## TRAINER SORTING STATION BERDASARKAN WARNA HITAM DAN PUTIH BENDA BERBASIS ARDUINO UNO SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN POLITEKNIK HARAPAN BERSAMA TEGAL
Ryan Rokhmani, Much. Sobri Sungkar, M.Kom, DIII Teknik Elektronika Politeknik Harapan Bersama Tegal Kampus I : Jl. Mataram No. 9 Tegal 52142 Telp. (0283)352000 Fax 353353 Kampus II : Jl. DewiSartika No. 71 Tegal 52117 Telp. (0283)350567 Fax 353353 Website : www.poltektegal.ac.id Email : elektro@poltektegal.ac.id
Abstract
Teknik
elektronika merupakan ilmu yang mengaplikasikan  listrik  di  kehidupan  sehari-hari  dengan melibatkan  konsep,  perancangan,  pengembangan,  dan produksi  perangkat  listrik  dan  elektronik  yang  dibutuhkan oleh  masyarakat.  Alat-alat  yang  menggunakan  dasar  kerja elektronika  ini disebut sebagai peralatan elektronik ( electronic devices ). Dewasa ini elektronika sangat dibutuhkan  sebagai  dasar  teknologi  masa  kini.  .  Hal  ini menunjukan  bahwa  peluang  kerja  pada  bidang  teknik elektronika terbuka luas.
Dunia pendidikan saat ini sudah sangat pesat perkembangannya, terutama  pada  alat  penunjang  pendidikan. Pada perguruan tinggi terdapat mata kuliah yang berhubungan dengan elektronika antara lain : Mikroprosesor, Mikrokontroler,  PLC (Programmable  Logic  Controller) .  Di Politeknik  Harapan  Bersama  Tegal  khususnya  pada  jurusan DIII Teknik Elektronika terdapat mata kuliah mikrokontroler. Salah  satu  alat  peraga  pada  mata  kuliah  mikrokontroler  ini adalah  arduino.  Arduino  ini  merupakan  rangkaian  elektronik yang bersifat open source , serta memiliki perangkat keras dan lunak  yang  mudah  untuk  digunakan.  Arduino  dapat mengenali  lingkungan  sekitarnya  melalui  berbagai  jenis sensor  dan  dapat mengendalikan  lampu,  motor,  dan  berbagai jenis aktuator lainnya
Trainer  Sorting  Station berdasarkan  warna  hitam  dan putih  benda  merupakan  gambaran  sistem  kendali  yang  ada pada  industri  yang  menerapkan  prinsip  kerja  arduino  uno sebagai  kendali  utama  untuk mengolah  masukan  dari  sensor- sensor  baik  sensor  warna.  Dengan  penerapan  rangkaian  ini dapat  digunakan  sebagai  simulasi  dalam  perindustrian  untuk proses  pemilah  barang  berdasarkan  warna  hitam  dan  putih benda.  Belum  adanya  alat  simulasi  Arduino  sebagai  bahan praktik  di  laboratorium  DIII  teknik  elektronika  menjadi kendala  dalam  proses  belajar  mengajar mengingat  Politeknik Harapan  Bersama  merupakan  perguruan  tinggi  berbasis vokasi  atau  praktik  yang  mengharuskan  lulusannya  handal dalam teori terutama handal dalam hal prakek.
Kata Kunci : Arduino Uno, Konveyor, Sensor Warna

## I. PENDAHULUAN
Kemajuan  ilmu  pengetahuan  dan  teknologi  diindustri berkembang  cepat  terutama  dibidang  otomasi  industri. Perkembangan  ini  tampak  jelas  diindustri,  sebelumnya banyak  pekerjaan  menggunakan  tenaga  manusia,  kemudian beralih  menggunakan  mesin,  berikutnya  dengan electro- mechanic (semi  otomatis)  dan  sekarang  sudah  menggunakan
robotic  (full  automatic) seperti  penggunaan Flexible Manufacturing  Systems  (FMS) dan Computerized  Integrated Manufacture  (CIM) dan  sebagainya.  Manfaat  dari  sistem otomasi  antara  lain  dapat  menjamin  kualitas  produk  yang dihasilkan,  mengurangi  waktu  produksi  dan  mengurangi biaya untuk tenaga kerja manusia.
Begitu pesat dan luas penggunaan sistem otomasi disetiap bidang  industri,  yang  mana  sistem  otomasi  tersebut  tidak lepas  dari  penggunaan  sistem  kontrol  konvensional  yang terdiri  dari  beberapa  komponen  yaitu Relay ,  Kontaktor, Magnetik  Kontaktor,  namun  sistem  tersebut  sudah  semakin ditinggalkan  karena  memiliki  banyak  kelemahan  dan digantikan  oleh  kehadiran  Mikrokontroler  yang  memiliki banyak  kelebihan.  Mikrokontroler adalah  sebuah chip yang berfungsi  sebagai  pengontrol  rangkaian  elektronik  dan umunya dapat menyimpan program did umumnya terdiri dari CPU ( Central Processing Unit ), memori, I/O tertentu dan unit pendukung  seperti Analog-to-Digital  Converter (ADC)  yang sudah terintegrasi didalamnya.
Pentingnya pendidikan bagi kehidupan manusia, mendorong berbagai pihak untuk terus melakukan penelitian, guna  mewujudkan  pendidikan  nasional  yang  berdaya  saing global.  Peningkatan  kualitas  pendidikan  adalah  diantara upaya  yang  harus  ditempuh,  guna  mewujudkan  tujuan pendidikan  tersebut.  Sumber  Daya  Manusia  (SDM),  sarana dan  prasarana  adalah  beberapa  komponen  diantaranya  yang harus ditingkatkan kualitasnya, guna mewujudkan pendidikan yang dapat bersaing secara global.
Arduino merupakan program mikrokontroler yang sedang populer  dalam  dunia  pemrograman  elektro,  Arduino  lebih mudah diterima  karena  kesederhanaan  tampilan  program  dan penulisan source code yang sederhana sehingga pemograman dengan  Arduino  sangat  mudah  dipelajari  oleh  pemula. Kegunaan  Arduino  sangat  beragam  yaitu  dapat  digunakan untuk mengembangkan obyek interaktif, mengambil masukan dari berbagai switch atau sensor, dan mengendalikan berbagai lampu, motor, dan output fisik lainnya.
Perkembangan  teknologi  yang  sangat  pesat  juga  harus diimbangi  dengan  perkembangan  ilmu  pengetahuan  di  dunia pendidikan.  Dalam  rangka  peningkatan  mutu  dan  kualitas pendidikan tentu saja tidak terlepas dari proses belajar. Proses belajar  yang  bermutu  mampu  mengahsilkan  sumber  daya manusia  (SDM)  yang  dapat  menguasai  pengetahuan, keterampilan  dan  keahlian  sesuai  dengan  ilmu  pengetahuan dan teknologi yang terus berkembang.

## II. PENELITIAN YANG TERKAIT
Sukrilah  2012,  telah  berhasil  melakukan  rancang  bangun treiner  sensor  berbasis  arduino  dengan  kesimpulan  bahwa arduino ini banyak digunakan dalam dunia pendidikan dengan berbagai keunggulan dibidang mikrokontroler.[1]
III. METODE PENELITIAN 1. Rencana/ Planning
Yaitu  langkah  awal  dalam  melakukan  penelitian. Langkah  ini  menjadi  landasan  bagi  langkah  –  langkah berikutnya,  yaitu  pelaksanaan,  obsevasi  dan  refleksi. Meskipun,  pelaksanaan  tindakan  memiliki  nilai  strategis dalam  kegiatan  penelitian,  namun  tindakan  tersebut tidaklah  berdiri  sendiri,  melainkan  merupakan  bagian yang tidak terpisahkan dari kegiatan perencanaan.
2. Analisis
Yaitu  berisi  langkah  –  langkah  awal  pengumpulan data,  penyusunan  dan  penganalisaan  data  hingga dibutuhkan  untuk  menghasilkan  produk.  Proses  analisis data  itu  dimulai  dari  menelaah  data  secara  keseluruhan yang  telah  tersedia  dari  berbagai  macam  sumber,  baik  itu pengamatan,  wawancara,  catatan  lapangan  dan  yang lainnya.  Data  ini  dapat  ditemukan  dengan  cepat.  Dalam penelitian  ini  yang  menjadi  sumber  data  sekunder  adalah literatur,  artikel,  jurnal  serta  situs  di  internet  yang berkenaan  dengan  penelitian  yang  dilakukan.  Data tersebut  memang  ada  banyak  sekali  dan  setelah  dibaca kemudian dipelajari.
3. Rancangan atau Desain
Rancangan penelitian  adalah  suatu  cara  yang  akan digunakan dalam pelaksanaan penelitian dan menjelaskan setiap  prosedur  penelitian  mulai  dari  tujuan  penelitian sampai  dengan  analisis  data.  Komponen  yang  umumnya teradap  dalam  rancangan  penelitian  adalah:  tujuan penelitian,  jenis  penelitian  yang  digunakan  dan  teknik pengumpulan data.
4. Implementasi
Implementasi  dapat  dimaksudkan  sebagai  suatu aktivitas  yang  berkaitan  dengan  penyelesaian  suatu pekerjaan  dengan penggunaan  sarana  (alat)  dengan acuan dari aturan yang berlaku untuk memperoleh hasil.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Sistem  sensor  yang  digunakan  adalah  sensor photodiode.  Rangkaian  sensor  terdiri  dari  2  bagian,  yaitu bagian pemancar cahaya(LED) dan penerima cahaya(Photodioda).  Rangkaian  pemancar  terdiri  dari resistor  sebagai  pembatas  arus  serta  LED  sebagai   piranti yang  memancarkan cahaya. Sedangkan  rangkaian penerima terdiri dari resistor sebagai pull-up tegangan dan photodioda  sebagai  piranti  yang akan  menerima pantulan cahaya  LED  objek.  Rangkaian  komparator  akan membandingkan  tegangan  input  dari  sensor  dengan tegangan referensi untuk menghasilkan logika ‘0” dan “1” atau  “HIGH”  dan  “LOW”  untuk  membedakan  warna hitam dan warna putih.
Gambar Rangkaian Sensor Warna
LED  akan  memancarkan  cahaya  ke  objek  dan photodioda akan menerima cahaya  yang dipantulkan oleh obyek  tersebut.  Intensitas  cahaya  yang  diterima  oleh photodioda  akan  mempengaruhi  nilai  reistasinya.  Objek berupa  Warna  hitam  dan  Warna  putih  akan  memantulkan cahaya  dengan  intensitas  yang    berbeda.  Warna    merah akan  memantulkan  cahaya  dengan  intensitas  yang  lebih tinggi  daripada  Warna  hijau,  sehingga  nilai  resistansinya akan  berbeda.  Semakin  besar  intensitas  cahaya  yang diterima  oleh  photodioda,  maka  nilai  15  resistansinya akan  semakin  kecil  dan    nilai  tegangan  outputnya  akan Semakin kecil pula. Perbedaan  nilai tegangan output dari photodioda  saat    menerima  cahaya  pantulan  dari  Warna hitam    atau  Warna  putih  akan  dideteksi  oleh  rangkaian komparator.  Tegangan    referensi  dapat  diatur  dengan memutar  variabel  resistor.  untuk  dapat  membedakan Warna  hitam  atau  Warna  putih,  nilai  tegangan    referensi diatur  sehingga    memiliki  nilai  diantara  nilai  tegangan output dari  photodioda  saat  menerima  pantulan  cahaya dari  obyek.  Adapaun  rangkaian  komparator  seperti  pada Gambar berikut:

## Gambar Rangkaian Komparator
Untuk  mendapatkan  hasil  yang  baik    maka pemasangan    sensor  warna  harus  tertutup  dan  dipasang tegak lurus terhadap obyjk serti pada Gambar berikut :
Gambar Pemasangan dan Posisi Sensor terhadap Obyek
Untuk  mendeteksi  warna  merah  maka  digunakan sensor photodioda yang  disinari dengan LED superbright warna  putih.  Pada  saat  photodioda  menerima  pantulan cahaya  dari  Warna  putih,  nilai  tegangan  output  pada photodioda  akan  lebih  kecil  dari  tegangan  referensi, sehingga  output  dari  komparator  akan  bernilai  “0”. Sedangkan  saat  photodioda  menerima  pantulan  cahaya dari  Warna  hitam,  nilai  tegangan  outputnya  akan  lebih besar  dari  tegangan  referensi,  sehingga  output  dari komparator bernilai “1”.  Sebaliknya,  Untuk  mendeteksi warna  hijau  maka  digunakan  sensor  photodioda  yang disinari  dengan  LED  super bright warna  hijau.  Pada  saat photodioda  menerima  pantulan  cahaya  dari  Warna  putih, nilai  tegangan output pada  photodioda  akan  lebih  kecil dari  tegangan  referensi,  sehingga  output  dari  komparator akan  bernilai  “0”.  Sedangkan  saat  photodioda  menerima pantulan  cahaya  dari  Warna  hitam,  nilai  tegangan output nya  akan  lebih  besar  dari  tegangan  referensi, sehingga output dari komparator bernilai “1”.

## Gambar Skema Rangkaian Hardware

## 1. Motor Servo
Motor  servo  adalah  sebuah  motor  dengan  sistem umpan balik  tertutup  dimana  posisi  dari  motor  akan diinformasikan  kembali ke rangkaian  kontrol  yang ada di dalam  motor  servo.  Motor  ini  terdiri  dari  sebuah  motor DC,  serangkaian  gear,  potensiometer  dan  rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut  dari  putaran  servo.  Sedangkan  sudut  dari  sumbu motor  servo  diatur  berdasarkan  lebar  pulsa  yang  dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor.
Motor  servo  dalam  trainer  ini  digunakan sebagai alat untuk mengarahkan benda sesuai dengan warna yaitu warna  hitam  dan  putih.  Secara  singkatnya  dalam  trainer ini  hanya  menggunakan  satu  buah  motor  servo  yang diletakkan  di  tengah  antara  tempat  pemberhentian  benda.
Motor  servo  memiliki  tiga  kabel  untuk  dihubungkan dengan  arduino  dengan  pengkabelan  seperti  gambar berikut ini :
Gambar Pengkabelan Motor Servo
1) Kabel  warna  merah  merupakan  kabel  power yang  berfungsi  untuk  mengkoneksikan  dengan tegangan 5V pada board arduino.
2) Kabel  yang  berwarna  coklat/hitam  merupakan kabel  ground  yang  nantinya  akan  dihubungkan dengan ground yang ada pada board arduino.
Kabel kuning yang merupakan kabel pin signal servo yang akan dihubungkan dengan pin 9 pada board arduino.

## V. KESIMPULAN
Kesimpulan  harus  mengindikasi  secara  jelas  hasil-hasil yang  diperoleh,  kelebihan  dan  kekurangannya,  serta kemungkinan  pengembangan  selanjutnya.  Kesimpulan  dapat berupa  paragraf,  namun  sebaiknya  berbentuk  point-point dengan  menggunakan numbering atau bullet .  Kesimpulan berisi  mengenai  kesimpulan  dari  penelitian  yang  dilakukan serta saran untuk penelitian selanjutnya.

## DAFTAR PUSTAKA
Daftar  pustaka  ditulis  berurutan  sesuai  dengan  pengacuan pustaka  ditulis  dengan  ukuran  font= Times  new  roman ukuran=8  dengan  menggunakan IEEE  Style .  Disarankan untuk menggunakan tools MENDELEY dalam sitasi makalah dan pembuatan daftar pustaka.

## Journal Article
[1] M.  J.  Sukrilah,  Djuniadi,  and  U.  M.  Arief,  “Rancang  Bangun Trainer Sensor Berbasis Arduino,” 2012.

## Electronic Publication, Information from the internet
[1] Djuandi,Feri.(2011). Pengenalan Arduino.www.tobuku.com, diakses 9 Januari 2016 Pukul 14.12
[2] http://www.kelas-mikrokontrol.com/ Diakses 10 Januari 2016 Pukul 15.26
[3] Http:/Www.Arduino.Cc/En/Main/Arduino Boarduno.Arduinouno Diakses 9 Januari 2016 Pukul 16.00.

## Conference Proceeding/Workshops

## Monograph, edited book, book
[1] Frank  D.  Petruzella.  1996.  Industrial  Electronics  Diterjemahkan  Oleh Sumanto. Yogyakarta: Andi.
[2] Septiawan  Fsantosa.  2012.  Simulator  Conveyor  Belt  Sebagai  Media Pembelajaran  Pada  Mata  Pelajaran  Kompetensi  Kejuruan  Di  SMK Negeri 2 Depok Sleman Tahun 2012. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta.
[3] Andi  Prasetyo.  2013.  Menyalahkan  Lampuh  Dengan  Arduino  Di Yokyajarta 5 Maret 2013
[4] Muhamat  Syahwil.  2010.  Panduan  Mudah  Simulasi  Dan  Praktek Mikrokontroler Arduino Uno DI Yokyakarta. Indonesia
[5] Winoto,  Ardi.  2010.  Mikrokontroler  Avratmega8/32/16/8535  Dan
Pemrogramannya Dengan Bahasa C Pada Winavr.
Bandung:Informatika.
[6] Sasongko,Hari,Bagus.(2012).  Pemrograman  Mikrokontroler  dengan Bahasa C.ANDI.Yogyakarta.