## RANCANG BANGUN RAUTAN PENSIL PINTAR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535
Ali Firdaus *1 , Rahmatika Inayah *2
1 Jurusan Teknik Komputer Politeknik; Negeri Sriwijaya Palembang; Jalan Srijaya Negara, Palembang 30139; Telp. 0711 – 353414 Fax. 0711 – 355918; website : http://polsri.ac.id email: 1 alifirdaus1970@gmail.com, 2 rahmatikainayah@yahoo.com

## ABSTRAK
Laporan  ini  berisi  tentang  rancang  bangun  rautan  pensil  pintar  berbasis Mikrokontroler  ATMega  8535.  Rautan  pensil  pintar  merupakan  sebuah  alat  berbasis Mikrokontroler  yang  memudahkan  seseorang  dalam  meraut  sebuah  pensil.  Rautan  pensil  ini dirancang secara blok diagram yang terdiri dari input, proses dan output. Bagian input terdiri dari 2 bagian yaitu Inframerah dan Photodioda sebagai sensor pembaca objek. Bagian proses terdiri dari Mikrokontroler ATMega 8535 dan Relay. Bagian Supply input adalah Motor DC 12 Volt.  Hasilnya  bahwa  detektor  akan  bekerja  jika  Sensor  diletakkan  terpisah  pada  suatu  jarak jangkauan  tertentu  dan  dipasang  secara  sejajar  berlawanan  arah  antara  pemancar  dan penerima  pada  daerah  yang  akan  dilalui  oleh  pensil.  Ketika  alat  ini  aktif,  maka  terdapat seberkas sinar cahaya inframerah yang tidak tampak berada diantara pemancar dan penerima. Apabila  cahaya  inframerah  tersebut  terputus  atau  terhalang  oleh  sesuatu  benda,  maka indikator langsung bekerja dengan waktu 6 detik dan mengaktifkan Motor DC dan akan mulai meraut  pensil  sampai  menyentuh  sensor  berhenti  dengan  pusat  kontrol  yang  terletak  pada Mikrokontroler  ATMega  8535  yang  telah  diprogram  dengan  menggunakan  Bahasa Pemrograman C (CodeVision AVR).
KataKunci : Rautan Pensil, Mikrokontroler ATMega 8535,MotorDC.

## 1. PENDAHULUAN
Teknologi  memegang  peran  penting  di  era  modernisasi  seperti  pada  saat  ini,  dimana teknologi  telah  menjadi  bagian  yang  tidak  dapat  dipisahkan  dalam  kehidupan  sehari-hari, sehingga  mendorong  manusia  untuk  menciptakan  sebuah  alat  dengan  prinsip  kerja  otomatis yang  dapat  membantu  mempermudah  dan  mempercepat  manusia  dalam  menyelesaikan pekerjaan dengan hasil yang sebaik-baiknya. Disini penulis mengambil contoh pada perusahaan ataupun kantor yang dimana para pekerjanya diharuskan bekerja serba cepat. Dalam melakukan sebuah pekerjaan meraut, biasanya kita masih melakukannya hanya dengan manual saja. Dalam hal itu kita juga tidak mengetahui pasti apakah kulit pensil tersebut sudah terkelupas atau belum.
Dari permasalahan diatas muncul sebuah ide untuk membuat rautan pensil pintar yang difungsikan  agar  dapat  memudahkan  seseorang  dalam  meraut  pensil  dengan  sistem  kerja menggunakan  mikrokontroller  ATMega8535  sebagai  pengendali  untuk  rautan  pensil  pintar. Sensor  inframerah  untuk  mendeteksi  benda.  Motor  DC  sebagai  penggerak,  serta  limit  switch sebagai  sensor  posisi  untuk  memberhentikan  pergerakan  Motor  DC  pada  saat  penjepit  pensil menyentuh limit switch.
Berdasarkan  permasalahan  diatas,  maka  penulis  mencoba  membuat  suatu  alat  dan penelitian  tugas  akhir  dengan  judul  “Rauta n  Pensil  Pintar  Berbasis  Mikrokontroller ATMega8535”.
Pensil  adalah  sebuah  alat  tulis  berupa  kayu  kecil  bulat  berisi  arang  keras.  Isi  pensil terbuat  dari  grafit.  Grafit  merupakan  mineral  karbon  berwarna  hitam  mengkilap.  Selanjutnya komposisi campuran ini dibalut dengan kertas atau kayu. [4].
Rautan  pensil  merupakan  sebuah  alat  untuk  menajamkan  mata  pensil  dengan  cara memasukkan pensil ke lubang rautan, kemudian memutar pensil searah jarum jam sampai mata pensil menjadi runcing. (Nathaniel, 2013).
Mikrokontroler  adalah  sebuah  sistem  komputer  fungsional  dalam  sebuah  chip.  Di dalamnya  terkandung  sebuah  inti  prosessor,  memori  (sejumlah  kecil  RAM,  memori  program, atau keduanya), dan perlengkapan input output. Mikrokontroller merupakan komputer didalam chip  yang  digunakan  untuk  mengontrol  peralatan  elektronik,  yang  menekankan  efisiensi  dan efektifitas  biaya.  Secara  harfiahnya  bisa  disebut  ‘pengendali  kecil”  dimana  sebuah  sistem elektonik  yang  sebelumnya  banyak  memerlukan  komponen-komponen  pendukung  seperti  IC TTL  dan  CMOS  dapat  direduksi/diperkecil  dan  akhirnya  terpusat  serta  dikendalikan  oleh mikrokontroller ini.
Mikrokontroler  dapat  diartikan  lain  yaitu  sebuah  versi  mini  atau  mikro  dari  sebuah komputer  karena  mikrokontroller  sudah  mengandung  beberapa  peripheral  yang  langsung  bisa dimanfaatkan, misalnya port parallel, portserial, komparator, konversi digital ke analog (DAC), konversi  analog  ke  digital  (ADC)  dan  sebagainya  hanya  menggunakan  sistem  minimum  yang tidak rumit atau kompleks.
Secara  teknik,  hanya ada  2  macam  mikrokontroller.  Pembagian  ini  didasarkan  pada kompleksitas instruksi-instruksi yang dapat diterapkan pada
mikrokontroller tersebut. Pembagian itu yaitu RICS (Reduce Instruction Set Computer) yaitu  instruksi  yang  dimiliki  terbatas,  tetapi  memiliki  fasilitas  yang  lebih  banyak  contohnya mikrokontroller  keluarga  MCS51  yaitu  AT89S52.  CISC  (Complex  Instruction  Set  Computer) yaitu  instruksi  bisa  dikatakan  lebih  lengkap  tapi  dengan  fasilitas  secukupnya  contohnya mikrokontroller keluarga AVR yaitu ATMega8535 [1].
Mikrokontroller  tipe  AVR  terdiri  dari  3  jenis  yaitu  AT  Tyny,  AVR  Klasik,  dan  AT Mega. Perbedaannya hanya pada fasilitas dan I/O yang tersedia serta fasilitas lain seperti ADC, EEPROM  dan  lain  sebagainya,  salah  satu  jenisnya  mikrokontroller  ATMega8535. ATMega8535  memiliki  teknologi  RICS  (Reduce  Instruction  Set  Computer)  dengan  kecepatan maksimal  16  MHz  membuat  ATMega8535  lebih  cepat  dibandingkan  dengan  varian  MCS51. Adapun blok diagram ATMega8535 adalah sebagai berikut [1] .

## Gambar 1 Blok Diagram ATMega8535

## 2. METODE PENELITIAN
Perancangan  merupakan  suatu  tahapan  yang  penting  dalam  pembuatan  alat.  Untuk mendapatkan  hasil  yang  optimal  diperlukan  suatu  perancangan  dan  perencanaan  yang  baik, sehingga dalam suatu pembuatan alat akan terencana dan terorganisir dengan baik.
Diagram  blok  merupakan  langkah  awal  dalam  pembuatan  alat.  Diagram  Blok menjelaskan  tentang  proses  kerja  rangkaian  secara  umum,  sehingga  kita  dapat  melihat  secara umum  tentang  gambaran  alat  yang  akan  kita  buat. Gambar  2 terdapat  block diagram  yang memperlihatkan cara kerja dari rancang bangun rautan pensil pintar.

## Gambar 2 Diagram Blok Alat
Keterangan diagram blok diatas adalah :
a. Sensor Objek (Infra Merah dan Photodioda)
Merupakan  rangkaian  sensor  objek  berupa  infra  merah  dan photodioda  yang  berfungsi untuk mendeteksi adanya objek.
b. Mikrokontroller
Merupakan  komponen  IC  yang  berfungsi  untuk  mengatur  cara  kerja  rangkaian.
Mikrokontroller  akan  mendeteksi  data  yang  ada  dari  sensor  dan  memprosesnya, kemudian akan menjalankan Motor DC sebagai outputnya.
c. Motor DC
Merupakan  penggerak  dari  berputarnya  pisau  rautan  pensil  secara  otomatis.  Kecepatan pada motor dc tergantung dengan program yang ada pada mikrokontroller, karena motor dc merupakan keluaran dari mikrokontroller.
d. Limit Switch
Merupakan  sensor  berhenti  yang  berfungsi  untuk  memberhentikan  gerakan  pada  motor dc ketika penjepit pensil menyentuh limit switch.
Gambar  3  memperlihatkan  flowchart  program  tentang  cara  kerja  rautan  pensil pintar.

## Gambar 3 Flowchart Rautan Pensil Pintar
Tahap  ini  merupakan  tahap  setelah  semua  komponen  elektronik  dikerjakan.  Yang dilakukan  dalam  perancangan  konstruksi  mekanik  ini  adalah  merancang  kotak  tempat meletakkan  alat pendukung,  sedangkan  untuk  perautnya  memanfaatkan  mekanik  rautan  pensil manual  yang  sudah  ada.  Dalam  perancangan  konstruksi  ini  yang  paling  penting  untuk diperhatikan adalah ukuran harus tepat. Adapun spesifikasi mekanik dari kotak rautan pensil ini dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Spesifikasi Mekanik Dari Kotak Rautan Pensil
Tutup Kotak Alas Kotak Samping Alas  Rautan Pensil P : 20 cm L : 21 cm P : 20 cm L : 21 cm
T : 8 cm
P : 13 cm L : 21 cm
Merupakan  penggerak  dari  berputarnya  pisau  rautan  pensil  secara  otomatis.  Kecepatan pada motor dc tergantung dengan program yang ada pada mikrokontroller, karena motor dc merupakan keluaran dari mikrokontroller.
d. Limit Switch
Merupakan  sensor  berhenti  yang  berfungsi  untuk  memberhentikan  gerakan  pada  motor dc ketika penjepit pensil menyentuh limit switch.
Gambar  3  memperlihatkan  flowchart  program  tentang  cara  kerja  rautan  pensil pintar.

## Gambar 3 Flowchart Rautan Pensil Pintar
Tahap  ini  merupakan  tahap  setelah  semua  komponen  elektronik  dikerjakan.  Yang dilakukan  dalam  perancangan  konstruksi  mekanik  ini  adalah  merancang  kotak  tempat meletakkan  alat pendukung,  sedangkan  untuk  perautnya  memanfaatkan  mekanik  rautan  pensil manual  yang  sudah  ada.  Dalam  perancangan  konstruksi  ini  yang  paling  penting  untuk diperhatikan adalah ukuran harus tepat. Adapun spesifikasi mekanik dari kotak rautan pensil ini dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Spesifikasi Mekanik Dari Kotak Rautan Pensil
Tutup Kotak Alas Kotak Samping Alas  Rautan Pensil P : 20 cm L : 21 cm P : 20 cm L : 21 cm
T : 8 cm
P : 13 cm L : 21 cm
Merupakan  penggerak  dari  berputarnya  pisau  rautan  pensil  secara  otomatis.  Kecepatan pada motor dc tergantung dengan program yang ada pada mikrokontroller, karena motor dc merupakan keluaran dari mikrokontroller.
d. Limit Switch
Merupakan  sensor  berhenti  yang  berfungsi  untuk  memberhentikan  gerakan  pada  motor dc ketika penjepit pensil menyentuh limit switch.
Gambar  3  memperlihatkan  flowchart  program  tentang  cara  kerja  rautan  pensil pintar.

## Gambar 3 Flowchart Rautan Pensil Pintar
Tahap  ini  merupakan  tahap  setelah  semua  komponen  elektronik  dikerjakan.  Yang dilakukan  dalam  perancangan  konstruksi  mekanik  ini  adalah  merancang  kotak  tempat meletakkan  alat pendukung,  sedangkan  untuk  perautnya  memanfaatkan  mekanik  rautan  pensil manual  yang  sudah  ada.  Dalam  perancangan  konstruksi  ini  yang  paling  penting  untuk diperhatikan adalah ukuran harus tepat. Adapun spesifikasi mekanik dari kotak rautan pensil ini dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Spesifikasi Mekanik Dari Kotak Rautan Pensil
Tutup Kotak Alas Kotak Samping Alas  Rautan Pensil P : 20 cm L : 21 cm P : 20 cm L : 21 cm T : 8 cm P : 13 cm L : 21 cm
Pada perancangan konstruksi ini sensor photodioda, inframerah dan sensor berhenti yaitu limit switch diletakkan  dibagian depan  rautan  pensil  tepat  dibagian  tempat  masuknya  pensil.  Pada bagian dalam kotak yang telah dibuat berisi rangkaian power supply, rangkaian mikrokontroler, rangkaian sensor serta trafo.
3. HASIL DAN ANALISIS
Gambar 4 Hasil Rancang Bangun Rautan Pensil Gambar  4  memperlihatkan  hasil  dari  perancangan  perangkat  keras. Berdasarkan pengujian  yang  telah  dilakukan  maka  dapat  diketahui  bahwa  proses  identifikasi  berasal  dari masuknya  pensil  ke  dalam  penjepit  pensil  dan  dibaca  oleh  sensor  inframerah  dan  photodioda yang akan menghasilkan logika high dengan nilai tegangan pada pengukuran nilai ini mewakili keadaan logika high pada input mikrokontroler.
Berdasarkan pengujian yang dilakukan pada titik pengukuran dapat diketahui tegangan kerja yang diberikan pada mikrokontroler melalui rangkaian regulator adalah sebesar 5V, nilai ini  sudah  mencukupi  kebutuhan  ideal  yang  dibutuhkan  oleh  mikrokontroler  yaitu  sebesar  5V. selain  pada  titik  ukur  mikrokontroler  dan  sensor  pengujian,  juga  dilakukan  pengujian  pada motor  dc  yang mewakili  keadaan  standby  dan  aktif.  Hasil  dari  pengujian  tersebut  masing- masing menghasilkan pengukuran 14.2V ketika standby dan 14.4V ketika bergerak atau aktif.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan  teori  dan  pembahasan  yang  telah  dijelaskan  pada  bab  sebelumnya,  maka dapat disimpulkan bahwa sensor inframerah dan photodioda dapat membaca objek. Respon alat dimulai  ketika  terjadi  aktivasi  berupa  pendeteksian  objek  pensil  oleh  sensor  photodioda  dan inframerah.  Ketika  sensor  mendeteksi  adanya  pensil,  sensor  akan  menghasilkan  perubahan logika digital dari keadaan awal pada kondisi low menjadi logika high ketika mendeteksi objek. Cara pengukuran sensor dapat dilakukan dengan meletakkan kabel positif mikrokontroler port B kaki 1, sedangkan untuk kabel negatif power supply diletakkan di ground. Mula-mula tegangan sensor 5V.  Mikrokontroler sebagai unit kendali utama pada alat akan memproses keadaan input dan  output  tersebut  dengan  mengaktifkan  gerak  Motor  DC  dan  Limit  Switch  melalui pengaktifan  relay  sehingga  bisa  disimpulkan  bahwa  penggunaan  Sensor  InfraMerah  dan Photodioda, Motor DC serta Limit Switch sebagai sensor berhenti dengan menggunakan kendali Mikrokontroler  ATMega  8535  bisa  menghasilkan  sebuah  alat  yang  difungsikan  sebagai  alat bantu untuk meraut pensil secara otomatis.

## 5. SARAN
Sebaiknya pada pengembangan selanjutnya, rautan pensil otomatis dapat meraut semua jenis  ukuran  pensil,  baik  ukuran  yang  kecil  maupun  besar.  Sebaiknya  pada  pengembangan selanjutnya, desain alat dapat lebih sederhana.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada redaksi  jurnal  Jupiter  yang  telah  memberikan kesempatan kepada penulis, sehingga naskah jurnal ini dapat diterbitkan.
DAFTAR RUJUKAN
[1]Budiharto, Widodo. 2004. Interfacing Komputer dan Mikrokontroler. Jakarta:
PT Elex Media Komputindo
[2] Harahap, Rusli. 1996. Mesin listrik Mesin Arus Searah. Erlangga: Jakarta.
[3] Heryanto, M. Ary dan P., Wisnu Adi. Pemroraman Bahasa C untukMikrokontroler

## ATMega8535. Yogyakarta : Andi
Offset.http://www.corelmonster.com/2014/05/kodepensil.html
[diakses3juni2015]http://digilib.polsri.ac.id
[diakses3juni2015]http://www.gunadarma.ac.id/library/articles/graduate/industrialtech nology/2009/Artikel_10404053.pdf [diakses3juni2015]
[4] Poerwadarminta, W. J. S., 1976. Kamus Besar Bahasa Indonesia. Jakarta : Balai
Pustaka.
[5]  Triwibisono,  Christanto.  2009. Algoritma  dan  Pemrograman.  Bandung  :Politeknik Telkom.