ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA RANCANG BANGUN ALAT SORTIR KEMATANGAN BUAH TOMAT BERDASARKAN KOMPOSISI WARNA MENGGUNAKAN WEBCAM (BAGIAN I) TUGAS AKHIR Oleh : MUHAMMAD ILHAM AKBAR NIM. 081310213028 PROGRAM STUDI D3 OTOMASI SISTEM INSTRUMENTASI DEPARTEMEN TEKNIK FAKULTAS VOKASI UNIVERSITAS AIRLANGGA 2016 TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT SORTIR KEMATANGAN BUAH TOMAT BERDASARKAN KOMPOSISI WARNA MENGGUNAKAN WEBCAM (BAGIAN I) TUGAS AKHIR Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md) pada Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi Pada Departemen Teknik Fakultas Vokasi TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR ii ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR iii ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR Tugas Akhir ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan seijin penulis dan harus menyebutkan sumbernya sesuai kebinasaan ilmiah. Dokumen Tugas Akhir ini merupakan hak milik Universitas Airlangga. TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR iv ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA KATA PENGANTAR Segala Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang memberikan segala nikmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Rancang Bangun Alat Sortir Kematangan Buah Tomat Berdasarkan Warna Menggunakan Webcam (Bagian I)”. Selama menyusun Tugas akhir ini, banyak bantuan moril maupun materil yang telah penulis peroleh dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung. Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah memberikan ridho, hidayah dan anugerah yang luar biasa. Serta memberi iman dan ketakwaan yang membuat penulis selalu bersyukur sampai akhirnya penulis dapat menyelesaikan Tugas akhir ini. 2. Nabi Muhammad Saw yang telah memberikan inspirasi dan pertolongan kepada penulis sehingga dengan ridho Allah SWT penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. 3. Keluarga tercinta yang telah memberikan segenap do’a dan dukungan kepada penulis. 4. Bapak Winarno, S.Si., M.T., selaku Koordinator Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi, Universitas Airlangga Surabaya. 5. Bapak Winarno, S.Si., M.T., selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan arahan, bimbingan, masukan, beserta ketulusan hati dalam membimbing penulis hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini. 6. Bapak Deny Arifianto, S.Si, selaku Konsultan yang banyak memberikan arahan, bimbingan, masukan, beserta ketulusan hati dalam membimbing penulis hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini. 7. Dr. Riries Rulaningtyas, M.T., selaku Dosen Penguji yang telah memberikan masukan hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini. TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR v ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA 8. Wanda Ayu Prilasmita selaku Partner Tugas Akhir sekaligus Partner Segalanya, yang telah banyak membantu dengan sabar dan ikhlas serta memberikan semangat, masukan dan kasih sayang kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 9. Teman-teman ASTRAI 2013 alby, zu, acil, ilham, fajar, dimas, kopyor, abang hendrik, bos aldy, adreng dan pres, terimakasih sudah selalu meminjamkan pundak. 10. Wanda, Ifa, Sofi, Dita, Dewi, Miming, Media, Aliyah, dan Oneng selaku Member of Rumpita yang selalu ada dalam keadaan apapun selama penulis berada di Otomasi sistem Instrumentasi. 11. [Ddn], Andin, Oscar, Affan, Mutohhar, Isa yang sudah mensupport penulis. 12. Semua Dosen D3 Otomasi Sistem Instrumentasi yang selalu mengajar dengan tulus, ikhlas dan tabah. 13. Semua pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis. Maaf apabila terlewatkan. Semoga kebaikan dan keikhlasan kalian dibalas oleh Allah SWT. Kami menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih belum sempurna, oleh karena itu kami mengharapkan kritik dan saran untuk memperbaiki isi Tugas Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi siapapun yang membacanya. Surabaya, 15 Juli 2016 Penulis TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR vi ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA Muhammad Ilham Akbar, 2016, Rancang Bangun Alat Sortir Kematangan Buah Tomat Berdasarkan Komposisi Warna Menggunakan Webcam (Bagian I). Tugas Akhir ini di bawah bimbingan Winarno, S.Si., M.T dan Deny Arifianto S.Si. Prodi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi Departemen Teknik Fakultas Vokasi Universitas Airlangga. ABSTRAK Tomat merupakan buah yang memiliki tingkat permintaan tinggi untuk diekspor ke berbagai negara, sehingga membuat industri buah bersaing meningkatkan nilai ekonomisnya. Salah satu cara untuk meningkatkan nilai ekonomis buah tomat sebelum di ekspor adalah dengan melakukan sortasi atau seleksi berdasarkan kriteria tertentu misalnya ukuran, warna dan tingkat kematangannya. Berdasarkan kebutuhan ini, maka dibuat alat yang mampu mensortir kematangan buah tomat berdasarkan komposisi warnanya. Rancang Bangun ini menggunakan prinsip sortir tomat secara otomatis menggunakan webcam. Webcam akan mendeteksi secara real time buah tomat yang disortir melalui konveyor. Agar buah tomat terdeteksi secara akurat dan tidak merusak fisik aslinya ketika disortir, dilakukan modifikasi konveyor dengan penambahan sekat-sekat pada bagian belt konveyor. Selain itu dibuat selektor yang dapat memisahkan secara otomatis buah tomat matang atau buah tomat mentah. Dari hasil penelitian keberhasilan alat dalam mendeteksi Red, Green dan Blue (RGB) buah tomat dan melakukan pensortiran untuk klasifikasi matang dan mentah berdasarkan warna RGB, rancang bangun alat sortir buah tomat dengan webcam inidapat dilakukan secara otomatis dengan prosentase kinerja dari sistem sebesar 70%. Kata Kunci : Tomat, Webcam, RGB, Konveyor. TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR vii ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA DAFTAR ISI HALAMAN SAMPUL ................................................................................... i LEMBAR PERSETUJUAN ........................................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................ iii PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR .......................................... iv KATA PENGANTAR..................................................................................... v ABSTRAK ...................................................................................................... vii DAFTAR ISI ................................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... x DAFTAR TABEL ........................................................................................... xi DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xii BAB I PENDAHULUAN.............................................................................. 1 1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 4 1.3 Batasan Masalah ........................................................................................ 4 1.4 Tujuan ........................................................................................................ 4 1.5 Manfaat ...................................................................................................... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................. 6 2.1 Tomat ....................................................................................................... 6 2.2 Webcam .................................................................................................... 7 2.3 Arduino Uno ............................................................................................. 8 2.4 Relay ......................................................................................................... 10 2.5 Motor DC ................................................................................................. 11 2.6 Konveyor................................................................................................... 14 2.7 Sensor IR Proximity ................................................................................. 16 BAB III METODE PENELITIAN ................................................................ 18 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................... 18 3.2 Bahan dan Alat Penelitian ......................................................................... 18 3.2.1 Bahan-bahan Penelitian .................................................................. 18 3.2.2 Alat-alat penelitian ......................................................................... 19 TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR viii ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA 3.3 Prosedur Kerja..... ..................................................................................... 19 3.4 Tahap Persiapan.. ...................................................................................... 20 3.5 Tahap Pembuatan Alat .............................................................................. 20 3.5.1 Tahap Pembuatan Mekanik............................................................ 21 3.3.2 Tahap Pembuatan Hardware ......................................................... 23 3.3.3 Tahap Pembuatan Software........................................................... 26 3.6 Tahap Pengujian Alat................................................................................. 26 3.5.1 Pengujian Relay dan Sensor IR Proximity .................................... 26 3.3.4 Pengujian Webcam ........................................................................ 27 3.6.3 Pengujian Software ........................................................................ 27 3.7 Analisis Data.............................................................................................. 27 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................ 29 4.1 Hasil Rancang Bangun Alat....................................................................... 29 4.1.1 Pembuatan Mekanik....................................................................... 29 4.1.2 Pembuatan Hardware .................................................................... 32 4.2 Pengalamatan Pin Pada Arduino Uno ...................................................... 32 4.3 Pengujian Rangkaian Modul Relay .......................................................... 30 4.4 Pengujian Modul IR Proximity................................................................ 34 4.5 Pengujian Aktuator Pemilah ..................................................................... 35 4.6 Pengujian Webcam ................................................................................... 36 4.7 Pengujian Kinerja Sistem .......................................................................... 37 4.7.1 Pengujian Penggunaan Daya ......................................................... 37 4.7.2 Pengujian Hubungan Waktu Dengan Kinerja Sistem .................... 39 4.7.3 Pengujian Keberhasilan Kinerja Sistem......................................... 39 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................... 42 4.1 Kesimpulan .......... ...................................................................................... 42 4.2 Saran........ ........... ...................................................................................... 42 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 43 Lampiran.................... ...................................................................................... 44 TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR ix ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Sortir Buah Secara Manual...................................................................2 Gambar 2.1 Webcam ................................................................................................7 Gambar 2.2 Diagram Blok Webcam ........................................................................8 Gambar 2.3 Arduino Uno .........................................................................................9 Gambar 2.4 Relay...................................................................................................10 Gambar 2.5 Gerakan Kawat Berarus Dalam Medan Magnet.................................12 Gambar 2.6 Penampang Motor Listrik 4 Kutub.....................................................13 Gambar 2.7 Rangkaian H-Bridge driver motor DC ...............................................13 Gambar 2.8 Rancangan Belt Konveyor ..................................................................15 Gambar 2.9 Sensor IR Proximity ...........................................................................17 Gambar 3.1 Diagram Prosedur Kerja .....................................................................20 Gambar 3.2 Gambar Mekanik Alat Keseluruhan ...................................................21 Gambar 3.3 Gambar Mekanik Alat Tampak Depan ..............................................22 Gambar 3.4 Gambar Mekanik Alat Tampak Samping...........................................22 Gambar 3.5 Gambar Mekanik Alat Tampak Atas..................................................23 Gambar 3.6 Diagram` Fungsional Alat ..................................................................24 Gambar 3.7 Diagram Sistem Kontrol.....................................................................25 Gambar 4.1 Gambar Alat Tampak Atas .................................................................29 Gambar 4.2 Belt Konveyor Dengan Sekat .............................................................30 Gambar 4.3 Kotak Webcam ...................................................................................31 Gambar 4.4 Selektor ..............................................................................................31 Gambar 4.5 Rangkaian Hardware .........................................................................32 TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... M. ILHAM AKBAR x