SISTEM CONVEYOR BERBASIS AT89S52 DENGAN SENSOR INFRAMERAH

 

 

 

SISTEM CONVEYOR BERBASIS AT89S52 DENGAN SENSOR INFRAMERAH

Bintang Chaerul A¹, Herjuno Aji Syah P^2, Muhamad Aji S³, Sebastian Azriel Putra W⁴

E-mail : ¹bintang.43424204@mhs.polines.ac.id ²juna.43424211@mhs.polines.ac.id, ³, aji.43424216@mhs.polines.ac.id ⁴azriel.43424224@mhs.polines.ac.id

 

 

ABSTRACT

 The development of industrial automation technology drives the adoption of systems capable of increasing production efficiency and accuracy. One of the most widely used automation applications is the conveyor system. This report discusses the design and implementation of a conveyor system based on the AT89S52 microcontroller, utilizing infrared sensors for object detection. The infrared sensors function to detect the presence of objects on the conveyor, while the AT89S52 microcontroller serves as the central control unit that regulates the conveyor motor operations based on sensor input. This system is designed to operate automatically to reduce human intervention and enhance the reliability of the material handling process. The test results indicate that the conveyor system operates according to the design specifications, where the infrared sensors effectively detect objects and the microcontroller accurately controls the conveyor motor. Consequently, this system is expected to provide a simple and efficient solution for small-to-medium-scale automation applications.

ABSTRAK

Perkembangan teknologi otomasi industri mendorong penggunaan sistem yang mampu meningkatkan efisiensi dan akurasi proses produksi. Salah satu penerapan otomasi yang banyak digunakan adalah sistem conveyor. Pada laporan ini dibahas perancangan dan pembuatan sistem conveyor berbasis mikrokontroler AT89S52 dengan menggunakan sensor inframerah sebagai pendeteksi objek. Sensor inframerah berfungsi untuk mendeteksi keberadaan benda pada conveyor, sedangkan mikrokontroler AT89S52 digunakan sebagai pusat pengendali yang mengatur kerja motor conveyor berdasarkan input dari sensor. Sistem ini dirancang untuk bekerja secara otomatis sehingga dapat mengurangi keterlibatan manusia dan meningkatkan keandalan proses pemindahan barang. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem conveyor dapat bekerja sesuai dengan perancangan, di mana sensor inframerah mampu mendeteksi objek dengan baik dan mikrokontroler dapat mengendalikan motor conveyor secara tepat. Dengan demikian, sistem ini diharapkan dapat menjadi solusi sederhana dan efisien untuk aplikasi otomasi skala kecil hingga menengah.

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1   Latar Belakang

Seiring dengan berkembangnya teknologi, kebutuhan akan sistem otomatis dalam dunia industri semakin meningkat. Otomasi industri bertujuan untuk meningkatkan efisiensi, produktivitas, serta mengurangi kesalahan yang disebabkan oleh faktor manusia. Salah satu sistem otomasi yang banyak digunakan dalam proses produksi dan distribusi adalah sistem conveyor.Conveyor digunakan untuk memindahkan barang dari satu tempat ke tempat lain secara terus-menerus dan terkontrol. Agar sistem conveyor dapat bekerja secara otomatis, diperlukan suatu sistem kendali yang mampu mengatur kerja conveyor berdasarkan kondisi tertentu. Mikrokontroler AT89S52 merupakan salah satu mikrokontroler yang cukup andal dan banyak digunakan dalam sistem kendali karena mudah diprogram, memiliki struktur sederhana, serta biaya yang relatif rendah. Selain itu, sensor inframerah banyak digunakan sebagai sensor pendeteksi objek karena memiliki respon yang cepat dan tingkat akurasi yang baik. Dengan mengombinasikan mikrokontroler AT89S52 dan sensor inframerah, dapat dirancang sebuah sistem conveyor otomatis yang mampu mendeteksi keberadaan objek dan mengendalikan pergerakan conveyor secara efisien.

 

 

1.2   Rumusan masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka rumusan masalah dalam laporan ini adalah sebagai berikut:

1.       Bagaimana merancang sistem conveyor berbasis mikrokontroler AT89S52?

2.       Bagaimana cara mengimplementasikan sensor inframerah sebagai pendeteksi objek pada sistem conveyor?

3.       Bagaimana kinerja sistem conveyor dalam merespons input dari sensor inframerah?

4.       Apakah sistem conveyor yang dirancang dapat bekerja secara otomatis dan sesuai dengan fungsi yang diharapkan?

 

1.3   Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan dan penulisan laporan ini adalah:

1.       Merancang dan merealisasikan sistem conveyor berbasis mikrokontroler AT89S52.

2.       Mengimplementasikan sensor inframerah sebagai sensor pendeteksi objek pada sistem conveyor.

3.       Menguji dan menganalisis kinerja sistem conveyor berdasarkan hasil pengujian.

4.       Membangun sistem conveyor otomatis yang sederhana, efektif, dan dapat digunakan sebagai media pembelajaran otomasi.

 

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sensor Inframerah

Sensor inframerah merupakan perangkat elektronik yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek dengan memanfaatkan pancaran dan pantulan sinar inframerah. Sensor ini umumnya terdiri dari pemancar inframerah (infrared LED) dan penerima inframerah (photodiode atau phototransistor). Ketika sinar inframerah mengenai suatu objek, cahaya tersebut akan dipantulkan dan diterima oleh sensor penerima sehingga menghasilkan sinyal keluaran.

Dalam sistem conveyor, sensor inframerah digunakan untuk mendeteksi keberadaan benda yang melewati jalur conveyor. Sinyal dari sensor kemudian dikirimkan ke mikrokontroler sebagai input untuk mengendalikan proses kerja conveyor. Sensor inframerah dipilih karena memiliki respon cepat, rangkaian sederhana, serta cocok digunakan untuk aplikasi otomasi.

 

2.2 IC AT89S52

AT89S52 merupakan mikrokontroler keluarga MCS-51 yang diproduksi oleh Atmel. Mikrokontroler ini memiliki memori Flash sebesar 8 KB, RAM internal 256 byte, serta 32 jalur input/output (I/O). Selain itu, AT89S52 juga dilengkapi dengan timer, interrupt, dan port serial yang mendukung pengendalian sistem secara efisien.

Pada sistem conveyor ini, AT89S52 berfungsi sebagai pusat pengendali yang menerima input dari sensor inframerah dan memberikan keluaran berupa sinyal kendali ke motor driver. Keunggulan AT89S52 antara lain mudah diprogram, stabil dalam pengoperasian, serta banyak digunakan dalam aplikasi kendali sederhana hingga menengah.

2.3 StepDown LM2596

LM2596 merupakan modul step down (buck converter) yang berfungsi untuk menurunkan tegangan DC dari nilai yang lebih tinggi ke nilai yang lebih rendah. Modul ini mampu memberikan arus yang cukup besar dengan efisiensi tinggi dan panas yang relatif rendah.

Dalam sistem conveyor, LM2596 digunakan untuk menyesuaikan tegangan catu daya agar sesuai dengan kebutuhan komponen seperti mikrokontroler, sensor inframerah, dan motor driver. Penggunaan modul step down ini bertujuan untuk menjaga kestabilan tegangan sehingga sistem dapat bekerja dengan baik dan aman.

 

2.4 Motor Driver L298N

Motor driver L298N merupakan modul pengendali motor DC yang menggunakan rangkaian H-Bridge. Modul ini memungkinkan motor DC berputar searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam, serta dapat mengatur kecepatan motor melalui sinyal PWM.

Pada sistem conveyor, L298N digunakan sebagai penghubung antara mikrokontroler AT89S52 dan motor DC. Mikrokontroler memberikan sinyal logika ke motor driver, kemudian motor driver menguatkan sinyal tersebut untuk menggerakkan motor conveyor sesuai dengan perintah yang diberikan.

 

2.5 Motor DC

Motor DC adalah jenis motor listrik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik dalam bentuk gerakan putar. Motor ini banyak digunakan karena memiliki konstruksi sederhana, mudah dikendalikan, dan memiliki torsi yang cukup baik. Dalam sistem conveyor ini, motor DC berfungsi sebagai penggerak utama belt conveyor. Kecepatan dan arah putaran motor dikendalikan oleh motor driver L298N berdasarkan perintah dari mikrokontroler AT89S52.

 

2.6 Kabel JST

Kabel JST merupakan jenis kabel konektor yang umum digunakan pada rangkaian elektronik. Kabel ini memiliki ukuran yang kecil, ringan, dan mudah dipasang, sehingga cocok digunakan pada sistem dengan ruang terbatas. Pada sistem conveyor, kabel JST digunakan sebagai penghubung antar komponen seperti sensor, mikrokontroler, motor driver, dan catu daya. Penggunaan kabel JST membantu menjaga kerapian rangkaian dan mempermudah proses perawatan.

 

2.7 Belt Conveyor

Belt merupakan bagian mekanik pada conveyor yang berfungsi sebagai media pembawa barang. Belt biasanya terbuat dari bahan karet atau plastik yang fleksibel dan kuat. Dalam sistem conveyor ini, belt digerakkan oleh motor DC sehingga dapat memindahkan objek dari satu titik ke titik lainnya. Kualitas dan ketegangan belt sangat mempengaruhi kelancaran pergerakan conveyor.

2.8 Timming Belt

Timming Belt adalah suatu alat mekanik yang berfungsi untuk menyalurkan putaran dari motor DC ke conveyor

2.9 Conveyor

Conveyor adalah sistem mekanik yang digunakan untuk memindahkan barang secara kontinu dari satu tempat ke tempat lain. Sistem conveyor banyak digunakan dalam industri manufaktur, pergudangan, dan proses produksi lainnya.Pada laporan ini, conveyor dirancang sebagai sistem otomatis yang dikendalikan oleh mikrokontroler AT89S52 dan sensor inframerah. Dengan adanya sistem ini, proses pemindahan barang dapat dilakukan secara lebih efisien, terkontrol, dan minim intervensi manusia.

2.10 Minimum System IC 89S52

Suatu rangkaian elektronik paling sederhana yang dibutuhkan agar chip mikrokontroler AT89S52 dapat bekerja dan menjalankan program yang telah diisikan ke dalamnya.

Karena mikrokontroler tidak bisa bekerja sendirian hanya dengan diberi tegangan, ia memerlukan beberapa komponen pendukung spesifik agar logika internalnya berjalan.

 2.11 PCB 

PCB adalah suatu papan yang digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen elektronik secara mekanik dan elektrik.

BAB III

PERANCANGAN ALAT

3.1 Daftar Komponen

1.       Sensor Inframerah

2.        IC AT89S52

3.       StepDown LM2596

4.       Motor Driver L298N

5.       Motor DC

6.       Kabel JST

7.       Belt Conveyor

8.    Timming Belt

9.       Conveyor

10.  Minimum System

11.    Adaptor 12V

12.  PCB

 

3.2 Cara Kerja

Ketika tombol start di tekan, conveyor akan hidup dan motor listrik akan menggerakkan conveyor, kemudian conveyor akan berhenti saat sampai di sensor IR pertama saat sensor IR 1 mendeteksi wadah, Objek akan turun dan sensor IR kedua akan mendeteksi objek dan conveyor akan menyala kembali, sampai sensor IR ketiga conveyor akan berhenti

3.3 Diagram Blok

3.4 Flowchart

 

3.5 Diagram Pengawatan

3.6 Skematik

3.7 Kode Program Assembly

;===========================================================

; JUDUL: KONTROL CONVEYOR + PWM + 3 IR SENSOR

; LOGIKA UTAMA:

; 1. Power ON  -> Motor jalan pelan (PWM)

; 2. IR1 LOW   -> Motor Stop (Tunggu)

; 3. IR2 LOW   -> Motor Jalan lagi

; 4. IR3 LOW   -> Motor Stop total (Finish)

;===========================================================

; --- DEFINISI NAMA PIN (MAPPING) ---

MOTOR_IN1  BIT P1.5        ; Pin untuk sinyal PWM Motor

MOTOR_IN2  BIT P1.6        ; Pin untuk arah putaran Motor

IR1        BIT P2.6        ; Sensor 1 (Posisi Awal) - Aktif Low (0 = Ada benda)

IR2        BIT P2.5        ; Sensor 2 (Pemicu Jalan) - Aktif Low

IR3        BIT P2.4        ; Sensor 3 (Posisi Akhir) - Aktif Low

; --- LOKASI MEMORI PROGRAM ---

ORG 0000H                  ; Program dimulai dari alamat memori 0000 Hex

AJMP START                 ; Lompat ke label START untuk memulai program utama

; --- INISIALISASI SISTEM ---

START:

    MOV SP,#60H            ; Atur Stack Pointer ke alamat 60H (agar subrutin aman)

    CLR MOTOR_IN1          ; Pastikan sinyal PWM mati dulu (Logic 0)

    CLR MOTOR_IN2          ; Pastikan arah motor mati (Logic 0)

    CLR MOTOR_IN2          ; (Redundan) Pastikan IN2 tetap Low agar motor maju

;===========================================================

; STAGE 1 : MOTOR JALAN SAMPAI IR1 TERDETEKSI (LOW)

;===========================================================

STAGE1:

RUN1_LOOP:

    ACALL MOTOR_PWM_50     ; Panggil subrutin PWM (Nyalakan motor sebentar 50%)

    

    ; Cek Sensor IR1:

    ; JNB = Jump if Not Bit (Lompat jika bit bernilai 0)

    JNB IR1, STOP_DI_IR1   ; Jika IR1 = 0 (Ada objek), lompat ke STOP_DI_IR1

    

    SJMP RUN1_LOOP         ; Jika IR1 = 1 (Kosong), ulangi loop (Motor tetap jalan)

;===========================================================

; STAGE 2 : MOTOR STOP SAMPAI IR2 LOW (TRIGGER)

;===========================================================

STOP_DI_IR1:

    ACALL MOTOR_OFF        ; Panggil subrutin matikan motor total

    

WAIT_IR2:

    ; Cek Sensor IR2:

    JNB IR2, STAGE2        ; Jika IR2 = 0 (Ada trigger), lompat ke STAGE2 (Jalan lagi)

    SJMP WAIT_IR2          ; Jika IR2 = 1, diam disini (menunggu)

;===========================================================

; STAGE 3 : MOTOR JALAN KEMBALI SAMPAI IR3 LOW (FINISH)

;===========================================================

STAGE2:

RUN2_LOOP:

    ACALL MOTOR_PWM_50     ; Panggil subrutin PWM (Motor jalan lagi 50%)

    

    ; Cek Sensor IR3:

    JNB IR3, FINAL_STOP    ; Jika IR3 = 0 (Sampai ujung), lompat ke FINAL_STOP

    

    SJMP RUN2_LOOP         ; Jika IR3 = 1, ulangi loop (Motor tetap jalan)

;===========================================================

; FINAL STOP (PROGRAM SELESAI)

;===========================================================

FINAL_STOP:

    ACALL MOTOR_OFF        ; Matikan motor total

    

HOLD:

    SJMP HOLD              ; Lompat ke diri sendiri selamanya (Sistem berhenti/Hang)

;===========================================================

; SUBRUTIN: PWM 50% (PENGATUR KECEPATAN)

; Cara kerja: Menghidupkan dan mematikan pin P1.5 dengan cepat

;===========================================================

MOTOR_PWM_50:

    ; --- BAGIAN ON ---

    SETB MOTOR_IN1         ; Hidupkan pin motor (5 Volt)

    MOV R2,#7              ; Isi register R2 dengan 7 (Durasi ON)

PWM_ON_LOOP:

    DJNZ R2,PWM_ON_LOOP    ; Kurangi R2 sampai 0 (Delay sebentar)

    

    ; --- BAGIAN OFF ---

    CLR MOTOR_IN1          ; Matikan pin motor (0 Volt)

    MOV R2,#7              ; Isi register R2 dengan 7 (Durasi OFF)

PWM_OFF_LOOP:

    DJNZ R2,PWM_OFF_LOOP   ; Kurangi R2 sampai 0 (Delay sebentar)

    

    RET                    ; Kembali ke program utama

;===========================================================

; SUBRUTIN: MOTOR MATI TOTAL

;===========================================================

MOTOR_OFF:

    CLR MOTOR_IN1          ; Pin IN1 Low (Ground)

    CLR MOTOR_IN2          ; Pin IN2 Low (Ground)

    RET                    ; Kembali ke program utama

END                        ; Akhir dari kode program 

 

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Conveyor otomatis merupakan solusi efektif untuk meningkatkan efisiensi dan keselamatan dalam proses pemindahan material. Dengan dukungan sensor, motor, dan sistem kontrol otomatis, conveyor dapat bekerja lebih cepat, stabil, dan akurat dibandingkan sistem manual. Teknologi ini membantu mengurangi beban kerja operator, meminimalkan kesalahan, serta mendukung penerapan otomatisasi industri yang modern dan berkelanjutan.

 

DAFTAR PUSTAKA

[1] Malvino, A. P., & Bates, D. J. (2015). Electronic Principles. McGraw-Hill Education.

[2] Atmel Corporation. (2014). AT89S52 8-bit Microcontroller with 8K Bytes Flash [Datasheet].

[3] Boylestad, R. L., & Nashelsky, L. (2013). Electronic Devices and Circuit Theory. Pearson Education.

[4] Texas Instruments. (2016). LM2596 Simple Switcher Step-Down Voltage Regulator [Datasheet].

[5] STMicroelectronics. (2015). L298 Dual Full-Bridge Driver [Datasheet].

[6] Bolton, W. (2015). Mechatronics: Electronic Control Systems in Mechanical Engineering. Pearson Education.

[7] Hughes, A., & Drury, B. (2019). Electric Motors and Drives: Fundamentals, Types and Applications. Elsevier.

[8] Groover, M. P. (2016). Automation, Production Systems, and Computer-Integrated Manufacturing. Pearson Education.

[9] Floyd, T. L. (2012). Digital Fundamentals. Pearson Education.

[10] Budiharto, W. (2014). Belajar Sendiri Mikrokontroler AT89S52. Elex Media Komputindo.

 

 

 

 

  

BIODATA

Bintang Chaerul Akbar. Penulis telah menempuh Pendidikan formal di SMK Negeri 7 Semarang dan sekarang menjadi mahasiswa aktif di Politeknik Negeri Semarang Prodi D4 Teknologi Rekayasa Elektronka, Jurusan Teknik Elektro dengan NIM 4.34.24.2.04

Email : bintang.43424204@mhs.polines.ac.id

 

Herjuno Aji Syah Putra. Penulis telah menempuh Pendidikan formal di SMK Santo Mikael Surakarta dan sekarang menjadi mahasiswa aktif di Politeknik Negeri Semarang Prodi D4 Teknologi Rekayasa Elektronka, Jurusan Teknik Elektro dengan NIM 4.34.24.2.11

Email : juna.43424211@mhs.polines.ac.id

 

 

Muhamad Aji Sofansyah Penulis telah menempuh Pendidikan formal di SMK Negeri 2 Salatiga dan sekarang menjadi mahasiswa aktif di Politeknik Negeri Semarang Prodi D4 Teknologi Rekayasa Elektronka, Jurusan Teknik Elektro dengan NIM 4.34.24.2.16

Email : aji.43424216@mhs.polines.ac.id

 

Sebastian Azriel Putra Wahyudi. Penulis telah menempuh Pendidikan formal di SMK Neger 4 Semarang dan sekarang menjadi mahasiswa aktif di Politeknik Negeri Semarang Prodi D4 Teknologi Rekayasa Elektronka, Jurusan Teknik Elektro dengan NIM 4.34.24.2.24

Email : azriel.43424224@mhs.polines.ac.id

 

 

Lampiran

-PPT (link)

https://www.canva.com/design/DAG6XlBmpW4/dtTRwDSJSFgVjUXklJoVsg/edit?utm_content=DAG6XlBmpW4&utm_campaign=designshare&utm_medium=link2&utm_source=sharebutton

 

-Video Presentasi dan Simulasi (link)

https://youtu.be/ElUzeZ_X0BM?si=WCk2xUjAAR149Yxe