n
2.4
Sensor Infrared
Sensor infrared adalah
perangkat elektronik yang berfungsi mendeteksi keberadaan atau jarak objek
dengan menggunakan pancaran sinar inframerah. Komponen ini terdiri dari
pemancar inframerah (LED IR) dan penerima inframerah (fotodioda atau
fototransistor). Ketika ada objek yang menghalangi sinar inframerah yang
dipancarkan, sensor akan mendeteksi perubahan intensitas cahaya yang diterima,
lalu menghasilkan sinyal yang dapat digunakan sebagai input pada
mikrokontroler. Sensor infrared sering digunakan dalam sistem otomasi karena
harganya yang terjangkau, respons yang cepat, dan pemasangan yang mudah.
Pada sistem conveyor
ini, tiga sensor infrared digunakan untuk mendeteksi posisi kotak pada
conveyor:
·
Sensor 1: Mendektesi tempat
barang yang siap diisi barang. Ketika sensor ini aktif, conveyor akan berhenti.
Gambar 4. Sensor Infrared
2.5 Lampu DC 12v
Lampu adalah perangkat output yang digunakan untuk memberikan indikasi visual dalam suatu sistem. Dalam proyek ini, lampu yang digunakan memiliki tegangan kerja 12V. Lampu hijau berfungsi untuk memberikan tanda bahwa conveyor sedang berjalan, sedangkan lampu merah menunjukkan bahwa conveyor dalam kondisi berhenti. Penggunaan lampu ini bertujuan untuk memberikan informasi langsung kepada pengguna mengenai status operasional conveyor tanpa perlu melihat langsung ke sistem kontrol.
Pada sistem conveyor ini, lampu hijau akan menyala ketika conveyor
berjalan normal, dan lampu merah akan menyala saat conveyor berhenti karena
proses pengisian barang atau kotak mencapai ujung conveyor.
Gambar 5. Lampu DC 12v
III.
PERANCANGAN ALAT
3.1
Diagram Blok
3.2
Diagram Rangkaian
Gambar 7. Skematik Rangkaian
3.3
Diagram Alir
Gambar 8. Flowchart
3.4
Program
IV. PEMBAHASAN
4.1 Gambar
Prototype
Gambar 9. Prototype Alat
4.2 Cara Kerja
Spesifikasi Sistem
1. Sistem konveyor otomatis
dengan pengendalian manual melalui push button hijau dan merah.
2. Sistem dilengkapi dengan tiga sensor (Sensor 1, Sensor 2, dan Sensor 3) dan tiga lampu indikator (merah, kuning, dan biru).
Cara Operasional
1. Awal : Push button hijau ditekan, konveyor maju ke
kanan.
2. Sensor 1 : Mendeteksi barang, lampu merah menyala.
Barang dapat diisi sesuai keinginan.
3. Lanjut : Push button hijau ditekan lagi, konveyor maju ke kanan.
4. Sensor 2 : Mendeteksi barang, lampu kuning menyala.
Barang dapat disesuaikan.
5. Lanjut : Push button hijau ditekan lagi, konveyor maju ke kanan.
6. Sensor 3 : Mendeteksi barang, lampu biru menyala.
Barang dapat disesuaikan.
7. Reverse : Push button merah ditekan, konveyor bergerak mundur ke kiri untuk mengembalikan barang yang tertinggal.
4.3 Hasil Percobaan
Gambar 10. Sensor 1 Mendeteksi
Gambar 11. Sensor 2 Mendeteksi
Gambar 12. Sensor Mendeteksi
V.
KESIMPULAN
Sistem konveyor otomatis berbasis sensor infrared dan
kontrol manual telah berhasil dirancang dan berfungsi sesuai tujuan. Sistem ini
menggunakan mikrokontroler ATmega328P, sensor infrared, driver motor L298N, dan
motor DC 12V untuk menjalankan proses penyortiran barang secara otomatis dengan
efisiensi tinggi. Kombinasi otomatisasi dan kontrol manual melalui push button
memberikan fleksibilitas operasional, sehingga pengguna dapat dengan mudah
mengendalikan sistem sesuai kebutuhan. Sensor infrared terbukti mampu
mendeteksi barang secara akurat pada tiga posisi utama, yaitu saat barang siap
diisi, berada dalam tempatnya, dan mencapai ujung konveyor. Sistem ini juga
dilengkapi indikator visual berupa lampu untuk memberikan informasi langsung
tentang status operasional, yang sangat membantu dalam memantau kinerja sistem.
Secara keseluruhan, sistem ini telah menunjukkan keandalan dan efisiensi dalam
mendukung proses penyortiran barang.
VI.
SARAN
Untuk pengembangan lebih lanjut, beberapa aspek dapat
ditingkatkan. Pertama, integrasi teknologi Internet of Things (IoT) dapat
diterapkan untuk memungkinkan pengendalian dan pemantauan jarak jauh
menggunakan perangkat mobile atau platform berbasis cloud. Kedua, penggunaan
sensor yang lebih canggih, seperti sensor ultrasonik atau kamera berbasis AI,
dapat meningkatkan akurasi dan memperluas kemampuan sistem, termasuk mendeteksi
bentuk, ukuran, dan warna barang. Ketiga, implementasi sistem manajemen daya
yang lebih efisien sangat disarankan untuk mengurangi konsumsi energi, terutama
jika sistem digunakan dalam skala besar. Keempat, sistem dapat diperluas dengan
menambahkan lebih banyak sensor dan aktuator untuk mendukung jalur konveyor
yang lebih panjang atau dengan titik penyortiran yang lebih kompleks. Selain
itu, uji coba lebih lanjut perlu dilakukan di berbagai kondisi lingkungan
seperti pencahayaan minim, suhu tinggi, atau lingkungan berdebu untuk
memastikan ketahanan dan keandalan sistem. Terakhir, pengembangan antarmuka
pengguna berupa layar LCD atau Human-Machine Interface (HMI) dapat dilakukan
untuk memberikan informasi lebih rinci dan memudahkan operator dalam mengelola
sistem. Dengan pengembangan ini, sistem konveyor otomatis akan menjadi lebih
optimal, fleksibel, dan siap untuk diterapkan di berbagai industri.
VII.
DAFTAR PUSTAKA
Atmel Corporation. (2016). ATmega328P Datasheet. Retrieved from https://www.microchip.com
Arduino. (2021). Arduino Uno Rev3. Retrieved
from https://www.arduino.cc
Rianto, A. (2018). Pemrograman Mikrokontroler AVR dengan Arduino.
Yogyakarta: Andi Offset.
Syahputra, A., & Hamdani, H. (2019). Penerapan
Sensor Infrared pada Sistem Otomasi Conveyor. Jurnal Teknik Elektronika dan
Komputer, 12(3), 45-53.
Sugiyono.
(2017). Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D. Bandung:
Alfabeta.
Kumar, R., & Singh, M. (2020). DC Motor Control
Using L298N Driver Module and Arduino. International Journal of Electronics
Engineering, 18(2), 132-139. Politeknik Negeri Semarang. (2023). Website Resmi
Polines. Retrieved from https://www.polines.ac.id
Smith, J. (2021). Applications of Infrared Sensors
in Automation Systems. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 67(10),
980-990.
Jafar, A. M., & Rahman, T. (2020). Optimization
of Conveyor Systems Using Arduino. Journal of Industrial Automation, 15(4),
23-30.
Prihatmoko, T. (2019). Pengendalian Otomatis dengan
Mikrokontroler. Surabaya: Penerbit ITS Press.
BIODATA
Jesica Ennova. Penulis dilahirkan di Semarang, 10 November
2004. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SMK Negeri 01 Semarang.
Penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru Diploma 3 (D3) di kampus Politeknik
Negeri Semarang dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik
Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.23.2.11.
Apabila ada kritik,
saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui
E-mail: jesicaennova@gmail.com
Ahmad Raihan Anafi. Penulis dilahirkan di Semarang, 11 Desember
2003. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SMAI Al – Azhar 16 Semarang.
Penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru Diploma 3 (D3) di kampus Politeknik
Negeri Semarang dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik
Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.23.2.02.
Apabila ada kritik,
saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui
E-mail: raihananafiahmad@gmail.com
Iqma Aldinnika Rahmadhanti. Penulis dilahirkan di Semarang,
6 Januari 2005. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SMK Palapa Semarang.
Penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru Diploma 3 (D3) di kampus Politeknik
Negeri Semarang dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik
Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.23.2.10.
Apabila ada kritik,
saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui
E-mail: iqmarahmadhanti15@gmail.com
Ramadhan Cahyo Gemilang. Penulis dilahirkan di Sorong, 27
Oktober 2004. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SMA 02 Rembang.
Penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru Diploma 3 (D3) di kampus Politeknik
Negeri Semarang dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik
Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.23.2.19.
Apabila ada kritik,
saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui
E-mail: gr972585@gmail.com
Lampiran Link Youtube : https://youtu.be/G4pmlAZnaWI
Komentar
Posting Komentar