ALAT PEMOTONG GABUS BERBASIS MIKROKONTROLLERrepository.usd.ac.id/36736/2/155114016_full.pdf · mekanik pada alat pemotong gabus, kemudian membuat rancangan untuk rangkaian pada komponen-komponen

TUGAS AKHIR

ALAT PEMOTONG GABUS BERBASIS

MIKROKONTROLLER

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat

memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

Program Studi Teknik Elektro

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Sharma

Disusun oleh :

KRISTA DWI ATMOJO

NIM : 155114016

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2019

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

FINAL PROJECT

MICROCONTROLLER-BASED STYROFOAM

CUTTERS

In a partial fulfilment of the requirements

for the degree of Sarjana Teknik

Departement of Electrical Engineering

Faculty of Science and Technology, Sanata Dharma University

KRISTA DWI ATMOJO

NIM : 155114016

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2019


iii


iv


v


vi

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

MOTTO :

“belajar menjadi sukses adalah cara untuk sukses”

Persembahan :

Tugas Akhir ini kupersembahkan untuk

Tuhan Yang Maha Esa yang selalu memimpin setiap langkahku

Kedua orang tua, adik, dan keluarga yang selalu mendoakan

yang terbaik

Dosen-dosen dan teman-teman yang sudah berdinamika bersama

selama masa perkuliahan


vii


viii

INTISARI

Pada penelitian yang saya lakukan, saya membuat alat pemotong gabus berbasis

mikrokontroller dengan mengunakan mikrokontroller Arduino. Dengan mengunakan motor

stepper sebagai penggerak alat pemotong gabus yang akan memotong gabus tersebut. Alat

pemotong gabus mengunakan kawat nikelin yang dihubungkan dengan adaptor, sehingga

kawat nikelin tersebut panas dan dapat digunakan untuk memotong gabus.

Pertama-tama yang dilakukkan pada penelitian ini adalah membuat rancangan untuk

mekanik pada alat pemotong gabus, kemudian membuat rancangan untuk rangkaian pada

komponen-komponen yang diperlukan, pada tahap terakhir yaitu rancangan pada GUI di

prossesing dan program pada Arduino. Setelah selesai pada perancangan maka dilalkukkan

pengaplikasiannya dengan membuat model pada pemotong gabus dan kemudian memasang

komponen-komponen yang dibutuhkan seperti mikrokontroller, motor stepper dan kawat

pemanasnya.

Setelah melakukkan penelitian kami mendapatkan hasil penelitian dari hasil

pemotongan beberapa bentuk yaitu : pemotongan pada segitiga, persegi dan persegi panjang.

Dari hasil pemotongan tersebut dapat diukur pada panjang dan lebar serta sisi pada masing-

masing bentuk. Pada alat pemanasnya juga kita dapatkan pengukuran suhu saat digunakan

untuk pemotongan gabus yang telah dilakukan pada penelitian. kata kunci : Arduino, gabus, mikrokontroller, stepper, kawat


ix

ABSTRACT

In the research I did, I made a microcontroller-based cork cutter using an Arduino

microcontroller. By using a stepper motor as a cork cutter tool that will cut the cork. The

cork cutter uses a nickel wire connected to an adapter, so that the nickel wire is hot and can

be used to cut the cork.

The first thing to do in this research is to design a mechanic for a cork cutter, then

make a design for a series of components needed, at the last stage, a design in the process of

processing and programming in Arduino. After completing the design, the application is

done by making a model on the cork cutter and then installing the required components such

as a microcontroller, stepper motor and heating wire.

After carrying out our research we get the results of the study of the results of cutting

several forms, namely: cutting on triangles, squares and rectangles. From the results of these

cuts can be measured in length and width and sides in each shape. In the heater we also get

temperature measurements when used for cutting cork that has been done in research.

Keyword : Arduino, cork, mikrokontroller, stepper, wire


x

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan penyertaan-Nya, sehingga

penulis dapat menyelesaikan pembuatan tugas akhir dan laporan tugas akhir ini dengan

lancar. Tujuan dari tugas akhir ini adalah sebagai salah satu syarat untuk mencapai derajat

sarjana Program Studi Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Tuhan Yang Maha Esa yang selalu setia mendampingi dan memberikan berkat, serta

penyertaan kepada penulis.

2. Bapak Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc.,Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Sanata Dharma.

3. Bapak Petrus Setyo Prabowo, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik

Elektro, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma.

4. Bapak Djoko Untoro Suwarno, S.Si., M.T., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir

yang selalu memberikan masukan dan dorongan, kepada penulis untuk berkembang

dan berproses, selalu sabar dan meluangkan waktunya untuk bimbingan sehingga

tugas akhir dapat diselesaikan dengan hasil yang memuaskan.

5. Bapak Dr. Ir. Linggo Sumarno, M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik yang

selalu memberikan masukan dan dorongan, kepada penulis untuk berkembang dan

berproses selama berkuliah sehingga bisa sampai ditahap sekarang ini.

6. Ibu Ir.Theresia Prima Ari Setiyani M.T. selaku dosen penguji tugas akhir yang telah

memberi masukan, bimbingan serta saran untuk menyempurnakan penulisan tugas

akhir ini.

7. Bapak Ir. Tjendro, M.Kom., selaku dosen penguji tugas akhir yang telah memberi

masukan, bimbingan serta saran untuk menyempurnakan penulisan tugas akhir ini.

8. Bapak dan Ibu dosen yang mengajarkan banyak hal dan memberikan pengalaman

dalam proses pembelajaran selama penulis menempuh pendidikan di Program Studi

Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma.

9. Orang Tua, adik, bude Lucy dan seluruh keluarga yang memberikan semangat,

dorongan dan doa untuk dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

10. Seluruh teman-teman yang sudah memberikan dukungannya selama penulisan tugas

akhir ini, khususnya untuk teman-teman Teknik Elektro angkatan 2015.


xi


xii

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL(BAHASA INDONESIA) ................................................................. i

HALAMAN SAMPUL(BAHASA INGGRIS) ..................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................. Error! Bookmark not defined.

HALAMAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR .................. Error! Bookmark not defined.

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............. Error! Bookmark not defined.

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ..................................................... vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK

KEPENTINGAN AKADEMIS ............................................ Error! Bookmark not defined.

INTISARI ........................................................................................................................... viii

ABSTRACT ......................................................................................................................... ix

KATA PENGANTAR ........................................................................................................... x

DAFTAR ISI ...................................................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... xiv

DAFTAR TABEL .............................................................................................................. xvi

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ............................................................................................................ 1

1.2. Tujuan dan Manfaat .................................................................................................... 2

1.3. Batasan Masalah ......................................................................................................... 2

1.4. Metodologi Penelitian ` .............................................................................................. 2

BAB II DASAR TEORI ....................................................................................................... 5

2.1. Mesin CNC ................................................................................................................. 5

2.2. Motor Stepper ............................................................................................................. 6

2.3. CNC Shield ................................................................................................................. 8

2.3. Arduino ...................................................................................................................... 9

2.3.1. Software Arduino ............................................................................................... 14

2.4. Software Open Prossesing ........................................................................................ 16

2.5. Gy-4988 A4988 Stepper Motor Driver Module ........................................................ 16

BAB 3 RANCANGAN PENELITIAN ............................................................................... 18

3.1. Proses Kerja Sistem .................................................................................................. 18


xiii

3.2. Design Mekanik ........................................................................................................ 18

3.3. Perancangan Alat Pemotong ..................................................................................... 19

3.3. Perancangan Rangkaian Elektrik .............................................................................. 20

3.5. Perancangan Program Pada Arduino ........................................................................ 21

3.6. Perancangan GUI di Software Processing ................................................................ 22

3.6.1. Flow chart .......................................................................................................... 22

3.6.2. Perancangan GUI Processing ............................................................................ 23

3.7. Perancangan Pergerakan Pemotong Gabus .............................................................. 24

3.8. Perhitungan Pulsa yang Digunakan .......................................................................... 25

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................ 26

4.1. Bentuk Fisik Alat Pemotong Gabus ......................................................................... 26

4.2. Pemasangan Kawat Nikelin untuk Pemanas ............................................................. 28

4.3. Rangkaian Pengerak Motor Stepper ......................................................................... 28

4.4. Pengoperasian Alat ................................................................................................... 29

4.5. GUI pada Prosessing ................................................................................................. 29

4.6. Sistem Pergerakan Motor Stepper ............................................................................ 30

4.7. Sistem Pengiriman Data ........................................................................................... 34

4.8. Sistem Menerima Data pada Software Arduino ....................................................... 34

4.9. Pengujian pada Bentuk Persegi Panjang................................................................... 35

4.10. Pengujian pada Bentuk Persegi .............................................................................. 37

4.11. Pengujian Pada Bentuk Segitiga. ............................................................................ 38

4.12. Data Pengujian Arah Pergerakan ............................................................................ 41

4.13. Data Ketepatan Ukuran Pemotongan Kotak dan Segitiga ...................................... 42

4.14. Data Ketepatan Banyak Potongan Kotak dan Segitiga ........................................... 45

4.12. Perhitungan dan Pengukuran Arus pada Alat Pemanas .......................................... 46

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 48

5.1. Kesimpulan ............................................................................................................... 48

5.2. Saran ......................................................................................................................... 48

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 49


xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Blok diagram ..................................................................................................... 3

Gambar 2.1. Motor stepper .................................................................................................... 7

Gambar 2.2. CNC Shield ....................................................................................................... 8

Gambar 2.3. CNC Shield Schematic ..................................................................................... 8

Gambar 2.4. Tampilan Arduino Uno R3 ............................................................................. 10

Gambar 2.5. Alokasi penempatan pin Arduino Uno R3 ...................................................... 11

Gambar 2.6. Skematik Arduino UNO R3 ............................................................................ 14

Gambar 2.7. Tampilan software IDE Arduino .................................................................... 15

Gambar 2.8. Tampilan dari software prossesing ................................................................. 16

Gambar 2.9. Konfigurasi aplikasi IC A4988 ....................................................................... 17

Gambar 2.10. Gy-4988 A4988 stepper motor driver module .............................................. 17

Gambar 3.1. Blok diagram .................................................................................................. 18

Gambar 3.2. Design alat tampak depan ............................................................................... 19

Gambar 3.3. Design alat tampak samping ........................................................................... 19

Gambar 3.4. Rangkaian elemen panas untuk memotong gabus .......................................... 20

Gambar 3.5. Rangkaian skematik ........................................................................................ 20

Gambar 3.6. Flowchart pada program Arduino ................................................................... 21

Gambar 3.7. Flowchart untuk processing ............................................................................ 22

Gambar 3.8. Tampilan processing ....................................................................................... 23

Gambar 3.9. Rancangan gui di processing .......................................................................... 23

Gambar 3.10. Tampilan gambar persegi lima dengan koordinat x dan y. ........................... 24

Gambar 3.11. Hasil g-code dari bentuk segi lima ............................................................... 24

Gambar 3.12. Jarak antar pitch ............................................................................................ 25

Gambar 4.1. Bentuk fisik pemotong gabus tampak depan .................................................. 26

Gambar 4.2. Bentuk fisik pemotong gabus tampak samping .............................................. 27

Gambar 4.3. Kawat Nikelin Sebagai Pemanas .................................................................... 28

Gambar 4.4. Rangkaian pengerak motor stepper ................................................................. 28

Gambar 4.5. GUI pada prosessing ....................................................................................... 30

Gambar 4.6. Program untuk mengerakkan pemanas ke atas ............................................... 30

Gambar 4.7. Program untuk mengerakkan pemanas ke bawah ........................................... 31


xv

Gambar 4.8. Program untuk mengerakkan pemanas ke kanan ............................................ 31

Gambar 4.9. Program untuk mengerakkan pemanas ke kiri ................................................ 31

Gambar 4.10. Program pergerakan awal ............................................................................. 32

Gambar 4.11. Program pergerakan sisi miring segitiga ...................................................... 33

Gambar 4.12. Program untuk pergerakan panjang kotak .................................................... 33

Gambar 4.13. Program untuk pergerakan lebar kotak ......................................................... 33

Gambar 4.14. Program untuk kembali ke home .................................................................. 34

Gambar 4.15. Program pengiriman data .............................................................................. 34

Gambar 4.16. Program menerima data pada Arduino ......................................................... 35

Gambar 4.17. Gelombang pada bentuk persegi panjang ..................................................... 35

Gambar 4.18. Tampilan GUI pada percobaan persegi ........................................................ 36

Gambar 4.19. Hasil percobaan persegi panjang .................................................................. 36

Gambar 4.20. Hasil pengukuran lebar bentuk persegi panjang ........................................... 37

Gambar 4.21. Tampilan GUI pada percobaan persegi ........................................................ 37

Gambar 4. 22. Hasil pengukuran persegi pada satu sisi ...................................................... 38

Gambar 4.23. Hasil pengukuran persegi pada sisi lainnya .................................................. 38

Gambar 4.24.Tampilan gui pada pengujian segitiga ........................................................... 39

Gambar 4.25. Hasil pengukuran pada satu sisi segitiga ...................................................... 39

Gambar 4.26. Hasil pengukuran pada sisi lain segitiga ....................................................... 40

Gambar 4.27. Hasil pengukuran pada sisi miring segitiga .................................................. 40

Gambar 4.28. Tampilan GUI pada percobaan persegi panjang ........................................... 41

Gambar 4.29. Hasil pengukuran persegi panjang dengan panjang yang berbeda ............... 41

Gambar 4.30. GUI pada prosessing ..................................................................................... 42

Gambar 4.31. Pengukuran teganggaan pada kawat nikelin ................................................. 46

Gambar 4.32. Pengukuran hambatan pada kawat nikelin .................................................... 47

Gambar 4.33. Hasil pengukuran arus yang melewati kawat nikelin ................................... 47


xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Keterangan pin Arduino ..................................................................................... 12

Tabel 2.2. Keterangan tombol pada tampilan Arduino IDE ................................................ 15

Tabel 4.1. Pergerakan pemanas............................................................................................42

Tabel 4.2. Pengukuran hasil pengujian panjang kotak ........................................................ 42

Tabel 4.3. (Lanjutan) Pengukuran hasil pengujian panjang kotak ...................................... 43

Tabel 4.4. Pengukuran hasil pengujian panjang kotak ........................................................ 43

Tabel 4.5. Pengukuran hasil pengujian alas segitiga ........................................................... 44

Tabel 4.6. Pengukuran hasil pengujian tinggi segitiga ........................................................ 44

Tabel 4.7. Jumlah banyak potongan kotak .......................................................................... 45

Tabel 4.8. Banyak jumlah potongan segitiga ....................................................................... 45

Tabel 4.9. (Lanjutan) Banyak jumlah potongan segitiga ..................................................... 46


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan industri kreatif semakin pesat saat ini. Salah satu contohnya adalah

industri kreatif dalam pembuatan dekorasi dari styrofoam. Dekorasi dari styrofoam bisa

digunakan dalam banyak hal, seperti: ucapan selamat pada pernikahan, wisuda, promosi

jabatan; ucapan bela sungkawa, tugas senirupa siswa, pembuatan bantalan pengaman barang,

dekorasi pada acara karnaval, festifal budaya, dan lain-lain. Alat pemotong styrofoam ada

yang bersifat manual dan otomatis. Contoh alat pemotong styrofoam manual yaitu cutter dan

hot wire. Saat ini banyak pengrajin styrofoam di Indonesia yang menggunakan alat

pemotong styrofoam manual, seperti yang terjadi di pasar bunga dan styrofoam di Jalan

Koyan, Gubeng, Surabaya. Pemotongan styrofoam secara manual yang baik dan terencana

melibatkan serangkaian aktivitas lain sebagai penunjang yang mendukung misalnya

pengukuran, sketsa, dan lain-lain. Selain itu, apabila dituntut bentuk pemotongan yang

seragam dalam jumlah yang cukup banyak, akan menjadi masalah karena perlu konsistensi

dalam pengukuran, sketsa, dan pemotongan[1]. Untuk mengatasi masalah tersebut perlu

mengunakan mesin pemotog gabus yang dapat diprogram.

Mesin pemotong gabus sebenarnya telah banyak dijumpai, dan telah banyak digunakan

untuk berbagai keperluan, namun harganya masih mahal dan juga ukuranya masih relatif

besar sehingga sulit untuk dipindah-pindahkan. Mendekorasi sebuah tempat biasanya

mengunakan gabus sebagai hiasan-hiasan, untuk memotong gabus tersebut diperlukan

pemotong gabus yang mudah untuk dibawa ke berbagai tempat misalkan untuk mendekorasi

sebuat tempat pernikahan maka mesin tersebut harus dibawa ke tempat tersebut, namun jika

mesinya berukuran besar maka akan sulit untuk membawanya.

Penelitian ini akan membuat mesin CNC pemotong gabus yang sederhana yang mudah

untuk di bawa, sehingga memudahkan pekerjaan dan ukuran pemotong gabus sendiri yang

akan dibuat berukuran kecil. Alat ini dapat memotong gabus sesuai gambar yang ada di

komputer, mengunakan Arduino sebagai mikrokontroller, pemotong mengunakan elemen

panas yang terbuat dari kawat, umtuk mengerakkan pemanasnya mengunakan motor stepper

yang dapat bergerak kearah x dan y.


2

1.2. Tujuan dan Manfaat

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan prototipe pemotong gabus

sederhana yang dapat diprogram sehingga dapat memudahkan memotong gabus dalam

jumlah yang banyak dan seragam.

Manfaat :

a. Pemotong gabus ini dapat dimanfaatkan untuk mencetak tempat packing

barang yang mudah pecah atau mudah rusak agar tidak terbentur barang yang

lebih keras

b. Pemotong gabus ini juga dapat digunakan untuk membantu dekorasi pada

sebuah acara dengan memotong gabus sesuai angka atau huruf serta bentuk

yang diingginkan.

1.3. Batasan Masalah

Penelitian akan dibatasi pada pembuatan prototipe pemotong gabus dengan

menggunakan mikrokontroler Arduino dengan Spesifikasi alat yang digunakan :

a. Mengunakan mikrokontroller Arduino

b. Alat pemotong mengunakan pemanas

c. Mengunakan motor stepper

d. Daerah kerja ukuran A4 (21 cm x 29,7cm)

e. Aplikasi mengunakan Open Prossesing

f. Ketebalan maksimal gabus yang dapat di potong 5 cm

g. Memotong bentuk 2D.

h. Memotong gambar yang telah ditentukan arah pergerakanya.

1.4. Metodologi Penelitian `

Berdasarkan pada tujuan yang akan dicapai maka metode-metode yang

digunakan dalam penyusunan Tugas Akhir adalah:

1. Studi Pustaka

Studi Pustaka dilakukan dengan mengumpulkan informasi dari berbagai

sumber sumber berupa buku, jurnal, datasheet, internet. Informasi yang

dikumpulkan terkait dengan mesin CNC, alat pemotong gabus, motor stepper, dan

aplikasi yang akan digunakan.


3

2. Eksperimen

Eksperimen dilakukan dengan melakukan praktek ataupun pengujian

terhadap kemiripan dan ukuran hasil dengan desain yang telah dibuat.

3. Perancagan hardware dan software

Perancangan ini bertujuan untuk membuat bentuk atau model yang untuk alat

pemotong gabus itu sendiri. Gambar 1.1 memperlihatkan blok diagram tentang

alat pemotong gabus yang akan dibuat.

Gambar 1.1. Blok diagram

4. Pembuatan hardware

Pada tahap ini dilakukan dengan membuat plan yang dapat bergerak kearah

sumbu x dan sumbu y. Plan tersebut mengunakan dua motor steeper, dan untuk

pemotong gabusnya sendiri mengunakan kawat yang dialiri arus listrik.

5. Pembuatan software

Pembuatan program pada open prosessing bertujuan untuk mengambar objek

pada open prosessing. Gambar tersebut kemudian menerjemahkannya menjadi g-

code yang akan mengoperasikan motor stepper.

6. Pengambilan Data dan Pengujian

Pengambilan data dilakukan dengan cara menguji keseluruhan sistem dan

membandingkan hasil pemotogan gabus dengan gambar yang didesign apakah

sesuai dan apakah ukuran hasil dan gambar sesuai. Pengujian dengan cara

memberikan beberapa pulsa untuk motor stepper, apakah motor stepper akan

bergerak sesuai perhitungan dan plan telah bergerak sesuai dengan yang

ditentukan.


4

7. Analisis dan Kesimpulan

Analisis dan Kesimpulan dirumuskan berdasarkan data yang diperoleh dari

hasil pengujian. Analisa sistem mengacu pada kemiripan hasil degan gambar yang

diigginkan dan ukuran hasil sama dengan ukuran pada gambar. Jika terdapat

perbedaan ukuran dan tidak sesuainya atau tidak miripnya hasil dengan gambar

yang dibuat maka akan dijelaskan penyebabnya berdasarkan teori dan data

pengujian.


5

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Mesin CNC [2]

CNC singkatan dari Computer Numerically Controlled, merupakan mesin perkakas

yang dilengkapi dengan sistem mekanik dan kontrol b erbasis komputer yang mampu

membaca instruksi kode N, G, F, T, dan lain-lain, dimana kode-kode tersebut akan

menginstruksikan ke mesin CNC agar bekerja sesuai dengan program benda kerja yang akan

dibuat. Secara umum cara kerja mesin perkakas CNC tidak berbeda dengan mesin perkakas

konvensional. Fungsi CNC dalam hal ini lebih banyak menggantikan pekerjaan operator

dalam mesin perkakas konvensional. Misalnya pekerjaan setting tool atau mengatur gerakan

pahat sampai pada posisi siap memotong, gerakan pemotongan dan gerakan kembali

keposisi awal, dan lain-lain.

Demikian pula dengan pengaturan kondisi pemotongan (kecepatan potong, kecepatan

makan dan kedalaman pemotongan) serta fungsi pengaturan yang lain seperti penggantian

pahat, pengubahan transmisi daya (jumlah putaran poros utama), dan arah putaran poros

utama, pengekleman, pengaturan cairan pendingin dan sebagainya. Mesin perkakas CNC

dilengkapi dengan berbagai alat potong yang dapat membuat benda kerja secara presisi dan

dapat melakukan interpolasi yang diarahkan secara numerik (berdasarkan angka). Parameter

sistem operasi CNC dapat diubah melalui program perangkat lunak (software load program)

yang sesuai. Tingkat ketelitian mesin CNC lebih akurat hingga ketelitian seperseribu

millimeter, karena penggunaan ballscrew pada setiap poros transportiernya. Ballscrew

bekerja seperti lager yang tidak memiliki kelonggaran/spelling namun dapat bergerak

dengan lancar.

Mesin CNC dapat bekerja secara otomatis atau semiotomatis setelah diprogram

terlebih dahulu melalui komputer yang ada. Program yang dimaksud merupakan program

membuat benda kerja yang telah direncanakan atau dirancang sebelumnya. Sebelum benda

kerja tersebut dieksikusi atau dikerjakan oleh mesin CNC, sebaikanya program tersebut di

cek berulang-ualang agar program benar- benar telah sesuai dengan bentuk benda kerja yang

diinginkan, serta benar-benar dapat dikerjakan oleh mesin CNC. Pengecekan tersebut dapat

melalui layar monitor yang terdapat pada mesin atau bila tidak ada fasilitas cheking melalui

monitor (seperti pada CNC TU EMCO 2A/3A) dapat pula melalui plotter yang dipasang


6

pada tempat dudukan pahat/palsu frais. Setelah program benar-benar telah berjalan seperti

rencana, baru kemudian dilaksanakan/dieksekusi oleh mesin CNC.

Dari segi pemanfaatannya, mesin perkakas CNC dapat dibagi menjadi dua, antara lain:

a. Mesin CNC Training unit (TU), yaitu mesin yang digunakan sarana pendidikan,

dosen dan training.

b. Mesin CNC produktion unit (PU), yaitu mesin CNC yang digunakan untuk

membuat benda kerja/komponen yang dapat digunakan sebagai mana mestinya.

Dari segi jenisnya, mesin perkakas CNC dapat dibagi menjadi tiga jenis, antara lain:

a. Mesin CNC 2A yaitu mesin CNC 2 aksis, karena gerak pahatnya hanya pada arah

dua sumbu koordinat (aksis) yaitu koordinat X, dan koordinat Z, atau dikenal

dengan mesin bubut CNC.

b. Mesin CNC 3A, yaitu mesin CNC 3 aksis atau mesin yang memiliki gerakan sumbu

utama kearah sumbu koordinat X, Y, dan Z, atau dikenal dengan mesin frsais CNC.

c. Mmesin CNC kombinasi, yaitu mesin CNC yang mampu mengerjakan pekerjaan

bubut dan freis sekaligus, dapat pula dilengkapi dengan peralatan pengukuran

sehingga dapat melakukan pengontrolan kualitas pembubutan/pengefraisan pada

benda kerja yang dihasilkan. Pada umumnya mesin CNC yang sering dijumpai

adalah mesin CNC 2A (bubut) dan mesin CNC 3A (frais).

2.2. Motor Stepper [3]

Motor stepper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah pulsa

elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor stepper bergerak berdasarkan urutan

pulsa yang diberikan kepada motor. Karena itu, untuk menggerakkannya diperlukan

pengendali motor stepper yang membangkitkan pulsa-pulsa periodik. Penggunaan motor

stepper memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan penggunaan motor DC biasa.

Keunggulannya antara lain adalah:

a. Sudut rotasi motor proporsional dengan pulsa masukan sehingga lebih mudah

diatur.

b. Motor dapat langsung memberikan torsi penuh pada saat mulai bergerak

c. Posisi dan pergerakan repetisinya dapat ditentukan secara presisi

d. Memiliki respon yang sangat baik terhadap mulai, stop dan berbalik (perputaran)


http://www.rider-system.net/2011/10/mesin-cnc.html

7

e. Sangat realibel karena tidak adanya sikat yang bersentuhan dengan rotor seperti

pada motor DC

f. Dapat menghasilkan perputaran yang lambat sehingga beban dapat dikopel

langsung ke porosnya

g. Frekuensi perputaran dapat ditentukan secara bebas dan mudah pada range yang

luas.

Gambar 2.1. Motor stepper

Motor stepper merupakan perangkat pengendali yang mengkonversikan bit-bit

masukan menjadi posisi rotor. Bit-bit tersebut berasal dari terminal-terminal input yang ada

pada motor stepper yang menjadi kutub-kutub magnet dalam motor. Bila salah satu terminal

diberi sumber tegangan, terminal tersebut akan mengaktifkan kutub di dalam magnet sebagai

kutub utara dan kutub yang tidak diberi tegangan sebagai kutub selatan. Dengan terdapatnya

dua kutub di dalam motor ini, rotor di dalam motor yang memiliki kutub magnet permanen

akan mengarah sesuai dengan kutub-kutub input. Kutub utara rotor akan mengarah ke kutub

selatan stator sedangkan kutub selatan rotor akan mengarah ke kutub utara stator.

Prinsip kerja motor stepper mirip dengan motor DC, sama-sama dicatu dengan

tegangan DC untuk memperoleh medan magnet. Bila motor DC memiliki magnet tetap pada

stator, motor stepper mempunyai magnet tetap pada rotor. Adapun spesifikasi dari motor

stepper adalah banyaknya fasa, besarnya nilai derajat per step, besarnya volt tegangan catu

untuk setiap lilitan, dan besarnya arus yang dibutuhkan untuk setiap lilitan.


8

Motor stepper tidak dapat bergerak sendiri secara kontinyu, tetapi bergerak secara

diskrit per-step sesuai dengan spesifikasinya. Untuk bergerak dari satu step ke step

berikutnya diperlukan waktu dan menghasilkan torsi yang besar pada kecepatan rendah.

Salah satu karakteristik motor stepper yang penting yaitu adanya torsi penahan, yang

memungkinkan motor stepper menahan posisinya yang berguna untuk aplikasi motor stepper

dalam yang memerlukan keadaan start dan stop.

2.3. CNC Shield

Modul Shield CNC ini berguna untuk membantu merangkai driver stepper untuk

membuat alat pemotong gabus ini. Modul ini diletakkan di bord UNO. Shield ini memiliki

4 buah slot untuk stepper driver seperti A4988 driver, dengan penggunaan 2 pin I/O untuk

masing-masing driver.

Gambar 2.2. CNC Shield

Gambar 2.3. CNC Shield Schematic


9

2.3. Arduino [6]

Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan

dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara

khusus[2]. Sederhananya, cara kerja mikrokontroler sebenarnya hanya membaca dan

menulis data. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk

mengontrol peralatan elektronik yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya.

Dengan kata lain, mikrokontroler adalah alat yang mengerjakan intruksi-

intruksi yang diberikan. Artinya, bagian terpenting dan utama dari suatu sistem

terkomputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh seorang

programer.Program ini mengintruksikan komputer untuk melakukan tugas yang lebih

kompleks sesuai dengan yang diinginkan.

Mikrokontroler digunakan untuk mengolah perintah berupa program yang telah

dibuat sebelumnya dari sebuah masukan (input) menjadi keluaran (output) yang

diingkan. Mikrokontroler saat ini mengalami perkembanagan yang cukup pesat baik

dari bentuk, fungsi, dan kemampuannya sebagai kontroler.Perintah-perintah yang

diberikan pada mikrokontroler untuk mengontrol sebuah sistem ditulis dalam Bahasa

pemograman.Bahasa pemograman yang sering digunakan pada mikrokontroler antara

lain Bahasa C, C++, basic, dan assembly.Penggunaan Bahasa pemograman disesuaikan

dengan mikrokontroler yang digunakan.

Arduino adalah sebuah platform elektronik yang open source.Nama Arduino

tidak hanya digunakan untuk menamai board rangkaian saja, tetapi juga untuk menamai

Bahasa dan software pemogramannya, serta lingkungan pemogramannya atau yang

dikenal dengan sebutan Integrated Development Environment (IDE).Arduino memiliki

beberapa keunggulan dibandingkan dengan platform elektronik lainnya[3]. Beberapa

keunggulan tersebut antara lain:

1. Modul Arduino adalah sebuah platform elektronik yang open source yang

berbasis pada kemudahan dan fleksibilitas penggunaan hardware dan software.

Artinya pembaca dapat mengunduh software dan gambar rangkaian Arduino

tanpa harus membayar kepada pembuat Arduino.

2. Integrated Development Environment (IDE) Arduino merupakan

multiplatform yang dapat dijalankan di berbagai sistem operasi seperti

Windows, Macintosh, dan Linux.


10

3. Modul Arduino mudah digunakan sebagai sebuah platform komputasi fisik

yang sederhana serta menerapkan bahasa pemograman processing.

4. Arduino merupakan platform interraktif karena dapat mengambil masukan dari

berbagai tombola tau sensor, mampu mengendalikan berbagai lampu, motor,

dan output fisik lainnya.

5. Modul Arduino dapat berdiri sendiri, atau dapat melakukan komunikasi dengan

softwareyang berjalan dikomputer seperti Flash, Processing, dan MaxMSP.

6. Biaya yang dibutuhkan untuk membeli modul Arduino cukup murah, sehingga

tidak terlalu menakutkan untuk membuat kesalahan.

7. Proyek Arduino ini dikembangkan dalam dunia pendidikan, sehingga bagi

pemula akan lebih cepat dan mudah untuk mempelajarinya.

8. Memiliki begitu banyak pengguna dan komunitas di internet yang dapat

membantu setiap kesulitan yang dihadapi.Dalam penelitian yang dikerjakan

oleh penulis, akan digunakan salah satu produk Arduino yang dikenal dengan

nama Arduino Uno R3. Gambar 2.4 merupakan tampilan Arduino Uno R3.

Gambar 2.4. Tampilan Arduino Uno R3

Arduino Uno R3 seperti gambar 2.4 adalah board berbasis mikrokontroler pada

ATMegaBoard Arduino Uno R3 seperti yang ditunjukkan Gambar 2.4. memiliki 14 digital

input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 inputanalog, 16

MHz osilator Kristal, koneksi USB, jack listrik dan tombol reset. Pin – pin ini berisi semua

yang diperluhkan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke computer

dengan kabel USB atau sumber tekanan bias didapat dari adaptor AC – DC atau baterai


11

untuk menngunakannya (Arduino, Inc, 2009)[4]. Setiap digital pin pada board Arduino Uno

R3 beroperasi pada tegangan 5 volt. Pin – pin digital tersebut juga memungkinkan dapat

mengeluarkan atau menerima arus maksimal sebesar 40 mA dan memiliki internal pull-up

resistor (yang terputus secara default) antara 20 – 50 Kohm[5]. Spesifikasi Arduino Uno R3

ditunjukan pada alokasi penempatan pin – pin Arduino Uno R3 pada tabel 2.1.

Gambar 2.5. Alokasi penempatan pin Arduino Uno R3

Arduino Uno R3 seperti ditunjukan Gambar 2.5.memiliki 6 input analog diberi

label A0 sampai A5, masing-masing menyediakan 10-bit resolusi (yaitu 1024 nilai yang

berbeda). Secara default sistem mengukur dari ground sampai 5 volt, meskipun

mungkin untuk mengubah ujung atas rentang menggunakan pin AREF dan fungsi

analogReference(). Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus :

a. TWI : A4 atau SDA pin dan A5 atau SCL pin. Mendukung komunikasi TWI

menggunakan wire library.

b. AREF : Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan analogReference ().

c. RESET : memberikan logika LOW untuk mereset mikrokontroler[5].


12

Tabel 2.1. Keterangan pin Arduino

No. Parameter Keterangan

1 ATmega 328 IC mikrokontroler yang digunakan pada Arduino Uno R3.

IC ATmega 328 memiliki flash memory 32 KB (dengan 0.5

KB digunakan untuk bootloader). ATmega 328 juga

memiliki 2 KB SRAM dan 1 KB EEPROM yang dapat

ditulis dan dibaca dengan EEPROM library.

2 Jack USB Untuk komunikasi mikrokontroler dengan PC.

3 Jack Adaptor Masukan power eksternal bila Arduino bekerja mandiri

(tanpa komunikasi dengan PC melalui kabel serial USB).

4 Tombol Reset

Tombol reset internal yang digunakan untuk mereset modul

Arduino.

5 SDA dan SCL Komunikasi Two Wire Interface (TWI) atau Inter Integrated

Circuit (12C) dengan menggunakan Wire library.

6 GND dan

AREF

GND = Pin ground dari regulator tegangan board

Arduino.

AREF = Tegangan Referensi untuk input analog.

7 Pin Digital Pin yang digunakan untuk menerima input digital dan

memberi

output berbentuk digital (0 dan 1 atau low dan high).

8

Pin Serial

Digunakan untuk menerima dan mengirimkan data serial

TTL (Receiver (Rx), Transmitter (Tx)). Pin 0 dan 1 sudah

terhubung kepada pin serial USB to TTL sesuai dengan pin

ATmega.

9

Pin Power

Vin = Masukan tegangan input bagi Arduino

ketika menggunakan sumber daya ekstenal.

5 V = Sumber tegangan yang dihasilkan regulator

internal

board Arduino.

3.3 V = Sumber tegangan yang dihasilkan regulator

internal board Arduino. Arus maksimal pada pin ini

adalah 50 Ma..

GND = Pin ground dari regulator tegangan board

Arduino.

IOREF = Tegangan Referensi.

10 Pin Analog In Menerima input dari perangkat analog lainnya.

Arduino Uno R3 berbeda dengan semua board sebelimnya karena Arduino Uno

R3 ini tidak menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial. Melainkan menggunakan

fitur dari ATMega 16U2 yang deprogram sebagai konverter USB-to-serial [6]. Board


13

Arduino Uno memiliki fitur – fitur baru seperti pada Tabel 2.1.yaitu :

a. Pin out : menambahkan SDA dan SCL pin yang dekat ke pin AREF dan dua pin

baru lainnya ditempatkan dekat ke pin RESET, dengan I/O REF yang

memungkinkan sebagai buffer untuk beradaptasi dengan tegangan yang

disediakan dari board sistem. Perkembangannya, sistem akan lebih kompatibel

dengan prosesor yang menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan

dengan Arduino karena beroperasi dengan 3,3V. Yang kedua adalah pin yang

tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan pengembangannya.

b. Sirkuit reset.

c. ATMega 16U2 ganti 8U yang digunakan sebagai konventer USB-to-serial.

Board Arduino Uno R3 dapat beroperasi pada pasokan daya dari 6 – 20 volt. Jika

diberikan dengan kurang dari 7V, bagaimanapun pin 5V dapat menyuplai kurang dari 5

volt dan board mungkin tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12V, regulator bias

panas dan merusak board. Rentang yang dianjurkan adalah 7V - 12V. Selain itu,

beberapa pin memiliki fungsi khusus :

a. Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirim (TX)

data TTL serial.

b. Eksternal Interupsi : 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interupsi

pada nilai yang rendah, tepi naik atau jauh, atau perubahan nilai. Lihat

attchInterrupt() fungsi untuk rincian.

c. PWM : 3,5,6,9,10, dan 11. Menyediakan 8-bit output PWM dengan fungsi

analogWrite().

d. SPI : 10 (SS), 11(MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi

SPI menggunakan library SPI. SPI (Serial Peripherial Interface) adalah sebuah

sinkronisasi serial data protocol yang digunakan oleh mikrokontroler untuk

melakukan komunikasi dengan satu atau lebih peripheral device secara cepat

berjarak pendek. SPI dapat juga digunakan untuk melakukan komunikasi antara

dua mikrokontroler.

e. LED : 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin adalah nilai

TINGGI, LED menyala, ketika pin adalah RENDAH, LED off.


14

Gambar 2.6. Skematik Arduino UNO R3

2.3.1. Software Arduino[7]

Arduino diciptakan untuk para pemula bahkan yang tidak memiliki basic bahasa

pemrograman sama sekali karena menggunakan bahasa C++ yang telah dipermudah melalui

library. Arduino menggunakan Software Processing yang digunakan untuk menulis

program kedalam Arduino. Processing sendiri merupakan penggabungan antara bahasa C++

dan Java. Software Arduino ini dapat di-install di berbagai operating system (OS) seperti:

LINUX, Mac OS, Windows. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan, tetapi

kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated Development Environment

(IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis

program, meng-compile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memory

microcontroller.Software IDE Arduino terdiri dari 3 (tiga) bagian:

a) Editor program, untuk menulis dan mengedit program dalam bahasa processing.

Listing program pada Arduino disebut sketch.

b) Compiler, modul yang berfungsi mengubah bahasa processing (kode program)

kedalam kode biner karena kode biner adalah satu–satunya bahasa program yang

dipahami oleh mikrocontroller.

c) Uploader, modul yang berfungsi memasukkan kode biner kedalam memori

mikrokontroller.


15

Gambar 2.7. Tampilan software IDE Arduino

Keterangan mengenai simbol-simbol (icon) yang terdapat pada jendela Arduino

IDE dijelaskan pada Tabel 2.2.sebagai berikut :

Tabel 2.2. Keterangan tombol pada tampilan Arduino IDE

No Nama Fungsi

1 Verify Menguji apakah ada kesalahan pada program atau sketch. Apakah

sketch sudah benar, maka sketch tersebut akan dikompilasi.

Kompilasi adalah mengubah kode program ke dalam kode mesin.

2 Upload Mengirimkan kode mesin kompilasi keboard Arduino.

3 New Membuat sketch yang baru.

4 Open Membuka sketch yang sudah ada.

5 Save Menyimpan sketch

6 Serial Monitor Menampilkan data yang dikirim dan diterima memalui serial

monitor

Tugas dari Arduino software adalah menghasilkan sebuah file berformat hex yang

akan di-download pada papan Arduino atau papan sistem mikrokontroler lainnya. Ini mirip

dengan Microsoft Visual Studio, Eclipse IDE, atau Netbeans. Lebih mirip lagi adalah IDE

semacam Code˸˸Blocks, CodeLite atau Anjuta yang mempermudah untuk menghasilkan

program dari kode bahasa C (dengan GNU GCC) sedangkan Arduino Software (Arduino

IDE)menghasilkan file hex dari baris kode yang dinamakan sketch [8].

Sketch adalah nama dari program yang ditulis pada Arduino Software, kemudian

sketch merupakan kesatuan dari kode program yang akan di-upload dan dijalankan pada


16

papan Arduino. Pada umumnya sketch yang dibuat di Arduino Software di-compile dengan

perintah verify / compile (Ctrl+R) lalu hasilnya di-download ke papan Arduino seperti

Arduino R3. [8].

2.4. Software Open Prossesing

Prossessing dapat digunakan untuk membuat suatu gambar, animasi, GUI software

ini juga dapat dihubungkan ke Arduino sehingga dapat mengkontrol input ke Arduino dan

dapat melihat keluaran dari Arduino. Software ini serupa dengan software GUI yang lainya

yang dapat dihubungkan dengan hardware yang ada. Adapun tampilan pada processing

dapat dilihat pada gambar 2.5.

Gambar 2.8. Tampilan dari software prossesing

2.5. Gy-4988 A4988 Stepper Motor Driver Module[9]

Gy-4988 A4988 Stepper Motor Driver Module adalah modul penggerak yang

digunakan untuk mengendalikan motor stepper mulai dari full step, half step,1/4 step,

1/8 step dan 1/16 step dengan mode pengoperasian motor stepper bipolar, kapasitas

drive output driver hingga 35 V dan ± 2A [10].

Karena dapat melakukan hingga 1/16 step maka ketelitian setiap step makin

bertambah. Driver ini memiliki internal sircuit protection meliputi thermal shutdown,

undervoltage lockout (UVLO) dan crossover-current protection.Sehingga menambah

keamanan pada driver motor stepper [10]. Gy-4988 A4988 Stepper Motor Driver

Module memiliki kemampuan untuk beroperasi dalam slow atau mixed decay mode

seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.9.


17

Gambar 2.9. Konfigurasi aplikasi IC A4988

Bentuk asli IC A4988 dapat dilihat pada Gambar 2.8. IC A4988memiliki 8 buah kaki

yang terdapat pada sisi kanan dan sisi kirinya.

Gambar 2.10. Gy-4988 A4988 stepper motor driver module


18

BAB 3

RANCANGAN PENELITIAN

3.1. Proses Kerja Sistem

Memotong gabus dengan mengunakan alat yang diprogram harus melalui tahap-tahap

yang dibutuhkan seperti terlihat pada gambar 3.1. Pertama-tama harus membuat design

gambar untuk bentuk gabus itu sendiri, kemudian gambar tersebut harus dikonversikan

kedalam program g-code untuk dapat mengerakkan motor stepper, untuk program motor

stepper harus mengunakan driver motor agar motor stepper dapat dijalankan dengan baik

sehingga plant dapat bergerak sesuai dengan gambar. Setelah plant dapat bergerak sesuai

dengan gambar alat pemanas yang digunakan untuk memotong gabus pun harus mencapai

suhu yang tepat agar gabus dapat terbentuk dengan baik.

Gambar 3.1. Blok diagram

3.2. Design Mekanik

Pada perancangan mekanik mengunakan dua motor stepper , motor stepper digunakan

untuk pergerakan pada sumbu x dan sumbu y. Pada tahap ini dilakukan dengan membuat

plan yang dapat bergerak kearah sumbu x dan sumbu y. Plan tersebut mengunakan dua motor

steeper. Gabus yang akan dipotong diletakkkan di penjepit gabus agar mudah untuk dipotong

dan agar menjaga pada posisi awal. Pada saat pemotongan gabus ada kemungkinan untuk

gabus bergerak maka dengan adanya penjepit gabus diharapkan tidak bergerak.


19

Gambar 3.2. Design alat tampak depan

Gambar 3.3. Design alat tampak samping

3.3. Perancangan Alat Pemotong

Alat yang digunakan untuk memotong gabus sendiri mengunakan elemen panas,

elemen panas yang digunakan adalah kawat nikelin yang dapat diatur suhunya mengunakan

kontroller. Pengaturan suhu dapat diatur dengan mengunakan kontroller PWM yang akan

dihubungkan ke aruino. PWM tersebut memberikan pulsa pada plan. Rangkaian pemanas

dapat di lihat pada gambar 3.4.


20

Gambar 3.4. Rangkaian elemen panas untuk memotong gabus

3.3. Perancangan Rangkaian Elektrik

Perancangan rangkaian elektrik dapat dilihat pada gambar 3.5 data dari komputer

dimasukkan kedalam Arduino sebagai kontroller dengan transfer data serial melalui kabel

USB. Didalam Arduino data diolah menjadi pulsa-pulsa yang akan mengerakan motor

stepper. Arduino tidak dapat langsung mengerakkan motor stepper maka diperlukan driver

motor stepper dapat mengerakkan motor stepper.

Gambar 3.5. Rangkaian skematik


21

3.5. Perancangan Program Pada Arduino

Pada perancagan program Arduino pertama-tama yang perlu dilakukan adalah

membaca file g-code tersebut. Setelah file g-code dapat dibaca maka selanjutnya perintah

file g-code tersebut akan diartikan menjadi program yang dapat mengerakakan motor

stepper. Secara umum diagram alir dari perangkat tersebut dapat dilihat pada gambar 3.5

berikut ini.

Gambar 3.6. Flowchart pada program Arduino

Mulai

File

selesai

dibaca ?

Membaca file gcode

Selesai

Ya

Tidak

Inisialisasi

Artikan perintah Gcode

tiap baris

Ubah G-code menjadi

gerak motor


22

3.6. Perancangan GUI di Software Processing

3.6.1. Flow chart

Perangkat lunak (software) yang digunakan untuk men-generate gambar menjadi g-

code adalah processing. Secara umum diagram alir dari perangkat tersebut dapat dilihat pada

gambar 3.6 berikut ini.

Gambar 3.7. Flowchart untuk processing

selesai ?

Gambar atau pilih gambar

Selesai

Ya

Tidak

Inisialisasi

Simpan koordinat

Generate G code

Mulai


23

3.6.2. Perancangan GUI Processing

Pada gambar 3.6 dapat kita lihat listing program untuk software processing. Pada

software processing untuk membuat gambar kita harus membuatnya dengan menuliskan

programnya.

Gambar 3.8. Tampilan processing

Gambar 3.9. Rancangan gui di processing

Gambar 3.9 merupakan rancangan yang digunakan untuk mengoperasikan plan.

Tombol Bersihkan digunakan untuk membersihkan layar .Tomboh G-code digunakan untuk

mengubah gambar menjadi g-code. Tombol START digunakan untuk memulai memotong


24

sesuai gambar yang telah dipilih. Tombol STOP digunakan untuk menghentikan

pemotongan yang belum selesai secara tiba-tiba.

3.7. Perancangan Pergerakan Pemotong Gabus

Gambar 3.10. Tampilan gambar persegi lima dengan koordinat x dan y.

Pada gambar 3.10 merupakan tampilan gambar persegi lima dengan koordinat

X dan Y yang akan didapat file G-code seperti pada gambar 3.11. G-code tersebut yang

nantinya akan digunakan untuk mengerakkan plan yang telah dibuat.

Gambar 3.11. Hasil g-code dari bentuk segi lima


25

3.8. Perhitungan Pulsa yang Digunakan

Gambar 3.12. Jarak antar pitch

1 pitch = 2 mm

200 step = 2 mm

1 step ( 1 pulsa) = 2

200 mm

= 0,01 mm

=0,001 cm

Untuk mencapai jarak 1 cm membutuhkan 1000 pulsa


26

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini menjelaskan tentang hasil pengujian dari perancangan yang telah

dilakukan sebelumnya. Pengujian yang akan dilakukan adalah pengujian terhadap bentuk

dan ukuran gabus yang dipotong apakah sesuai dengan yang diprogram di komputer. Alat

yang dirancang telah dapat memotong beberapa bentuk yang sederhana seperti kotak,

persegi, dan segitiga. Alat yang dibuat juga dapat digerakan dengan tombol navigasi

kekanan, kekiri, keatas dan kebawah.

Untuk pemotong gabusnya sendiri mengunakan kawat nikelin yang dialiri arus

sebesar 2A dan teganggan 5 Volt. Gabus dijepit mengunakan penjepit yang telah dibuat,

kemudian kedua motor stepper mengerakkan pemanas sesuai bentuk yang akan dipotong

pada gabus. Pengujian dan pengambilan data dilakukan dengan membandingkan pulsa yang

diberikan pada motor stepper dengan panjang atau ukuran bentuk yang telah dipotong

mengunakan alat peotong ini.

Untuk mengerakkan pemanas tidak mengunakan G-code seperti yang ada di

perancangan karena pada program Arduinonya dibuat untuk membaca karakter yang dikirim

dari prosessing.

4.1. Bentuk Fisik Alat Pemotong Gabus

Gambar 4.1. Bentuk fisik pemotong gabus tampak depan


27

Gambar 4.2. Bentuk fisik pemotong gabus tampak samping

Pada gambar 4.1 menunjukkan bentuk fisik tampak depan dan gambar 4.2

menunjukkan bentuk fisik tampak samping, ada beberapa perubahan ukuran antara

perancangan dan pembuatan alat karena beberapa pertimbangan. Salah satu perubahan pada

lebar dimensi, pada perancangan lebar 8 cm pada pelaksanaan menjadi 15 cm karena

pertimbangan jika terlalu kecil alat tidak dapat berdiri tegak. Untuk panjang dan tingginya

berubah dan ditambah dengan ukuran yang lebih besar karena bahan yang digunakan.

Perubahan tinggi dari 22 cm menjadi 30 cm dan untuk perubahan panjang alat pada

perancangan 33 cm menjadi 39 cm. Stepper untuk x berfungsi untuk mengerakkan pemanas

kekanan ataupun kekiri, sedangkan steper z untuk mengerakkan pemanas ke atas ataupun

kebawah. Pergerakan pemanas tergantung seberapa banyak pulsa yang diberikan pada motor


28

stepper x dan z. Semakin banyak pulsa yang diberikan maka semakin jauh pergerakan

pemanas tersebut.

4.2. Pemasangan Kawat Nikelin untuk Pemanas

Gambar 4.3. Kawat Nikelin Sebagai Pemanas

Pada gambar 4.3 kawat nikelin dihubung pada adaptor 5 volt 2 ampere yang

digunakan untuk memotong gabus, saat dihubungkan ke adaptor maka kawat nikelin

tersebut akan menjadi panas dan dapat memotong gabus dengan baik.

4.3. Rangkaian Pengerak Motor Stepper

Gambar 4.4. Rangkaian pengerak motor stepper

Pada gambar 4.3 dapat dilihat rangkaian untuk mengerakkan motor stepper, power

supplay yang digunakan mengunakan power supplay 12 volt 5 Ampere. Mengunakan cnc


29

shield yang digunakan untuk menghubungkan Arduino dengan driver motor yang digunakan

untuk mengerakkan motor stepper. Untuk driver motornya sendiri mengunakan driver motor

Gy-4988 A4988 Stepper Motor Driver Module yang berguna untuk mengendalikan motor

stepper mulai dari full step, half step,14 step, 18 step dan 116 step dengan mode

pengoperasian motor stepper bipolar, kapasitas drive output driver hingga 35 V dan ± 2A

[10]. Karena dapat melakukan hingga 116 step maka ketelitian setiap step makin bertambah.

Driver ini memiliki internal sircuit protection meliputi thermal shutdown, undervoltage

lockout UVLO dan crossover-current protection.Sehingga menambah keamanan pada driver

motor stepper.

4.4. Pengoperasian Alat

Agar alat berjalan dengan baik dan sesuai dengan fungsinya masing-masing harus

mengikuti petunjuk berikut:

1. Pastikan semua terhubung dengan baik dan sesuai tempatnya.

2. Pastikan semua komponen mendapatkan suplay listrik.

3. Pasang gabus pada tempatnya dan dijepit pada penjepit yang telah disediakan.

4. buka aplikasi prosessing dan software Arduino untuk menjalankan progam.

4.5. GUI pada Prosessing

Pada gambar 4.4 dapat dilihat GUI pada prosessing, GUI sendiri berfungsi sebagai

antarmuka pengguna yang menggunakan metode interaksi antara pengguna dan komputer

secara grafis dan bukan perintah teks semata untuk membuat sistem operasi yang mudah

digunakan. Didalam GUI prosessing ini ada beberapa tombol yang digunakan untuk

mengoperasikan alat pemotong gabus baik secara manual dan otomatis. Pada tombol “ Atas

“ berfungsi untuk mengerakkan pemanas secara manual ke arah atas. Tombol “ Kanan “

digunakan untuk mengerakkan pemanas kearah kanan. Tombol “ Bawah “ digunakan untuk

mengerakkan pemanas kearah bawah. Tombol “ Kiri “ digunakan untuk mengerakkan

pemanas kearah kiri. Sedangkan tombol “persegi panjang” digunakan untuk membuat

bentuk persegi panjang. Tombol “persegi” digunakan untuk membuat bentuk persegi, dan

tombol segitiga digunakan untuk membuat bentuk segitiga. Panjang Persegi dan Luas

persegi dapat ditentukan dengan cara memasukkan angka pada text box yang telah

disediakan. Pada pemotongan segitiga di sediakan tempat untuk menentukkan panjang sisi

segitiga, segitiga yang dapat dipotong adalah segitiga siku-siku sama kaki.


30

Gambar 4.5. GUI pada prosessing

4.6. Sistem Pergerakan Motor Stepper

Motor stepper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah

pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor stepper bergerak berdasarkan

urutan pulsa yang diberikan kepada motor. Karena itu, untuk menggerakkannya diperlukan

pengendali motor stepper yang membangkitkan pulsa-pulsa periodik.

Motor stepper dapat digerakkan mengunakan program yang dapat memindahkan

on/off pada masukkan motor stepper secara berkala dan berurutan. Beda halnya seperti

motor dc yang lain yang hanya membutuhkan suplay dari adaptor ataupun baterai saja dapat

bergerak selama arus listrik terus mengalir.

Gambar 4.6. Program untuk mengerakkan pemanas ke atas

Pada gambar 4.6 dapat dilihat program untuk mengerakkan motor stepper bagian z

yang dapat mengerakkan pemanas kearah atas yang dapat memotong gabus kearah atas.


31

Pada saat alat belum mencapai batas atas maka motor stepper tetap berputar untuk

mengerakkan pemanas kearah atas.

Gambar 4.7. Program untuk mengerakkan pemanas ke bawah

Pada gambar 4.7 dapat dilihat program untuk mengerakkan motor stepper bagian z

yang dapat mengerakkan pemanas kearah bawah yang dapat memotong gabus kearah

bawah. Pada saat alat belum mencapai batas bawah maka motor stepper tetap berputar untuk

mengerakkan pemanas kearah bawah.

Gambar 4.8. Program untuk mengerakkan pemanas ke kanan

Pada gambar 4.8 dapat dilihat program untuk mengerakkan motor stepper bagian x

yang dapat mengerakkan pemanas kearah kanan yang dapat memotong gabus kearah kanan.

Pada saat alat belum mencapai batas kanan maka motor stepper tetap berputar untuk

mengerakkan pemanas kearah kanan.

Gambar 4.9. Program untuk mengerakkan pemanas ke kiri

Pada gambar 4.6 dapat dilihat program untuk mengerakkan motor stepper bagian x

yang dapat mengerakkan pemanas kearah kiri yang dapat memotong gabus kearah kiri. Pada


32

saat alat belum mencapai batas kiri maka motor stepper tetap berputar untuk mengerakkan

pemanas kearah kiri.

Pada pemotongan bentuk segitiga dan kotak ada beberapa pergerakkan yang harus

dikerjakan terlebih dahulu agar menjadi bentuk kotak atau segitiga pertama dari titik home

akan bergerak kebawah dan ke kanan sebanyak 1 cm atau 250 pulsa. Pergerakan ini

digunakan untuk menempatkan posisi pemanas agar pemanas dapat mengenai gabus.

Gambar 4.10. Program pergerakan awal

Pada gambar 4.10 dapat dilihat motor x dan motor y bergerak bersamaan

menghasilkan pergerakan miring sejauh 250 pulsa atau 1 cm sehingga pemanas yang

digunakan untuk memotong gabus telah mengenai gabus sehingga bentuk segitiga atau kotak

yang di hasilkan tepat pada gabus yang akan dipotong. Variabel “bentuk” menyatakan

bentuk yang akan dipotong jika bentuk sama dengan 0 maka akan memotong bentuk

segitiga, jika bentuk sama dengan 1 maka akan memotong bentuk kotak. Variable p dan u

digunakan untuk memulai agar batas atas dan batas bawah tidak terbaca nilai 1 karena jika

terbaca nilai 1 maka motor stepper tidak akan berjalan, motor stepper tidak dapat berjalan

ke atas jika batas bawah bernilai 1, dan motor stepper tidak dapat berjalan kearah kanan jika

batas kiri bernilai 1, maka untuk awalan diberi masukkan nilai 0.


33

Gambar 4.11. Program pergerakan sisi miring segitiga

Pada gambar 4.11 variabel “I_B” digunakan untuk menyatakan berapa banyak

potongan segitiga atau kotak sedangkan variabel “P_S_F” digunakan untuk menyatakan

panjang sisi alas dan tinggi segitiga.

Gambar 4.12. Program untuk pergerakan panjang kotak


potongan segitiga atau kotak sedangkan variabel “P_P_F” digunakan untuk menyatakan

panjang kotak.

Gambar 4.13. Program untuk pergerakan lebar kotak


34


potongan segitiga atau kotak sedangkan variabel “L_P_F” digunakan untuk menyatakan

lebar kotak.

Gambar 4.14. Program untuk kembali ke home

Pada gambar 4.14 untuk kembali ke home diperlukkan limit swich pada bagian atas

dan bagian kiri pada plan, saat pemanas belum menyentuh limit swich maka pemanas akan

bergerak kearah atas hingga menyentuh limit swich atas, saat bagian dari pemanas

menyentuh limit swich atas maka pergerakan pemanas ke atas akan berhenti dan dilanjutkan

dengan pergerakan ke kiri hingga menyentuh bagian limit swich kiri.

4.7. Sistem Pengiriman Data

Pada pengiriman data, data dari prosessing dikirim ke software Arduino melalui

pengiriman serial, data yang dikirim berbentuk karakter.

Gambar 4.15. Program pengiriman data

4.8. Sistem Menerima Data pada Software Arduino

Data dari prosessing diterima Arduino dalam bentuk karakter misalnya karakter a, b,

c, atau 1, 2, 3 seperti pada gambar 4.16, yang akan diproses oleh Arduino dalam bentuk


35

gerakan motor stepper dan output lainnya. Dalam program yang dibuat karakter digunakan

untuk mengkontrol gerakan motor stepper. Data yang dikirim juga merupakan data untuk

bentuk yang akan dipotong panjang dan lebar persegi, panjang sisi segitiga serta banyaknya

entuk yang akan dipotong. Misalnya karakter 1 digunakan untuk mengirimkan data bentuk

yang akan dipotong merupakan persegi.

Gambar 4.16. Program menerima data pada Arduino

4.9. Pengujian pada Bentuk Persegi Panjang

Persegi panjang adalah bangun datar dua dimensi yang dibentuk oleh dua pasang

rusuk yang masing-masing sama panjang dan sejajar dengan pasangannya, dan memiliki

empat buah sudut yang kesemuanya adalah sudut siku-siku.

Pada pengujian bentuk persegi panjang telah dapat membentuk persegi panjang

namun karena pada mekaniknya tidak sempurna maka bentuk kotaknya pun tidak sempurna

atau bergelombang karena pada mekaniknya saat bergerak tidak bergerak dengan baik.

Gelombang pada pemotongan dapat dilihat seperti pada gambar 4.17. Pada gambar 4.17

terlihat jelas bagaimana gelombang pada persegi panjang yang dibentuk. Bentuk persegi

panjang dapat terbentuk dengan baik jika pada mekaniknya berjalan dengan baik, pada

programnya sendiri untuk membuat persegi panjang tidak ada masalah hanya saja pada

mekaniknya. Gelombang yang terjadi tidak hanya terjadi pada bentuk persegi panjang saja

namun setiap memotong ada bagian-bagian yang bergelombang karena pada mekanik tidak

semua bergerak dengan baik, ada yang bergerak dengan baik namun juga ada yang bergerak

dengan tidak baik.

Gambar 4.17. Gelombang pada bentuk persegi panjang


36

Gambar 4.18. Tampilan GUI pada percobaan persegi

Gambar 4.19. Hasil percobaan persegi panjang

Pada percobaan bentuk persegi panjang, bentuk persegi panjang sudah terlihat jelas

dan dapat membentuk dengan baik, namun tetap bergelombang pada pingir persegi

panjangnya, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya gelombang terjadi karena masalah

pada mekaniknya. Pada gambar 4.19 hasil peercobaan diukur mengunakan pengaris yang

panjangnya mencapai 8 cm dengan memberikan nilai masukan pada program untuk panjang

persegi sebesar 8. Sedangkan pada lebar persegi panjang diukur mengunakan pengaris

panjangnya mencapai 4 cm pada saat diberikan masukkan nilai 4 pada GUI. Hasil

pengukuran pada lebar persegi panjang dapat dilihat pada gambar 4.20.


37

Gambar 4.20. Hasil pengukuran lebar bentuk persegi panjang

4.10. Pengujian pada Bentuk Persegi

Persegi adalah bangun datar dua dimensi yang dibentuk oleh empat buah rusuk yang

sama panjang dan memiliki empat buah sudut yang kesemuanya adalah sudut siku-siku.

Bangun ini disebut juga sebagai bujur sangkar.

Pada pengujian bentuk persegi didapatkan hasil dengan bentuk persegi namun, hasil

potongan tersebut sama seperti pada pengujian bentuk persegi panjang sebelumnya yaitu

terdapat gelombang pada bentuk persegi. Hal ini disebabkan karena mekanik tidak presisi.

Hasil percobaan pemotongan gabus dengan bentuk persegi dengan nilai masukkan panjang

4 dan lebar 4 pada GUI seperti pada gambar 4.21 dapat dilihat pada gambar 4.22 dan gambar

4.23.

Gambar 4.21. Tampilan GUI pada percobaan persegi


38

Gambar 4. 22. Hasil pengukuran persegi pada satu sisi

Gambar 4.23. Hasil pengukuran persegi pada sisi lainnya

4.11. Pengujian Pada Bentuk Segitiga.

Segitiga atau segi tiga adalah nama suatu bentuk yang dibuat dari tiga sisi yang

berupa garis lurus dan tiga sudut. Hal ini memungkinkan kita menghitung besarnya salah

satu sudut bila dua sudut lainnya sudah diketahui.

Pada pengujian bentuk segitiga berbeda dengan pengujian pada bentuk persegi

panjang dan bentuk persegi, jika untuk membentuk persegi dan persegi panjang

mengerakkan motor stepper satu persatu jika kearah x maka motor stepper x yang di

gerakkan dan jika kearah z maka motor stepper z yang digerakkan, namun untuk pengujian


39

pada bentuk segitiga ada yang berbeda yaitu pada salah satu sisinya ada saat kedua motor

stepper bergerak bersamaan yang menghasilkan gerakan miring. Hasil pengujian pada

bentuk segitiga dengan masukkan 5 pada GUI dapat dilihat pada gambar 4.24, gambar 4.25

dan pada gambar 4.26.

Gambar 4.24.Tampilan gui pada pengujian segitiga

Gambar 4.25. Hasil pengukuran pada satu sisi segitiga


40

Gambar 4.26. Hasil pengukuran pada sisi lain segitiga

Gambar 4.27. Hasil pengukuran pada sisi miring segitiga

4.11. Pengujian Bentuk Persegi Panjang dengan Panjang yang Berbeda

Pada pengujian kali ini membentuk persegi panjang dengan ukuran panjang yang

berbeda pada bagian masukkan nilai panjang diberikan nilai 12 dan pada bagian masukkan

nialai lebar 4 seperti pada gambar 4.28. Untuk hasil tetap bergelombang pada pingir persegi

panjangnya, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya gelombang terjadi karena masalah

pada mekaniknya. Hasil pengukuran dapat dilihat pada gambar 4.29.


41

Gambar 4.28. Tampilan GUI pada percobaan persegi panjang

Gambar 4.29. Hasil pengukuran persegi panjang dengan panjang yang berbeda

4.12. Data Pengujian Arah Pergerakan

Motor stepper dapat bergerak jika diberikan pulsa, pulsa tersebut yang dapat

mempengaruhi berapa jauh pergerakan pemanas, dan kearah mana pemanas tersebut

bergerak apakah kearah atas, bawah, kanan atau ke arah kiri. Motor x digunakan untuk

mengerakkan pemanas ke kanan dan ke kiri sedangkan motor z digunakan untuk

mengerakkan pemanas kearah atas atau ke arah bawah. Pada GUI terdapat tombol yang

digunakan untuk mengerakkan pemanas, tombol dapat dilihat pada gambar 4.22.


42

Gambar 4.30. GUI pada prosessing

Tombol yang terdapat pada GUI memiliki fungsinya masing-masing, seperti tombol

untuk mengerakkan pemanas yang terlihat pada gambar 4.30. Hasil pergerakan pemanas

dengan menekan sekali pada tombol tersebut dapat dilihat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1. Pergerakan pemanas

no Tombol Arah pergerakkan pemanas

1 Atas Pemanas bergerak ke atas sampai menyentuh limit swicth atas

2 Bawah Pemanas bergerak ke bawah sampai menyentuh limit swicth bawah

3 Kanan Pemanas bergerak ke kanan sampai menyentuh limit swicth kanan 4 Kiri Pemanas bergerak ke kiri sampai menyentuh limit swicth kiri

5 Home Pemanas bergerak ke home atau titik awal pemanas

4.13. Data Ketepatan Ukuran Pemotongan Kotak dan Segitiga

Memotong bentuk kotak dan segitiga dengan mengunakan alat ini kita perlu

memasukkan nilai ukuran masing-masing bentuk yang akan dimasukkan di dalam GUI.

Hasil pengukuran panjang dan lebar kotak dibandingkan dengan nilai yang dimasukkan

dalam GUI dapat dilihat pada tabel 4.2 dan tabel 4.4.

Tabel 4.2. Pengukuran hasil pengujian panjang kotak

no Panjang kotak yang

diberikan pada GUI

Hasil pengukuran

panjang kotak (cm)

Error (%)

1 1 0,9 10

2 2 1,8 10

3 3 2,9 3,33

4 4 3,8 5 5 5 4,8 4


43

Tabel 4.3. (Lanjutan) Pengukuran hasil pengujian panjang kotak

no Panjang kotak yang

diberikan pada GUI

Hasil pengukuran

panjang kotak (cm)

Error (%)

6 6 6 0

7 7 6,9 1,43 8 8 7,8 2,50

9 9 8,8 2,22

10 10 9,8 2 11 11 10,8 1,82

12 12 11,8 1,67 13 13 12,8 1,54

14 14 13,8 1,43

15 15 15 0 16 16 15,7 1,88

17 17 16,6 2,35

18 18 17,8 1,11 19 19 18,7 1,58

20 20 19,7 1,50

Tabel 4.4. Pengukuran hasil pengujian panjang kotak

no Lebar kotak yang

diberikan pada GUI

Hasil pengukuran

lebar kotak (cm)

Error (%)

1 1 0,9 10

2 2 1,8 10

3 3 2,9 3,33

4 4 3,8 5 5 5 4,8 4

6 6 6 0

7 7 6,9 1,43 8 8 7,8 2,50

9 9 8,8 2,22

10 10 9,8 2 11 11 10,8 1,82

12 12 11,8 1,67

13 13 12,8 1,54 14 14 13,8 1,43

15 15 15 0

16 16 15,7 1,88 17 17 16,6 2,35

18 18 17,8 1,11

19 19 18,7 1,58 20 20 19,7 1,50


44

Pada perbandingan panjang sisi alas dan tinggi segitiga di GUI dan dengan hasil

pengukuran sama seperti dengan pada pengujian pada panjang dan lebar kotak hasil

pengujian diukur apakah sesuai dengan angka yang dimasukkan didalam GUI. Pengukuran

hasil pengujian pada panjang alas dan tinggi segitiga dapat dilihat pada tabel 4.5 dan tabel

4.6.

Tabel 4.5. Pengukuran hasil pengujian alas segitiga

no Panjang alas segitiga

yang diberikan pada GUI

Hasil pengukuran alas

segitiga(cm)

Error (%)

1 1 0,7 30

2 2 1,7 15

3 3 3,7 10

4 4 4,6 10 5 5 4,6 8

6 6 5,6 6,67

7 7 6,7 4,29 8 8 7,5 6,25

9 9 8,7 3,33

10 10 9,5 5 11 11 10,5 4,55

12 12 11,5 4,17

13 13 12,6 3,08 14 14 13,6 2,86

15 15 14,6 2,67

Tabel 4.6. Pengukuran hasil pengujian tinggi segitiga

no Tinggi segitiga yang di

masukkan pada GUI

Hasil pengukuran

panjang kotak (cm)

Error (%)

1 1 0,7 30

2 2 1,7 15

3 3 3,7 10 4 4 4,6 10

5 5 4,6 8

6 6 5,6 6,67 7 7 6,7 4,29

8 8 7,5 6,25

9 9 8,7 3,33 10 10 9,5 5

11 11 10,5 4,55

12 12 11,5 4,17 13 13 12,6 3,08

14 14 13,6 2,86

15 15 14,6 2,67


45

4.14. Data Ketepatan Banyak Potongan Kotak dan Segitiga

Untuk mengetahui data ketepatan jumlah potongan kotak dan segitiga yang

dimasukkan di dalam GUI dengan hasil pengujian dapat di lihat pada tabel 4.7 dan tabel 4.8.

Tabel 4.7. Jumlah banyak potongan kotak

no Jumlah banyak potongan

yang dimasukan di GUI

Jumlah banyak potongan

pada pengujian

Error

(%)

1 1 1 0

2 2 2 0

3 3 3 0 4 4 4 0

5 5 5 0

6 6 6 0 7 7 7 0

8 8 8 0

9 9 9 0 10 10 10 0

11 11 11 0

12 12 12 0 13 13 13 0

14 14 14 0

15 15 15 0 16 16 16 0

17 17 17 0

18 18 18 0 19 19 19 0

20 20 20 0

Tabel 4.8. Banyak jumlah potongan segitiga




pada pengujian

Error

(%)

1 1 1 0

2 2 2 0

3 3 3 0

4 4 4 0 5 5 5 0

6 6 6 0

7 7 7 0 8 8 8 0

9 9 9 0

10 10 10 0 11 11 11 0

12 12 12 0

13 13 13 0


46

Tabel 4.9. (Lanjutan) Banyak jumlah potongan segitiga




pada pengujian

Error

(%)

14 14 14 0

15 15 15 0

4.12. Perhitungan dan Pengukuran Arus pada Alat Pemanas

Perhitungan arus pada alat pemanas dilakukan untuk mengetahui berapa besar arus

yang dibutuhkan untuk memanaskan kawat nikelin agar dapat memotong gabus. Pada

pengukuran pada teggangan di kawat nikelin didapatkan nilai sebesar 4.16 volt seperti

gambar 4.23 dan pada resistansi kawat nikelin disapat nilai sebesar 5,8 ohm seperti gambar

4.24, maka arus yang melewati kawat nikelin tersebut dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan 4.1.

𝑖 =𝑣

𝑟 (4.1)

𝑖 =4.16

5,8

I = 0,717 A

I = 717 mA

Dari hasil perhitungan didapat yang melewati kawat nikelin adalah 717 mA

sedangkan yang terukur adalah 1,14 A seperti pada gambar 4.25 hampir setengah dari

perhitungan yang dilakukkan.

Gambar 4.31. Pengukuran teganggaan pada kawat nikelin


47

Gambar 4.32. Pengukuran hambatan pada kawat nikelin

Gambar 4.33. Hasil pengukuran arus yang melewati kawat nikelin


48

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, didapatkan ukuran-ukuran pada setiap

bentuk yang telah dapat dibentuk dan dapat dibandingkan dengan pulsa yang diberikan pada

motor stepper. Dengan membandingkan pulsa yang diberikan dengan jarak pergerakan

pemanas yang dihasilkan dapat disimpulkan bahwa:

1. Pada alat ini untuk bergerak 1 cm memerlukan pulsa sebanyak 250 pulsa.

2. Alat ini telah dapat memotong gabus dengan beberapa bentuk seperti

persegi panjang, persegi dan segitiga.

3. Alat ini belum bisa memotong gabus berdasarkan gambar.

4. Alat ini dapat memotong gabus dengan bentuk kotak dan segitiga.

5. Menentukan ukuran dan banyak potongan dilakukan di dalam GUI.

6. Data pengujian dengan ukuran yang dimasukkan didalam GUI telah sesuai

namun ada sedikit error yang disebabkan oleh error mekanik.

5.2. Saran

Saran yang diajukan untuk memperbaiki sistem ini dalah sebagai beriku:

1. Pada mekanik dibuat dengan lebih presisi agar saat pemotongan tidak

adanya gelombang pada bentuk yang dihasilkan.

2. Pengembangan selanjutnya diharapkan dapat memotong gabus sesuai

dengan gambar yang di masukkan didalam GUI.

3. Pengaturan pada suhu diharapkan dapat dilakukkan didalam GUI.


49

DAFTAR PUSTAKA

[1] Wijaya,D,Putut.,Rivai,M.,Tasripan,2017, Rancang Bangun Mesin Pemotong

Styrofoam 3 Axis Mengunakan Hot Cutting Pen dengan Kontrol PID, Jurnal Teknik

ITS, Vol.6, No.2

[2] Taufan, Muhammad,2011, Mesin CNC, http://www.rider-

system.net/2011/10/mesin-cnc.html , diakses 17 November 2018

[3] ---------,2016, Motor Stepper, http://elektronika-dasar.web.id/motor-stepper/ ,

diakses 5 Desember 2018

[4] --------,2015,Teori Motor Stepper : Jenis Dan Prinsip Motor Stepper

,http://zonaelektro.net/motor-stepper/ , diakses 5 Desember 2018

[5] ----, ----, Board Arduino Uno. http;//Arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno.

diakses pada tanggal 27 Mei 2019

[6] ----, ----, Arduino Uno, http://febriadisantosa.weebly.com/2/post/2013/05/Arduino-

Uno.html diakses pada tanggal 27 Mei 2019

[7] Deni, A., 2017, Kontroler Lengan Robot Menggunakan Motor Servo Dan Motor

Stepper Dengan Masukan 3 Axis, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Elektro, FST,

Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta

[8] Arifin,Jauhari.,Zulita,L,N.,Hermansyah,2016, Perancangan Murottal Otomatis

Menggunakan Mikrokontroller Arduino Mega 2560, Jurnal Media Infotama.

Bengkulu, Vol. 12, No.1

[9] ----, ----, GY-4988 A4988 3D Printer Stepper Motor Driver Module

http://www.dx.com/p/gy-4988-a4988-3d-printer-stepper-motor-driver-

module- 272515#.V3uGPSLD_1U diakses pada tanggal 27 Mei 2019


http://www.rider-system.net/2011/10/mesin-cnc.htmlhttp://www.rider-system.net/2011/10/mesin-cnc.htmlhttp://febriadisantosa.weebly.com/2/post/2013/05/arduino-uno.htmlhttp://febriadisantosa.weebly.com/2/post/2013/05/arduino-uno.htmlhttp://www.dx.com/p/gy-4988-a4988-3d-printer-stepper-motor-driver-module-272515#.V3uGPSLD_1Uhttp://www.dx.com/p/gy-4988-a4988-3d-printer-stepper-motor-driver-module-272515#.V3uGPSLD_1Uhttp://www.dx.com/p/gy-4988-a4988-3d-printer-stepper-motor-driver-module-272515#.V3uGPSLD_1U

LAMPIRAN


L-1

LAMPIRAN 1

LISTING PROGRAM BAGIAN PROSESSING

// Panjang Max 20, Lebar Max 15

import static javax.swing.JOptionPane.*;

import processing.serial.*;

Serial myPort;

ArrayList textboxes = new ArrayList();

String P_K="0";

String L_K="0";

String P_S="0";

String BP="0";

String K_P_K;

String K_L_K;

String K_P_S;

String K_BP;

String bentuk;

String Kirim;

int i_P_K;

int i_L_K;

int i_P_S;

int i_BP;

int panjangP;

int panjangS;

int panjangL;

int pprint;

String P_B;

void setup() {

String portName = Serial.list()[0];

myPort = new Serial(this, portName, 9600);

size(800, 600);


L-2

// USERNAME TEXTBOX

// CONFIGURED USING THE GLOBAL VARS

TEXTBOX P = new TEXTBOX();

P.X = 160;

P.Y = 203;

P.W = 200;

P.H = 35;

P.BorderWeight = 3;

P.BorderEnable = true;

// PASSWORD TEXTBOX

// CONFIGURED USING THE CLASS CONSTRACTOR

TEXTBOX L = new TEXTBOX(160, 253, 200, 35);

L.BorderWeight = 3;

L.BorderEnable = true;

TEXTBOX PS = new TEXTBOX(560, 203, 200, 35);

PS.BorderWeight = 3;

PS.BorderEnable = true;

TEXTBOX B = new TEXTBOX(160, 403, 200, 35);

B.BorderWeight = 3;

B.BorderEnable = true;

textboxes.add(P);

textboxes.add(L);

textboxes.add(PS);

textboxes.add(B);

}

void draw() {

background(40, 160, 40);


L-3

// LABELS

fill(250, 250, 250);

rect(10, 10,780,80);// kotak judul

fill(0, 0, 250);

text("ALAT PEMOTONG GABUS BERBASIS MIKROKONTROLLER", (width -

textWidth("ALAT PEMOTONG GABUS BERBASIS MIKROKONTROLLER")) / 2,

60);

textSize(15);

text("Krista Dwi Atmojo (155114016)", (width - textWidth("Krista Dwi Atmojo

(155114016)")) / 2, 80);

textSize(24);

rect(10, 160,75,25);// tombol persegi

rect(410, 160,75,25);// tombol segitiga

rect(470, 370,75,25);

rect(392, 406,75,25);

rect(470, 440,75,25);

rect(550, 406,75,25);

rect(474, 406,70,25); // home

text("PERSEGI", 115, 180);

text("Panjang : ", 20, 230);

text("Lebar : ", 20, 280);

text("SEGITIGA", 515, 180);

text("Sisi : ", 400, 230);

text("BANYAK POTONG", 115, 380);

text("Jumlah : ", 20, 430);

// DRAW THE TEXTBOXES

for (TEXTBOX t : textboxes) {

t.DRAW();

}

}


L-4

void mousePressed() {

for (TEXTBOX t : textboxes) {

t.PRESSED(mouseX, mouseY);

}

if(mouseX>474 && mouseX 406 && mouseY

470 && mouseX 370 && mouseY 392 && mouseX 406 && mouseY 470 && mouseX 440 && mouseY

550 && mouseX 406 && mouseY

L-5

i_P_K=int(P_K);

i_L_K=int(L_K);

i_P_S=int(P_S);

i_BP=int(BP);

panjangP=i_BP*i_P_K;

panjangS=i_BP*i_P_S;

panjangL=i_L_K;

int lP_K = P_K.length();

int lL_K = L_K.length();

int lP_S = P_S.length();

int lBP = BP.length();

if (lP_K==1){

K_P_K='0'+P_K;}

else{

K_P_K=P_K;}

if (lL_K==1){

K_L_K='0'+L_K;}

else{

K_L_K=L_K;}

if (lP_S==1){

K_P_S='0'+P_S;}

else{

K_P_S=P_S;}

if (bentuk=="0"){

pprint=panjangS;

K_P_K="00";

K_L_K="00";

}


L-6

else{

pprint=p

Documents

ALAT PEMOTONG GABUS BERBASIS MIKROKONTROLLERrepository.usd.ac.id/36736/2/155114016_full.pdf · mekanik pada alat pemotong gabus, kemudian membuat rancangan untuk rangkaian pada komponen-komponen