Penyaji Makanan Otomatis

Penyaji Makanan Otomatis

                                                                                                               

Bagus Bintang Febianda¹, Ivan Faisal Ardiansyah²,

Samuel Beta

Email : ¹bagusbintang77@gmail.com, ²:ivan.ardiansyah209@gmail.com

³sambetak2@gmail.com

Jurusan Teknik Elektro, Program Studi D3 Teknik Elektronika

Politeknik Negeri Semarang

Jln. Prof. H. Sudarto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.

Telp. (024)7473417, Website :www.polines.ac.id, email : sekretariat@polines.ac.id

Abstrak— Sistem otomasi merambah ke semua sektor kehidupan masyarakat salah satunya pada industri makanan. Penyajian makanan otomatis akan membuat pekerjaan semakin efisien dan cepat. Penyaji makanan otomatis bertujuan mengantarkan makanan ke meja pelanggan dengan menekan keypad dan menggunakan penggerak berupa motor stepper  . (Abstrak)

Keywords—Penyaji makanan, otomasi, motor stepper

PENDAHULUAN

Dewasa ini, perkembangan dan kemajuan teknologi digital yang begitu pesat menyebabkan perubahan yang sangat signifikan terhadap kehidupan manusia. Perkembangan teknologi sudah membantu dalam penyelesaian pekerjaan. Dalam bidang apapun, termasuk dalam perkembangan industri makanan .Pada perkembangannya otomasi sistem otomasi dalam industri makanan berkembang mulai dari otomasi dalam proses memasak , otomasi dalam proses pembersihan alat-alat masak, hingga otomasi dalam penyajian makanan.

Dibuatnya sistem otomasi ini akan mempermudah suatu pekerjaan dalam industri makanan itu sendiri, dengan hadirnya sistem otomasi pekerjaan akan dilakukan lebih cepat dan efisien. Tidak hanya itu dengan hadirnya sistem otomasi industri makanan mendapatkan perhatian yang lebih karena menghadirkan suatu terobosan yang baru sehingga akan membuat konsumen lebih tertarik.  

Salah satu sistem otomasi yang terus berkembang dalam industri makanan terutama pada rumah makan dan restoran dengan skala besar adalah penyaji makanan otomatis. Penyaji makanan otomatis ini terus dikembangkan karena memiliki daya tarik yang sangant besar terhadap konsumen , karena secara langsung konsumen dapat melihat dan merasakan sendiri sensasi otomasi yang ada pada penyaji makanan tersebut. Tentu saja hal ini merupakan daya tarik tersendiri bagi suatu rumah makan atau restoran. Sistem otomasi sebagai penyaji makanan ini bukan hanya membuat pekerjaan semakin cepat dan efisian tetapi juga sebagai sarana promosi bagi suatu rumah makan atau restoran.

Didasari permasalahan tersebut, maka dibuatlah suatu penyaji makanan otomatis dengan masukkan sebuah keypad dengan penggerak berupa motor stepper yang dipasangkan pada meja saji. Alat ini menggerakan nampan makanan sesuai dengan meja konsumen yang dituju yang telah ditentukan melalui masukkan keypad. Selain itu penyaji makan ini memiliki indicator lampu  pada setiap meja saji sehingga ketika makanan telah tiba, konsumen dapat segera menyantap makanan yang telah dipesan.

I. TINJAUAN PUSTAKA

A. Mikrokontroler ARM NUC120

      ARM adalah arsitektur prosesor 32 bit yang dibuat oleh ARM Holding dan dilisensikan untuk diproduksi oleh berbagai vendor di dunia termasuk AMD, Atmel, Freescale, Nuvoton, Nvidia, NXP, Samsung, ST Micro, dan TI. Prosesor ARM digunakan pada perangkat smartphone, tablet, dan embedded system. Kini ARM menjadi arsitektur prosesor yang paling banyak diproduksi di dunia.[1]

Seri arsitektur ARM terbaru terdiri dari 3 lini kelas penggunaan yaitu:

1. ARM CORTEX A untuk prosesor aplikasi umum

2. ARM CORTEX R untuk prosesor real time

3. ARM CORTEX M untuk prosesor mikrokontroler

Setelah Acorn Computers bangkrut, Apple Computers (sekarang Apple Inc) dan VLSI

Technology Inc membeli kekayaan intelektual Acorn Computer, dan mendirikan ARM Ltd. ARM Ltd kemudian melanjutkan proyek Acorn Computer untuk mengembangkan prosesor 32bit dengan arsitektur RISC yang sederhana dan hemat energi.

Migrasi dari mikrokontroler AVR ke mikrokontroller ARM memang tidaklah mudah. Sama halnya seperti kita migrasi dari OS Windows ke Linux. Salah satu hal yang membuat kita sulit untuk mengenal ARM tentunya masalah register. Register memang merupakan jeroannya mikrokontroller. Jika kita tidak memahami tentang register jangan harap bisa menguasai semua fitur dan internal periperial yang ada di mikrokontroller. Di mikrokontroller AVR kita mungkin dimudahkan dengan adanya code generator seperti pada CodeVisionAVR, namun dalam ARM juga ditemukan tool yang dapat membantu kita untuk lebih mudah mengenal ARM yaitu ARMWizard.[2]

Gambar 1 NUC120XX-BN

B. Motor Stepper

Motor stepper merupakan salah satu jenis motor yang banyak digunakan saat ini sebagai actuator, misalnya sebagai penggerak head baca/tulis pada disk drive yang akan menetapkan posisi head baca/tulis di atas permukaan piringan disket, penggerak head pada printer dan line feed control, dan yang lebih populer saat ini adalah aplikasi dalam bidang robotik. Dengan bantuan mikroprosesor atau mikrokontroler perputaran motor dapat dikontrol dengan tepat dan terprogram.

Motor stepper dapat berputar atau berotasi dengan sudut step yang bisa bervariasi tergantung motor yang digunakan. Ukuran step (step size) dapat berada pada range 0,90 sampai 900. Misalnya sudut step 7,50; 150; 300 dan seterusnya tergantung aplikasi atau kebutuhan yang diinginkan. Posisi putarannya pun relatif eksak dan stabil. Dengan adanya variasi sudut step tersebut akan lebih memudahkan untuk melakukan pengontrolan serta pengontrolannya dapat langsung menggunakan sinyal digital tanpa perlu menggunakan rangkaian closed-loop feedback untuk memonitor posisinya. Dengan alasan inilah maka motor stepper banyak digunakan sebagai actuator yang menerapkan rangkaian digital sebagai pengontrol, ataupun untuk interfacing ke piranti yang berbasis mikroprosesor/mikrokontroler.[3]

Gambar 2 Motor stepper dan rangkaian penggerak

C. Modul Sensor Infra Merah

Sensor infrared merupakan sebuah modul yang berfungsi sebagai pendeteksi halangan atau object di depannya.  Aplikasinya banyak, contohnya alarm yang berbunyi saat sesuatu mendekat, atau mengubah arah robot ketika mendekati dinding.Komponen utamanya terdiri dari IR emitter dan IR receiver/phototransistor.Ketika power-up, IR emitter akan memancarkan cahaya infrared yang kasat mata. Cahaya tersebut kemudian dipantulkan oleh object yang  ada di depannya. Cahaya terpantul ini kemudian diterima oleh IR receiver. Terdapat Op-Amp LM363 yang berfungsi sebagai komparator antara resistansi IR receiver dan resistansi trimpot pengatur sensitivitas. Saat terkena cahaya infrared pantulan object tadi,resistansi IR receiver akan mengecil sehingga output Op-Amp menjadi high/5V dan menghidupkan LED sensor. Output Op-Amp ini juga terhubung dengan pin “OUT” yang dihubungkan ke Arduino.[4]

Warna object berpengaruh terhadap pantulan cahaya :

1. Bila object berwarna putih maka cahaya yang dipantulkan makin besar.

2. Jika berwarna hitam, cahaya IR akan terserap.

3. Ubah sensitivitas sensor dengan memutar trimpot pengatur sensitivitas sesuai keperluan.

D. Limit Switch

Limit switch (saklar pembatas) adalah saklar atau perangkat elektromekanis yang mempunyai tuas aktuator sebagai pengubah posisi kontak terminal (dari Normally Open/ NO ke Close atau sebaliknya dari Normally Close/NC ke Open).  Posisi kontak akan berubah ketika tuas aktuator tersebut terdorong atau tertekan oleh suatu objek. Sama halnya dengan saklar pada umumnya, limit switch juga hanya mempunyai 2 kondisi, yaitu menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik. Dengan kata lain hanya mempunyai kondisi ON atau Off.

Namun sistem kerja limit switch berbeda dengan saklar pada umumnya, jika pada saklar umumnya sistem kerjanya akan diatur/ dikontrol secara manual oleh manusia (baik diputar atau ditekan). Sedangkan limit switch dibuat dengan sistem kerja yang berbeda, limit switch dibuat dengan sistem kerja yang dikontrol oleh dorongan atau tekanan (kontak fisik) dari gerakan suatu objek pada aktuator, sistem kerja ini bertujuan untuk membatasi gerakan ataupun mengendalikan suatu objek/mesin tersebut, dengan cara memutuskan atau menghubungkan aliran listrik yang melalui terminal kontaknya.[5]

Gambar 4 Limmit Switch

E. Keypad

Keypad adalah bagian penting dari suatu perangkat elektronika yang membutuhkan interaksi manusia. Keypad berfungsi sebagai interface antara perangkat (mesin) elektronik dengan manusia atau dikenal dengan istilah HMI (Human Machine Interface). Matrix keypad 4×4 pada artikel ini merupakan salah satu contoh keypad yang dapat digunakan untuk berkomunikasi antara manusia dengan mikrokontroler. Matrix keypad 4×4 memiliki konstruksi atau susunan yang simple dan hemat dalam penggunaan port mikrokontroler. Konfigurasi keypad dengan susunan bentuk matrix ini bertujuan untuk penghematan port mikrokontroler karena jumlah key (tombol) yang dibutuhkan banyak pada suatu sistem dengan mikrokontroler. Konstruksi matrix keypad 4×4 diatas cukup sederhana, yaitu terdiri dari 4 baris dan 4 kolom dengan keypad berupas saklar push buton yang diletakan disetiap persilangan kolom dan barisnya[6]

Gambar 5 Keypad

F. Liquid Crystal Display

LCD atau Liquid Crystal Display adalah suatu jenis media display (tampilan) yang menggunakan kristal cair (liquid crystal) untuk menghasilkan gambar yang terlihat. Teknologi Liquid Crystal Display (LCD) atau Penampil Kristal Cair sudah banyak digunakan pada produk-produk seperti layar Laptop, layar Ponsel, layar Kalkulator, layar Jam Digital, layar Multimeter, Monitor Komputer, Televisi, layar Game portabel, layar Thermometer Digital dan produk-produk elektronik lainnya.

Teknologi Display LCD ini memungkinkan produk-produk elektronik dibuat menjadi jauh lebih tipis jika dibanding dengan teknologi Tabung Sinar Katoda (Cathode Ray Tube atau CRT). Jika dibandingkan dengan teknologi CRT, LCD juga jauh lebih hemat dalam mengkonsumsi daya karena LCD bekerja berdasarkan prinsip pemblokiran cahaya sedangkan CRT berdasarkan prinsip pemancaran cahaya. Namun LCD membutuhkan lampu backlight (cahaya latar belakang) sebagai cahaya pendukung karena LCD sendiri tidak memancarkan cahaya. Beberapa jenis backlight yang umum digunakan untuk LCD diantaranya adalah backlight CCFL (Cold cathode fluorescent lamps) dan backlight LED (Light-emitting diodes).

LCD atau Liquid Crystal Display pada dasarnya terdiri dari dua bagian utama yaitu bagian Backlight (Lampu Latar Belakang) dan bagian Liquid Crystal (Kristal Cair). Seperti yang disebutkan sebelumnya, LCD tidak memancarkan pencahayaan apapun, LCD hanya merefleksikan dan mentransmisikan cahaya yang melewatinya. Oleh karena itu, LCD memerlukan Backlight atau Cahaya latar belakang untuk sumber cahayanya. Cahaya Backlight tersebut pada umumnya adalah berwarna putih. Sedangkan Kristal Cair (Liquid Crystal) sendiri adalah cairan organik yang berada diantara dua lembar kaca yang memiliki permukaan transparan yang konduktif.[7]

Gambar 6. Liquid Crystal Display

II.     PERANCANGAN

Bab ini membahas keseluruhan dari perancangan sistem yang akan dibuat. Perancangan sistem terdiri dari perancangan perangkat mekanik, perancangan perangkat keras, dan perancangan perangkat lunak. 

A.    Diagram Blok Sistem

Gambar 7 Diagram Blok Sistem

B.    Cara Kerja Diagram Blok Sstem

Langkah menjalankan sistem adalah meletakkan makanan yang akan diantar ke nampan yang sudah ada pada sistem yang pada dasar nampan tersebut terdapat limit switc sebagai pendeteksi keberadaan makanan pada nampan. Kemudian menekan keypad sesuai meja yang akan dituju setiap nomer pada keypad menunjukkan nomer meja yang akan dituju. Motor stepper akan berputar saat keypad ditekan sesuai nomer meja. LCD akan menampilkan informasi –informasi yang mendukung sistem penyaji makanan otomatis , informasi tersebut seperti keadaan nampan, dan informasi pengantaran makanan pada meja yang telah ditentukan, Pada meja saji juga terdapat modul infra merah dan juga ondikator lampu untuk memberi peringatan kepada pelanggan untuk mengambil makanan yang sudah dipesan.

C.    Gambar Pengawatan

Gambar 8  Pengawatan pada Fritzing

D.    Gambar Rangkaian Lengkap

Gambar 9 Gambar Rangkaian Lengkap

E.    Gambar Diagram Alir

Gambar 10  Gambar Diagram Alir

III.     PERANCANGAN MEKANIK

Pada alat ini menggunakan kotak untuk meletakkan komponen-komponen yang digunakan.

Gambar 11 Gambar Kotak komponen

Gambar 12 Meja Saji

I.     ANALISA

      Ada beberapa tahap pengujian yang dilakukan pada alat yang telah dibuat. Tahap-tahap tersebut yaitu pengujian perangkat hardware, pengujian pin-pin yang digunakan pada NUC-120. Pada awal pengujian motor stepper digerakkan menggunakan keypad sesuai dengan cara kerja yang telah dibahas sebelumnya kemuduan akan disesuaikan dengan pemberhentian yang telah ditentukan pada nomer meja saji yang ada. Sensor infra merah dan lampu indicator juga dilakukkan pengujian dengan melihat apakan ketika terdapat pesanan yang ada lampu indicator akan menyala atau tidak. Limit switch pada nampan makanan dan juga sebagai pembatas pada sistem penggerak juga diuji dengan menekan secara manual maupun diuji langsung dengan benda yang dibatas atau dideteksi.

      Setelah melalui beberapa tahap pengujian dan analisa kelompok mendapat cara kerja yang sesuai dengan diagram blok dan alat siap digunakkan.

II.    KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini berisi kesimpulan dan saran dari keseluruhan alat yang telah dirancang pada proyek arduino ini.

A.    Kesimpulan

1.   Dengan adanya penyaji makanan otomatis menjadi terobosan baru bagi industri makanan terutama untuk rumah makan maupun restoran untuk memberikan sesuatu yang baru kepada konsumen

2.    Penyaji makanan otomatis juga membuat pekerjaan menjadi efektif dan efisien.

B.    Saran

1.     Untuk proyek selanjutnya bias dikembangkan lagi untuk desain bisa lebih ringkas dan kuat.

2.     Dapat digunakkan motor stepper yang lebih cepat dan kuat.

III.   DAFTAR PUSTAKA

 [1]        Rosyidi Lukman, “Pemrograman Mikrokontroler ARM,” pp. 1–39, 2014.

[2]         F. Tristiani, “Pengertian AVR, ARM, ARDUINO,” 2012.

[3]         K. Kirilov and I. Ivanov, “A programme for determination of codons and codons context frequency of occurrence in sequenced genomes,” Biotechnol. Biotechnol. Equip., vol. 26, no. 5, pp. 3310–3314, 2012.

[4]         I. Mahdi, “Rancang Bangun Sistem Pendeteksi Penyusup Menggunakan Sensor Passive Infrared Dengan Bunyi Alarm Dan Mengirim Pesan Singkat,” UNIVERSITAS TEKNOLOGI YOGYAKARTA, 2018.

[5]         R. Djambiar, “PENGEMBANGAN LIMIT SWITCH MANUAL DAN OTOMATIS PADA MESIN FRIS,” sigma Epsil., vol. 14, no. 3, pp. 66–69, 2010.

[6]         Y. Trimarsiah, “Pengaman Pintu Otomatis Menggunakan Keypad Matriks Berbasis Mikrokontroler At89S52 Pada Laboratorium Stmik-Mura Lubuklinggau,” pp. 44–52, 2016.

[7]         A. Fitriandi, E. Komalasari, and H. Gusmedi, “Rancang Bangun Alat Monitoring Arus dan Tegangan Berbasis Mikrokontroler dengan SMS Gateway,” Rekayasa dan Teknol. Elektro, vol. 10, no. 2, pp. 87–98, 2016.

LAPORAN

1. Jurnal

2. Presentasi

3. Diagram Blok

4. Diagram Alir

5. Gambar Rangkaian

6. Pengawatan

7. Program Arduino

BIODATA PENULIS

Bagus Bintang Febianda. Penulis dilahirkan di Kabupaten Semarang, 6 Febuari 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri Kupang 1 Ambarawa, SMPN 2 Ambarawa, dan SMKN 2 Salatiga. Pada tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.16.1.05.

Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui E-mail : bagusbintang77@gmail.com

Ivan feisal Ardiansyah. Penulis dilahirkan di Semarang, 02 Mei  1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Islam Hidayatullah, SMPN 21 Semarang, dan SMAN 04 Semarang. Pada tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.16.1.13.

Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bbisa menghubungi melalui E-mail : ivan.ardiansyah209@gmail.com