## RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING PADA PERHITUNGAN PRODUKSI SEMEN
Miko  Rizal  Imasura,  R.A  Suwodjo  Kusumoputro,  Mohammad  Fathoni
Jurusan Teknik Elektro,
Fakultas Teknik dan Sains, Universitas Nasional Jl. Sawo Manila, Pejaten, Ps. Minggu, Jakarta, 12520

## Abstract
Technological developments in the electronics industry at this time can be quite fast, but not so in companies engaged in the production of cement.  The  absence  of  the  slow  process  of  monitoring  and  reporting process  (report)  makes  the  process  less  efficient  cement  production, especially  on  the  side  of  labor  and  time.  To  solve  the  problem  it  was designed  Monitoring  System  In  Cement  Production  Calculation.  This design has several components supporting the IR Proximity sensor, DC motor, RS232 to RS485 interface, microcontroller and computer servers. When  the  cement  production  starts,  the  server  computer  will  enter  the desired amount of production, through serial communication with RS232 to RS485 interface microcontroller will then run as a dc motor driving the conveyor  and  count  the  number  of  goods  being  produced  using  IR proximity sensors, the calculation process will be sent back to the computer server  for  process  monitoring.  Once  the  calculation  is  complete microcontroller will automatically stop the production process by setting a logic low on the dc motor. Through a server computer, a report will be made based on the results of monitoring of the cement production process that has  been implemented.
Keyword : Proximity IR, RS232 - RS485 converter, Computer Servers

## 1. Pendahuluan
Dalam pengertian umum semen diartikan sebagai bahan perekat yang mempunyai sifat-sifat yang mampu mengikat bahan-bahan padat menjadi satu kesatuan yang kompak dan kuat. Tahapan dalam proses pembuatanya yaitu diawali dengan proses penyiapan bahan baku, dilanjutkan proses pengolahan bahan, lalu proses pembakaran, setelah itu masukke proses penggilingan akhir, dan yang terakhir adalah proses pengepakan (packing). Belum adanya proses monitoring pada unit pengepakan  ( packing )  di  beberapa  perusahaan  semen,  menyebabkan  pihak manajemen perusahaan mengalami kesulitan dan merasa kurang efisien dalam melakukan pendataan dan perhitungan jumlah semen yang diproduksi. Disamping itu laporan yang dihasilkan masih bersifat manual sehingga laporan data produksi dan informasinya masih relatif lambat.Untuk memecahkan masalah tersebut diatas, maka dirancanglah suatu sistem monitoring pada perhitungan produksi semen yang akan mempermudah pendataan dan pelaporan produksi semen, selain itu kesalahan
Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 14. No.1, Februari 2016 : 1 - 103
atau kecurangan dalam proses perhitungan produksi semen juga dapat di minimalisir.
Agar penelitian ini terfokus dan tidak melebar, maka diberikan beberapa batasan masalah.Sebagai berikut:
a) Sistem ini menggunakan mikrokontroler ATmega16 sebagai pengolah data pada sitem monitoring pada perhitungan produksi semen.
b) Menggunakan Liquid Crystal Display (LCD) sebagai tampilan jumlah yang akan diproduksi pada sistem.
c) Sensor IR proximity sebagai pendeteksi sekaligus penghitung jumlah barang yang  sedang diproduksi.
d) RS232 - RS485 Converter sebagai interface antara mikrokontroler
dan 7komputer server .
e) Keypad difungsikan untuk menginput data jumlah produksi jika terjadi masalah pada komunikasi serial antara komputer server dan mikrokontroler.
f) Menggunakan Visual  Basic  6.0 untuk  perancangan  aplikasi  pada komputer server .
g) Pembuatan basis data sebagai tempat penyimpanan data di komputer server menggunakan Microsoft acces 2007 .
2. Dasar Teori

## 2.1 Mikrokontroler ATmega 16
ATmega16 merupakan IC CMOS 8-bit yang memiliki daya rendah dalam pengoperasiannya dan berbasis pada arsitektur RISC ( Reduced Instruction Set Computing) AVR ATmega16 dapat mengeksekusi satu instruksi dalam sebuah siklus clock , sehingga para perancang dapat mengoptimalkan penggunaan daya rendah dengan kecepatan yang tinggi.
Mikrokontroler  ATmega16  memiliki  keistimewaan  dibanding  jenis mikrokontroler MCS-51 misalnya AT89C51, AT89C52, AT89S51, dan AT89S52 yaitu pada ATmega16 memiliki port input ADC 8 channel 10-bit.
Gambar 2.1 Konfigurasi pin ATmega16

## 2.2 Sensor IR Proximity
Sensor IR proximity adalah sensor untuk mendeteksi ada atau tidaknya suatu obyek  pada  jarak  deteksinya.  Prinsip  kerja  Sensor IR  proximity adalah memanfaatkan sifat cahaya yang akan dipantulkan jika mengenai benda berwarna terang dan akan diserap jika mengenai benda berwarna gelap. Sebagai sumber cahaya kita gunakan LED (Light Emiting Diode) yang akan memancarkan cahaya merah. Dan untuk menangkap pantulan cahaya LED, kita gunakan photodiode . Jika sensor berada diatas garis hitam maka photodiode akan menerima sedikit sekali cahaya pantulan. Tetapi jika sensor berada diatas garis putih maka photodioda akan menerima banyak cahaya pantulan.
Gambar 2.2 Ilustrasi photodiode

## 2.3 Keypad
Tombol keypad matrik 4x3 adalah susunan dari beberapa buah saklar tekan (push button) yang disusun secara matrix .Dipasaran terdapat beberapa jenis tombol keypad , dan yang paling sering digunakan diantaranya adalah tombol keypad 4x3 dan 4x4. Susunan tombol tekan yang disusun secara matrix menjadi sebuah keypad dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 2.3 Keypad
Tombol keypad ini  banyak  digunakan  dalam  aplikasi  sistem  berbasis mikrokontroler seperti untuk memasukan password ataupun data ke sebuah sistem.
Cara mengakses tombol keypad ini dilakukan dengan cara scaning , yaitu memberi logika 0 pada salah satu pin (baik baris atau kolom) kemudian membaca titik yang lain.

## Rancang Bangun Sistem Monitoring (Imasura, dkk)
Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 14. No.1, Februari 2016 : 1 - 103

## 2.4 Driver  Relay
Relay adalah saklar yang dikendalikan secara elektronik ( electronically switch ). Arus listrik yang mengalir pada kumparan relay akan menciptakan medan magnet yang kemudian akan menarik lengan relay dan mengubah posisi saklar, yang sebelumnya terbuka menjadi tertutup atau terhubung . Relay memiliki 3 jenis kutub:
1. COMMON (Kutub Acuan).
2. NC ( Normally Close ) Kutub yang dalam keadaan awalnya terhubung pada COMMON.
3. NO ( Normally Open ) Kutub yang pada awalnya terbuka dan akan terhubung dengan COMMON saat kumparan relay diberi arus listrik.
Berdasarkan jumlah kutub pada relay, maka relay di bedakan menjadi 4 jenis:
· SPST ( Single Pole Single Throw ).
· SPDT ( Single Pole Double Throw ).
· DPST ( Double Pole Single Throw ).
· DPDT ( Double Pole Double Thrrow ).
Gambar 2.4 Konfigurasi relay
Pada umumnya, suatu mikrokontroler memiliki output dengan arus rendah, sehingga dibutuhkan rangkaian tambahan berupa penggerak ( driver ) yang berupa electronic switch untuk bisa mengendalikan relay . Dan driver tersebut pun perlu ditambahkan suatu komponen peredam GGL-induksi yang dihasilkan oleh kumparan relay, contoh rangkaian penggerak relay dapat dilihat pada gambar :
Gambar 2.5 Rangkaian penggerak relay.

## 2.5 Liquid Crystal Display (LCD)
Suatu alat akan menjadi mudah apabila dalam alat tersebut terdapat sebuah media alat untuk menampilakan media hasil (output). Bentuk tampilan memiliki banyak jenis, seperti menggunakan LED, Seven Segmen ataupun yang sering banyak digunakan seperti LCD ( Liquid Crystal Display ).Biasanya LCD ini digunakan sebagai media untuk menampilkan hasil dari pengukuran.Selain lebih mudah digunakan, hasil yang dihasilkan LCD lebih mudah diamati dan dipahami.
Gambar 2.6 Tampilan LCD

## 2.6 Motor DC
Motor DC merupakan jenis motor yang menggunakan tegangan searah sebagai sumber tenaganya. Dengan memberikan beda tegangan pada kedua terminal tersebut, motor akan berputar pada satu arah, dan bila polaritas dari tegangan tersebut dibalik maka arah putaran motor akan terbalik pula. Polaritas dari tegangan yang diberikan pada dua terminal menentukan arah putaran motorsedangkan besar dari beda tegangan pada kedua terminal menentukan kecepatan motor.
Motor DC memiliki 2 bagian dasar  yaitu: 1.  Bagian yang tetap/stasioner yang disebut stator. Stator ini menghasilkan medan magnet, baik yang dibangkitkan dari sebuah koil (elektro magnet) ataupun magnet permanen.
2.  Bagian yang berputar disebut rotor. Rotor ini berupa sebuah koil dimana arus listrik mengalir.
Gaya elektromagnetik pada motor DC timbul saat ada arus yang mengalir pada penghantar yang berada dalam medan magnet. Medan magnet itu sendiri ditimbulkan oleh megnet permanen. Garis-garis gaya magnet mengalir diantara dua kutub magnet dari kutub utara ke kutub selatan. Menurut hukum gaya Lourentz , arus yang mengalir pada penghantar yang terletak dalam medan magnet akan menimbulkan gaya. Gaya F, timbul tergantung pada arah arus I, dan arah medan magnet B.
Gambar 2.7 Konstruksi Motor DC

## Rancang Bangun Sistem Monitoring (Imasura, dkk)
Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 14. No.1, Februari 2016 : 1 - 103
Gambar 2.8 Rangkaian interface RS232 – RS485 Converter
Gambar diatas menunjukkan rangkian RS232 to RS485 converter . Input sinyal RS232 masuk melalui DB9 Jack kemudian oleh IC MAX232 diubah menjadi sinyal TTL, lalu sinyal TTL ini diubah lagi menjadi sinyal RS485 oleh IC LTC485N.
Gambar 2.9 Modul DT-I/O NEO RS232 – RS485 converter

## 2.8 Visual Basic
Visual basic adalah salah satu bahasa pemrograman komputer. Bahasa pemrograman adalah perintah yang dimengerti oleh komputer untuk melakukan tugas- tugas  tertentu.  Bahasa  pemrograman Visual  Basic yang  dikembangkan  oleh Microsoft sejak tahun 1991 merupakan pengembangan dari pendahulunya yaitu bahasa pemrograman BASIC ( Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code ) yang dikembangkan pada era 1950-an. Visual Basic merupakan salah satu Devel- opment Tool yaitu alat bantu untuk membuat berbagai macam program komputer, khususnya yang menggunakan sistem operasi Windows . Visual Basic merupakan salah satu bahasa pemrograman komputer yang mendukung object ( Object Ori- ented Programming = OOP).
Bahasa pemrograman visual basic 6.0 dapat digunakan untuk menyusun dan membuat program aplikasi pada sistem operasi windows . Program aplikasi dapat berupa program database , program grafis dan lain sebagainya. Didalam visual basic 6.0 terdapat komponen - komponen yang sangat membantu dalam pembuatan program aplikasi. Dalam pembuatan program aplikasi pada visual basic 6.0 dapat didukung oleh software seperti Microsoft Access, Microsoft Exel, Seagate Crys- tal Report , dan lain sebagainya.
Visual Basic memungkinkan pembuatan aplikasi Graphical User Interface
(GUI) atau pemrograman yang menggunakan tampilan grafis sebagai alat komunikasi dengan pemakainya. Dalam visual basic untuk pembuatan tampilan user interface relatif mudah dilakukan karena hanya  perlu meletakkan objek-objek grafis ke
sumber ( form ) yang sudah disediakan visual basic . Setelah itu cukup mengatur properti dari objek-objek tersebut.
Beberapa kemampuan atau manfaat dari Visual Basic diantaranya adalah :
a. Untuk membuat program aplikasi berbasis Windows.
b. Untuk membuat objek-objek pembantu program seperti kontrol ActiveX , file Help , aplikasi internet dan sebagainya.
Menguji program ( debugging ) dan menghasilkan program akhir berakhiran
EXE yang bersifat Executable atau dapat langsung dijalankan.

## 3. Perancangan Sistem

## 3.1 Prinsip Kerja Sistem
Berikut  ini  adalah  prinsip  kerja  keseluruhan  sistem monitoring pada perhitungan produksi semen :
Gambar 3.1 Diagram blok sistem monitoring padaperhitungan produksi semen.
Sistem ini terdiri dari komputer server yang dikendalikan dan dimonitor oleh user dan digunakan untuk memasukan data jumlah barang yang akan diproduksi. Selain itu juga disediakan keypad sebagai inputan jumlah produksi secara manual jika terjadi kesalahan pe ngiriman data atau gangguan antara komputer server dan mikrokontroler. Setelah jumlah barang dimasukkan maka data jumlah barang tersebutakan tampil pada layar LCD kemudian sistem akan memberikan data logic kepada driver relay agar motor DC yang berfungsi sebagai penggerak conveyor. Sistem ini terdiri dari beberapa komponen yaitu sebagai berikut :
a. Sensor IR Proximity sebagai pendeteksi sekaligus penghitung jumlah barang pada lintasan conveyor.
b. LCD sebagai penampil jumlah barang yang akan diproduksi dan yang sudah terdeteksi oleh sensor IR Proximity .
c. Driver Relay sebagai penggerak motor yang difungsikan sebagai pemberi tegangan high atau low kepada  motor untuk menggerakan conveyor .
d. RS232-RS485  Converter digunakan  untuk  komunikasi  dua  arah (interface) antara mikrokontroler dan server .
e. Keypad disini difungsikan sebagai alat bantu jika terjadi gangguan pada RS232-RS485 converter , ketika server tidak dapat menginput jumlah data yang diperlukan maka disediakan keyped sebagai alat bantu dilapangan.

## Rancang Bangun Sistem Monitoring (Imasura, dkk)
Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 14. No.1, Februari 2016 : 1 - 103

## 3.2 Rangkaian Power Supply
Pada  sistem  ini  terdapat  4  keluaran power  supply yang  berbeda,  ini dikarenakan kebutuhan untuk masing-masing komponen juga berbeda. Berikut gambar untuk masing-masing rangkaian power supply :
Gambar 3.2 Rangkaian power supply
Rangkaian power supply yang mempunyai keluaran 24 Vdc pada gambar diatas digunakan untuk mencatu beban pada motor DC, sedangkan keluaran 12 Vdc difungsikan sebagai masukan tegangan untuk sistem minimum AVR ATmega16, kemudian 5 Vdc sebagai masukan driver relay dan yang terakhir 9 Vdc digunakan untuk masukan  tegangan dari  pada RS232 –  RS485 converter sebagai  media interface sistem dengan komputer server .
3.3 Mekanik Sistem
Gambar 3.3 Mekanik sistem monitoring pada perhitungan produksi semen

## Rancang Bangun Sistem Monitoring (Imasura, dkk)

## 3.5 Perancangan Software
Flowchart sistem monitoring pada  perhitungan  produksi  semen  ini menjelaskan urutan bagaimana cara kerja dari masing – masing komponen. Berikut adalah flowchart untuk sistem ini :
Gambar 3.4 Flowchart perancangan system
Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 14. No.1, Februari 2016 : 1 - 103

## 3.6 Perancangan Tampilan Visual Basic
Sistem yang akan dirancang yaitu program aplikasi yang dapat menampilkan proses login sebelum menampilkan sistem monitoring pada proses produksi. Berikut adalah proses tampilan pada komputer server :
3.6.1 Tampilan Login (security system)
Proses ini dimaksudkan utuk sistem keamanan, selain itu login juga digunakan sebagai pemberi informasi tentang penanggung jawab produksi melalui data admin yang tersimpan pada saat login. Berikut ini tampilan login pada sistem :
Gambar 3.5 Tampilan login sistem
3.6.2 Tampilan Monitoring Proses Produksi
Pada tampilan proses monitoring ini akan menampilkan tanggal produksi, kode produksi, input produksi dan catatan produksi. Tampilan yang akan dirancang yaitu seperti pada gambar dibawah :
Gambar 3.6 Tampilan monitoring pada server

## 3.6.3
Rancangan report monitoring
Pada proses selanjutnya dilakukan perancangan report dengan menggunakan
Database Microsoft Acces . Dalam proses perancangan database memiliki tahap– tahap yang harus diperhatikan yaitu tipe data yang akan diinput, sehingga proses pendataan  dalam database dapat  dengan  mudah  di  eksekusi.  Gambar  3.13 menampilkan gambar database sistem yang akan dibuat.
Gambar 3.7 Tampilan form report produksi

## 4. Pengujian Sistem
4.1 Pegujian Interface antara Komputer Server dan Mikrokontroler melalui RS232 – RS485 Converter
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui pengiriman data ( interface) antara komputer server dan mikrokontroler melalui RS232-RS485 converter . Langkah
– langkah pengujian sebagai berikut :
a. Hubungkan komputer server dengan RS232 USB yang tersambung dengan konektor RS232 – RS485 converter , kemundian hubungkan juga konektor
DB 9 dari RS232 – RS485 coverter ke mikrokontroler.
b. Gunakan perangkat software Hercules sebagai media untuk memonitor proses pengiriman data. Tampilan awal pada software ini ditunjukan pada gambar dibawah :
Gambar 4.1 Tampilan awal hercules
a. Pada menu software Hercules ini kita gunakan menu serial yang  tersedia pada tombol kedua pada menu.
b. Sesuaikan tipe port yang tersedia pada serial name dan serial boudrate yang akan digunakan.
c. Jika sudah maka tekan Open pada jendela diatas apabila berhasil maka akan ditampilkan komunikasi serial port COM 7 opened seperti pada tampilan dibawah :
Rancang Bangun Sistem Monitoring (Imasura, dkk)
Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 14. No.1, Februari 2016 : 1 - 103
Gambar 4.2 Tampilan c onnected pada jendela hercules
f. Untuk mengetahui komunikasi berjalan sesuai perancangan, maka jika dimasukan data sebagai berikut :
Tabel 4.1 Jenis perintah pada system
Berikut adalah tampilan jika perintah yang dikirimkan komputer server kepada mikrokontroler melalui RS232-RS485 converter berjalan dengan baik :
Gambar 4.3 Tampilan interface Hercules

## 4.2 Pengujian dan Pembahasan Sensor Photo Dioda
Pengujian sensor Photo-Dioda dilakukan untuk mengetahui ada tidaknya kendaraan dalam area tersebut. Jika tidak ada objek yang di deteksi maka keluaran tegangan pada sensor Photo-Transistorakan menunjukkan angka 0 Volt. Ketika ada objek yang di deteksi maka keluaran tegangan pada sensor Photo-Transistor adalah 5 Volt. Untuk percobaan  sensor Photo-Dioda
Tabel 4.2 Percobaan Photo-Dioda

## 4.3 Pengujian Tampilan Visual Basic
Pengujian pada tampilan monitoring ini dilakukan agar proses produksi dapat diawasi melalu komputer server .Langkah-langkah tampilan server adalah sebagai berikut :

## 4.3.1 Tampilan Layar Login
Sebelum memolai proses langkah awal yang harus dilakukan yaitu login user , jika login user sesuai dengan data yang telah tersimpan pada database maka,
aku keluar tampilan seperti pada gambar dibawah ini :

## Rancang Bangun Sistem Monitoring (Imasura, dkk)
Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 14. No.1, Februari 2016 : 1 - 103
Gambar 4.4 Tampilan login

## 4.3.2 Tampilan Layar Monitoring
Pada  menu  layar  utama monitorig terdapat  beberapa  proses  sebelum menjalankan sistem. Berikut adalah langkah-langkah yang perlu dijalankan :
4.3.2.1 Menu Tombol Connect Langkah awal yang harus dilakukan user sebelum melakukan proses produksi iyalah harus menekan tombol connect agar port pada komputer server dan alat kerja dapat terkoneksi dengan baik untuk melakukan interface atar keduanya. Lalu Jika port yang dimasukan sesuai maka tombol connect akan berganti menjadi Discconect. Berikut adalah tampilan jika tombol connect ditekan :
Gambar 4.5 Tampilan jika tombol connect ditekan
4.3.2.2 Menu Tombol Start
Langkah berikutnya adalah menekan tombol start untuk memasukan jumlah produksi . Berikut adalah tampilan jika menu tombol start ditekan :
4.3.2.3 Tampilan Perhitungan Pada Layar Monitoring
Setelah kedua proses diatas berhasil, selanjutnya adalah proses proses perhitungan pada tampilan utama. Berikut adalah simulasi tampilan yang sudah berjalan :
Gambar 4.7 Tampilan perhitungan pada layar monitoring
4.3.2.4 Tampilan Tombol Simpan
Setelah  proses  perhitungan  selesai  maka  selanjutnya  adalah  proses penyimpanan data yang telah dihitung. Berikut adalah tampilan jika menu simpan di tekan :
Gambar 4.8 Tampilan tombol simpan

## 5. Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan pengoperasian dan pengujian pada sistem ini, maka diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut :
a. Sistem dapat bekerja sesuai spesifikasi teknis yang diinginkan, yaitu :
· Dapat mengitung jumlah semen yang diproduksi secara otomatis.
· Dapat memantau proses produksi yang sedang berjalan.
· Menjadikan data perhitungan sebagai laporan produksi yang tepat dan aktual.
· Terdiri dari satu kontrol server yang dapat memantau dan mengolah data secara terinegrasi.
· Kontrol server terhubung dan berkomunikasi dengan sistem menggunakan standa komunikasi RS232-RS485 converter .
b. Pendeteksian keberadaan semen melalui IR proximity dapat mencapai jarak 25 cm.

## Rancang Bangun Sistem Monitoring (Imasura, dkk)
Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 14. No.1, Februari 2016 : 1 - 103

## 5.2 Saran
Bagi yang ingin membangun sistem yang serupa atau ingin menyempurnakan sistem ini diberikan beberapa saran sebagai berikut :
a. Sistem monitoring pada perhitungan produksi semen dapat diakses melalui jarak yang lebih jauh dari sistem sebelumnya. Seperti misalnya menggunakan jaringan seluler dan internet.
b. Untuk memodifikasi tampilan dan fitur pada proses moitoring agar lebih ditingkatkan lagi seperti menambahkan fasilitas report produksi semen untuk jangka waktu mingguan, bulanan dan tahunan.
c. Keamanan pada sistem monitoring pada perhitungan produksi semen lebih ditingkatkan lagi. Seperti misalnya menentukan hak akses masing-masing user account berbeda sesuai kebutuhan dan tingkat jabatannya.
d. Kehandalan sistem pendeteksi semen sebaiknya lebih ditingkatkan lagi dengan menambahkan kamera cctv agar dapat memastikan semen yang akan dihitung untuk ditampilkan pada komputer server .

## 6. Daftar Pustaka
[1] Budiharto, Widodo, 2004, Interfacing Komputer dan Mikrokontroller , Jakarta : PT. Elex Media Komputindo.
[2]  Suhata,  2004, Aplikasi  Mikrokontroller  Sebagai  Pengendali  Peralatan Elektronik , Jakarta : PT. Elex Media Komputindo.
[3] Suhata, 2005, VB Sebagai Pusat Kendali Peralatan Elektronik , Jakarta : PT. Elex Media Komputindo.
[4] Didik Wiyono, “Panduan Praktis Mikrokontroler Keluarga AVR Menggunakan DT-Combo AVR-51 Starter KIT Dan DT-Combo AVR Exercise KIT” In- novative Elektronics, Surabaya, 2007.Ridwan  Sanjaya, “Kolaborasi Visual Basic 6.0 dan Acces 2007”, PT. Elex Media Komputindo, Semarang 2008.
[5] Muhammad Sadeli, “Aplikasi Database Visual Basic Untuk Orang Awam”, www.maxikom.co.id, Palembang, 2012.http://www.maxikom.co.id.html, 22.02.2014.