program kreativitas mahasiswa AUTOMATISASI ROBOT PADA PROSES KONTROL PENYOLDERAN

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

AUTOMATISASI ROBOT PADA PROSES KONTROL PENYOLDERAN

Bidang Kegiatan :

PKMT

Diusulkan oleh :

Ketua : Amrul Faruq (04530014 / 2004)

Anggota : Marjuki (04530050 / 2004)

Ernawati (06530003 / 2006)

Choirul Romadhoni (02530073 / 2002)

Akbar D. B. (02530055 / 2002)

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

MALANG

2007

HALAMAN PENGESAHAN

USUL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

1. Judul Program : Automatisasi Robot Pada Proses

Kontrol Penyolderan

2. Bidang Kegiatan :  PKMP  PKMK

√ PKMT  PKMM

3. Bidang Ilmu : ( ) Kesehatan ( ) Pertanian

( ) MIPA (√) Teknologi dan

Rekayasa

( ) Sosial ekonomi ( ) Humaniora

( ) Pendidikan

3. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap : Amrul Faruq

b. NIM : 04530014

c. Jurusan : Teknik Elektro

d. Universitas : Universitas Muhammadiyah Malang

e. Alamat Rumah/Telp : Jl. Desa Penatarsewu RT.03/01 – Tanggulangin Sidoarjo/085649943433

f. E-mail : fafaz_umm@yahoo.com

4. Anggota Pelaksana Kegiatan/ Penulis : 4 orang

5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Mahmud Efendi, S.T

b. NIP.UMM : 108.0203.0363

c. Alamat Rumah/Telp. : Jl. Terusan Cakalan 19A – Malang

Telp. 03417080115

6. Biaya Kegiatan Total

Dikti : Rp 6.000.000,-

Sumber Lain : -

7. Jangka Waktu Pelaksanaan : 5 (lima) bulan

Menyetujui,

Ketua Jurusan Elektro

Univ. Muhammadiyah Malang

(Ir. Diding Suhardi, MT)

NIP.UMM 108.9210.0286

Pembantu Rektor III

(Drs. Joko Widodo, M.Si.)

NIP.UMM 104.8611.0039

Malang, 20 September 2007

Ketua Pelaksana

(Amrul Faruq)

NIM. 04530014

Dosen Pendamping

(Mahmud Efendi, S.T.)

NIP.UMM 108.0203.0363

A. JUDUL PROGRAM

AUTOMATISASI ROBOT PADA PROSES KONTROL PENYOLDERAN

B. LATAR BELAKANG MASALAH

Dalam era yang serba modern saat ini, semua sistem perangkat, baik perangkat keras (hardware) dan lunak (software) semakin hari semakin berkembang. Khususnya di sebuah industri pada bidang industri elektronika yang menggunakan teknologi robot untuk memudahkan pekerjaan manusia. Untuk saat ini industri menegah maupun kecil didalam pembuatan kit PCB (Printed Circuit Board) dilakukan secara manual yaitu dengan mengandalkan faktor manusia, khususnya dalam tahap penyolderan. Padahal asap yang ditimbulkan oleh timah sangat berbahaya pada kesehatan manusia dan hasil dari penyolderan pada tiap-tiap kaki komponen terkadang berbeda. Pada industri yang tergolong menengah dan kecil, untuk membeli mesin solder otomatis terlebih dahulu akan memikirkan harga dari mesin tersebut dan disamping itu pertimbangan daya dari mesin solder yang mencapai beberapa ribu watt.

Dengan melihat keterbatasan serta kekurangan pada perusahaan elektronik dalam melakukan penyolderan layout PCB yang dilakukan secara manual, maka seiring dengan berkembangnya teknologi pada saat ini perlu dibuat sistem automatisasi robot untuk proses penyolderan. Dimana dalam penyolderan layout PCB dapat dilakukan secara terus menerus dengan kecepatan motor yang bisa diatur.

C. PERUMUSAN MASALAH

Permasalahan yang dihadapi adalah bagaimana merencanakan dan membuat alat solder otomatis yang dapat digunakan oleh industri sehingga memudahkan dalam proses penyolderan, efisiensi waktu dan mengurangi tingkat kesalahan serta menjaga kesehatan manusia akibat faktor asap yang ditimbulkan dari hasil penyolderan.

D. TUJUAN PROGRAM

Adapun tujuan dari program ini adalah membuat suatu alat yang dapat menyolder layout PCB secara otomatis dengan menggunakan pemrogaman delphi memanfaatkan port parallel dan PPI 8255 sebagai interfaces (antar muka) pengontrolan sistem.

E. LUARAN YANG DIHARAPKAN

Luaran pada PKMT ini adalah menghasilkan sebuah alat solder otomatis yang lebih baik dan dapat menggantikan proses penyolderan manual sehingga dapat dijadikan awal dalam mencapai hak paten untuk automatisasi robot pada proses kontrol penyolderan.

F. KEGUNAAN PROGRAM

Sistem automatisasi solder ini nantinya digunakan untuk keperluan industri elektronika yang masih melakukan penyolderan layout PCB secara manual dengan kemudahan penyolderan, efisiensi waktu dan memberikan rasa aman dari bahaya yang mengancam kehidupan manusia yang diakibatkan oleh asap yang dihasilkan dalam proses penyolderan. Sehingga dengan menggunakan alat ini dapat meningkatkan produksi rangkaian elektronika pada industri elektronika kecil dan menengah.

G. TINJAUAN PUSTAKA

Delphi merupakan bahasa pemrograman berbasis visual yang dibuat oleh perusahaan pengembang perangkat lunak yang sangat terkenal yaitu Borland. Delphi merupakan bahasa pemrograman yang cukup canggih dan mempunyai banyak fasilitas antara lain untuk pengolah angka, database, internet, grafik dan animasi serta aplikasi windows (Supriadi 2001).

Kemampuan Delphi secara umum adalah menyediakan fasilitas-fasilitas dengan komponen-komponen dalam bentuk object visual yang memungkinkan pemrogram membuat aplikasi sesuai dengan keinginannya dengan tampilan yang menarik dan kemampuan yang canggih. Bahasa yang digunakan dalam pemrograman delphi adalah bahasa pemrograman Pascal. Bentuk dari bahasa pemrograman ini tidak berupa komponen atau objek visual, melainkan kumpulan teks yang disusun dalam bentuk tertentu berdasarkan aturan atau kaidah tertentu dan mempunyai arti tertentu. Gabungan dari objek dan bahasa pemrograman ini disebut bahasa pemrograman berorientasi objek atau Object Oriented Programing.

Port parallel biasa disebut juga dengan istilah port printer karena port ini digunakan sebagai port penghubung antara komputer dan printer untuk keperluan mencetak data. Port parallel mempunyai 25 pin konektor yang berfungsi sebagai masukan/keluaran (I/O) pada komputer.

Port parallel mempunyai 3 alamat dasar yang digunakan. Alamat yang digunakan oleh port parallel adalah seperti tabel 1 dibawah ini :

Tabel 1. Alamat Port Parallel

Alamat	Keterangan Port
378 H	LPT1
278 H	LPT2
3BCH	LPT3. Digunakan sebagai port parallel yang digabungkan kedalam Video Card.

Port parallel distandarisasi oleh IEEE 1284 yang dipublikasikan pada tahun 1994. Standar ini mendefinisikan 5 mode operasi (Maulino P.A 1985) yaitu :

1. Compatibility Mode.

2. Nibble Mode.

3. Byte Mode.

4. EPP Mode (Enhanced Parallel Port).

5. ECP Mode (Extended Capabilities Mode).

Compatibility mode, Nibble mode dan Byte mode menggunakan perangkat standar yang tersedia pada adapter port parallel dan biasanya disebut mode Standart Port Parallel (SPP). Mode EPP dan ECP membutuhkan hardware tambahan yang dapat bekerja dengan kecepatan yang tinggi, namun tetap kompatibel dengan Standart Parallel Port (SPP).

Compatibility mode hanya bisa mengirim data dalam arah maju dengan kecepatan rata-rata 50 kilobytes per second, namun juga bisa lebih cepat sampai 150 kilobytes per second. Saat menerima data, mode ini harus dirubah ke dalam mode yang lain yaitu Nibble atau Byte mode. Nibble mode bisa menerima sebuah nibble (4 bit) dalam arah yang terbalik, misalnya dari suatu peralatan luar ke komputer.

PPI (Programmable Peripheral Interface) 8255 merupakan chip I/O yang memiliki 3 buah port masukan dan keluaran, masing-masing port tersebut diberi nama port A, port B, port C. Ketiga port tersebut dibagi menjadi dua grup yaitu grup A yang terdiri dari port A dan port C tinggi (port C upper) bit 4 sampai bit 7 dan grup B yang terdiri dari port C rendah (port C lower) bit 0 sampai bit 3. Tiap-tiap grup tersebut diatur oleh rangkaian kontrol yang dirancang untuk pemakaian masing-masing aplikasi.

Pin tulis 8255 mempunyai logika rendah. Bila pin kaki 36 IC ini diberi masukan “0”, maka PPI 8255 dapat digunakan untuk menerima data atau control word dari CPU sesuai angka heksadesimal yang dimasukkan.

Terdapat 3 macam mode operasi PPI 8255 yag dapat diprogram ke masing-masing port yaitu:

Mode 0 : Basic I/O (berupa masukan atau keluaran sederhana)

Mode 1 : Strobed I/O (berupa masukan atau keluaran dengan sinyal kendali)

Mode 2 : Bisirectional I/O (berupa masukan atau keluaran dua arah)

Gambar 1. Konfigurasi PIN PPI 8255

Pada mode 0 port A, B dan C dapat dioperasikan sebagai port masukan atau keluaran. Untuk port C, pada mode ini dibagi menjadi dua saluran keluaran atau masukan, yaitu masing-masing saluran terdiri dari 4 bit saluran.

Pertama adalah pin P_C0-P_C3 (port C lower) dan saluran kedua pin P_C4-P_C7 (Port C Upper). Pada mode 1 port A dan port B bia digunakan sebagai port masukan atau keluaran, sedangkan port C berfungsi sebagai sinyal kontrol perpindahan data dari port A menuju port B atau sebaliknya. Sedangkan untuk mode 2, port yang dipakai untuk masukan atau keluaran hanya port A, sedangkan port C digunakan sebagai sinyal control (Hogenboom 2000)

H. METODE PELAKSANAAN PROGRAM

Dalam bab ini akan dijelaskan mengenai perencanaan dan pembuatan automatic robot pada proses kontrol penyolderan dengan perangkat lunak yang akan digunakan untuk menggerakan robot solder dengan menggunakan pemrograman Borland Delphi 7 dan PPI 8255 yang dihubungkan ke port parallel yang terdapat di Personal Computer (PC), sebagai penghubung antara komputer dengan hardware robot solder. Berikut ini adalah diagram blok perencanaan sistem :

Gambar 2. Blok Diagram Sistem

Perintah-perintah pada software dengan pemrograman Delphi dibuat agar bisa menghasilkan sinyal-sinyal yang bisa diatur dan dikeluarkan pada / melalui port pararel. Sinyal-sinyal ini merupakan data posisi bagi motor untuk menggerakkan motor X, Y, Z dan hole. Untuk mendapatkan data X, Y, Z, dan Hole pad PCB, penulis terlebih dahulu mencari koordinat X, Y, Z, dan Hole pada tiap-tiap lubang PCB secara manual dengan cara mengukur jarak koordinat X, Y, Z secara manual dalam ukuran milimeter dan menggerakkan masing-masing motor secara manual dengan program yang telah dirancang. Setelah semua data terpenuhi, maka sistem dapat dijalankan secara otomatis. Motor X, Y, Z dan Hole akan bergerak sesuai dengan data pada tiap lubang PCB yang telah didapatkan.

Gambar 3. Blok Diagram perencanaan Robot Solder

Sistem dalam perancangan ini terbagi atas empat proses yaitu personal computer, Programmable Peripheral Interface (PPI 8255), Driver motor DC dan Driver motor Stepper, motor DC dan Stepper serta robot seperti gambar 3. Data diolah oleh komputer berupa program untuk memerintah PPI 8255 sesuai data inputan lewat keyboard berdasarkan referensi data ped komponen pada PCB. Keluaran dari PPI 8255 menghasilkan pulsa penggerak yang masuk ke driver motor DC dan motor Stepper. Driver motor DC berfungsi untuk memberi perintah dan mengatur kerja step-step gerakan pelatuk pada solder yang digunakan yaitu GOOD HF 40 sehingga penarikan timah dan pelepasan pelatuk bergerak sesuai dengan yang diinginkan serta memberikan konsumsi arus yang cukup untuk menggerakkan motor DC.

Sedangkan untuk driver motor Stepper digunakan untuk menggerakkan motor Stepper yang disesuaikan dengan data referensi yang didapat pada pengambilan data secara manual berupa step-step (pulsa) dan pengatur supply tegangan.

Perancangan dari sistem mekanik robot didasarkan atas pertimbangan dari berbagai macam aspek, antara lain : bobot yang ringan, sistem gerak yang fleksibel dan sederhana serta biaya produksi yang rendah. Langkah – langkah perencanaan pelaksanaan program meliputi :

1. Perencanaan PPI 8255

2. Perencanaan dan pembuatan Driver motor

(motor stepper dan motor DC)

3. Perencanaan Motor DC dan motor stepper

4. Perencanaan dan pembuatan Solder

5. Perencanaan dan pembuatan Power Supply

6. Perencanaan Kerja Robot

7. Pengujian dari hasil kerja robot solder

I. JADWAL KEGIATAN PROGRAM

No	Program	Bulan ke-
		1				2				3				4				5
		1	2	3	4	1	2	3	4	1	2	3	4	1	2	3	4	1	2	3	4
1	Pembuatan proposal
2	Pembelian alat dan bahan elektronika
3	Pembuatan driver motor
4	Pemasangan dan perakitan
5	Melakukan integrasi antar sistem (software) dan robot solder (hardware)
6	Tes hasil kerja aotomatic solder
7	Penyusunan laporan
8	Penyerahan laporan

J. NAMA DAN BIODATA KETUA SERTA ANGGOTA

1. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap : Amrul Faruq

b. NIM : 04530014

c. Fakultas/Program Studi : Teknik/Elektro