PENGUKUR LEVEL WARNA GIGI DENGAN MIKROKONTROLER ARM NUC120

PENGUKUR LEVEL WARNA GIGI

DENGAN MIKROKONTROLER ARM NUC120

Galih Kusuma Wardhana¹, Kidung Ali Jabbar², Ulfa Rosida³,S.BETA Kuntardjo⁴

Program Studi Teknik Elektronika, Politeknik Negeri Semarang

galiih.kusuma@gmail.com¹, qdunkaljabbar@gmail.com ² ulfarosida19,@gmail.com³,sambetak2@gmail.com⁴

Intisari - Untuk mengukur level warna pada gigi, dibutuhkan alat ukur level warna pada gigi. Dalam penelitian ini dibuatlah aplikasi Mikrokontroler ARM NUC120 menggunakan masukan sensor warna dengan luaran 10 LED sebagai indikator . Sensor warna yang digunakan sebagai masukan adalah  sensor TCS3200 . Luaran yang di hasilkan berupa nyala LED yang berfungsi untuk menunjukan tingkat level warna gigi .

    
Kata Kunci : ARM NUC120, LED, Sensor Warna, Sensor TCS3200.

Abstract - To measure the levels of color of tooth, required levels of color of tooth measuring devices . In this project is made NUC120 ARM Microcontroller aplications using a color sensor inputs with output 10 LED indicators . Color sensor that used as input is a TCS3200 sensor . The output that will produced is the LED will be ON form showing levels of color of tooth .

Keywords: ARM NUC120, LED, color sensor, TCS3200 sensor .

1.       PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan perkembangan teknologi dibidang kesehatan, sekarang ini banyak alat-alat kesehatan yang telah dikembangkan dengan teknologi elektronika. Pada bidang gigi dan mulut khususnya, banyak sekali alat-alat yang dapat membantu menjaga dan merawat kesehatan gigi dan mulut. Salah satunya adalah pengukur level keputihan gigi. Dimana tujuan dari alat ini adalah untuk mengetahui tingkat keputihan gigi yang bermanfaat dalam perawatan gigi yang sehat. Gigi yang memiliki tingkat keputiahn yang baik adalah gigi yang tidak memiliki plak dibagian gigi tersebut, dimana plak pada gigi dapat menyebabkan kerusakan dan lubang pada gigi. Dari permasalahan diatas , Pengukur level keputihan pada gigi ini dirancang untuk memantau tingkat keputihan pada gigi agar pengguna dapat mengetahui tingkat keputihan pada gigi mereka. Sehingga pengguna dapat lebih memperhatikan perawatan  pada gigi dan mulut mereka. Sasaran alat ini diperuntukan bagi para Dokter Gigi dan masyarakat umum. Sehingga alat ini dapat dinikmati oleh semua kalangan masyarakat untuk menjaga dan merawat kesehatan gigi dan mulut.

1.2    Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan beberapa masalah sebagai berikut:

1.       Bagaimana membuat “Pengukur Level Warna Gigi“?

2.       Bagaimana cara mengukur level warna gigi menggunakan “Pengukur Level Warna Gigi”?

1.3    Ruang Lingkup

Berdasarkan rumusan masalah diatas ,agar pembahasan terfokus pada perumusan masalah yang akan dibahas pada alat ini sebagai berikut:

1.       Pengukur ini hanya diperuntukan bagi manusia.

2.       Pengukur ini tidak dapat digunakan untuk mengukur warna gigi susu (anak-anak)

1.4    Tujuan

Membuat pengukur level warna gigi dengan keluaran berupa LED indikator.

2.TINJAUAN PUSTAKA

Untuk mengetahui berbagai komponen dan peralatan yang dibutuhkan,maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam merancang dan membuat aplikasi menggunakan mikrokontroler ARM NUC120 ini.

2.1    Mikrokontroler ARM NUC120

ARM merupakan prosesor 32-bit / 64-bit . ARM Sering ditemukan sebagai kontroler utama smartphone, ataupun komputer tablet. ARM berawal dari kolaborasi antara Acorn Computer Group dan Apple Computer . Pada tahun 1990 Advanced RISC Machine Ltd (ARM) hanya mendesain arsitektur, tidak membuat IC.

ARM dibuat dengan tujuan menggantikan mikrokontroler 8-bit /16-bit . Dibuatnya ARM ini merupakan solusi terbaik untuk para pengembang IC mikrokontroler yaitu efisiensi energi, ukuran program lebih kecil, mudah digunakan . ARM dirancang agar mudah digunakan untuk diprogram dengan bahasa pemrograman C. Compiler yang sudah mendukung ARM Cortex-M0 : Keil, IAR System , CooCox , dll.

Gambar 1.1 ARMNUC120

2.2 Sensor Warna (TCS3200)

Sensor warna TCS 3200 adalah sensor warna buatanTAOS Parralax TCS 3200 adalah produk penyempurnaan dari produk sebelumnya yaitu TCS 230. Perbedaan antara TCS 3200 dan TCS 230 adalah konsumsi arusnya. Modul sensor ini memiliki fasilitas untuk merekam hingga 25 data warna yang akan disimpan dalam EEPROM. Modul sensor ini dilengkapi dengan antarmuka UART TTL dan I2C.

Gambar 1.2 Sensor Warna TCS3200

Tabel 1.1 Tabel Selektor S0 dan S1

Tabel 1.2 Tabel Selektor S2 dan S3

2.3    LED

LED (Light Emitting Dioda) adalah dioda yang dapat memancarkan cahaya pada saat mendapat arus bias maju (forward bias). LED (Light Emitting Dioda)  dapat memancarkan cahaya karena menggunakan dopping galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda diata dapat menhasilkan cahaya dengan warna yang berbeda. LED (Light Emitting Dioda) merupakann salah satu jenis dioda, sehingga hanya akan mengalirkan arus listrik satu arah saja.

LED akan memancarkan cahaya apabil diberikan tegangan listrik dengan konfigurasi forward bias. Berbeda dengan dioda pada umumnya, kemampuan mengalirkan arus pada LED (Light Emitting Dioda) cukup rendah yaitu maksimal 20 mA. Apabila LED (Light Emitting Dioda)  dialiri arus lebih besar dari 20 mA maka LED akan rusak, sehingga pada rangkaian LED dipasang sebuah resistor sebagai pembatas arus.

Gambar 1.3 LED indikator

3.       METODOLOGI PENELITIAN

Metodologi penelitian yang digunakan pada Tugas Proyek ARM adalah sebagai berikut:

1.       Studi Pustaka : Merumuskan teori secara analisis dengan mempelajari buku – buku yang diperoleh dari catatan kuliah, buku – buku perpustakaan dan mempelajari media internet yang berhubungan rangkaian.

2.       Studi Laboratorium : Melakukan penelitian dan pengujian pada beberapa komponen elektronika berdasarkan data spesifikasi. Selanjutnya melakukan pengambilan data pada alat tersebut dan membandingkan dengan hasil teoritis.

3.       Metode Diskusi : Mengajukan beberapa pertanyaan kepada dosen pengajar serta rekan – rekan mahasiswa Teknik Elektro.

4.   PERANGKAT ALAT

A.      Penentuan Spesifikasi Alat

Dalam perencanaan sistem ini akan dibahas tentang kebutuhan-kebutuhan yang harus dipenuhi, agar alat ini dapat bekerja sesuai dengan apa yang direncanakan, yaitu:

1.     ARM dapat dinyalakan dengan tegangan suplay sebesar 5 V, dengan menggunakan adaptor.

2.     Dalam uji coba ini menggunakan sensor warna TCS3200 dengan tegangan supply 5 V.

3.     Output dari sensor berupa frekwensi 0 – 500 KHz dimana memiliki lebar pulsa yang berbeda (PWM) pada setiap perubahan warnanya.

4.      Output alat ini berupa LED indikator

B.      Perancangan Diagram Blok 

Diagram blok sistem merupakan salah satu bagian terpenting dalam perancangan dan pembuatan alat ini, karena dari diagram blok dapat diketahui prinsip kerja keseluruhan rangkaian. Tujuan lain diagram blok ini adalah memudahkan proses perancangan dan pembuatan pada masing-masing bagian, sehingga akan terbentuk suatu sistem yang sesuai dengan perancangan sebelumnya.

 

Gambar 4.1 Diagram Blok

1.       Sensor warna ini digunakan sebagai masukan dan membaca 10 level warna pada gigi . Setelah menscan objek (gigi) data yang ada di teruskan ke pengkondisian sinyal .

2.       Data dari sensor diolah dalam mikrokontroler ARM .

3.       LED indikator berfungsi sebagai output keluaran yang menunjukkan level warna gigi.

C.      Prinsip Kerja Alat

               Sensor TCS3200 mendeteksi dan memindai warna gigi yang akan dideteksi, kemudian output sensor yang berupa frekuensi pulse width modulation (PWM) dikirimkan ke mikrokontroler ARM dimana data dari sensor diolah dan dibandingkan dengan data yang telah disetting sebelumnya dari kalibrasi alat, selanjutnya apabila data sensor sesuai dengan data kalibrasi warna gigi maka LED yang merupakan output alat ini akan menyala pada indikator yang ditunjukkan.

D.      Perancangan Perangkat Keras

Bab ini membahas tentang perancangan dan pembuatan alat Pengukur Level Warna Gigi yang meliputi pembuatan box dan scanner gigi , berikut adalah penampakan perangkat keras dari alat ini :

4.2    Gambar Rangkaian

4.3    Gambar Pengawatan

E.      Perancangan Perangkat Lunak

Perangkat lunak ini berfungsi untuk mengatur kinerja keseluruhan dari sistem yang terdiri dari beberapa perangkat keras sehingga sistem ini dapat bekerja dengan baik. Perangkat lunak yang dirancang dengan menggunakan arduino uno. Untuk memberikan gambaran umum jalannya program dan memudahkan pembuatan perangkat lunak, maka dibuat diagram alir yang menunjukan jalannya program. Diagram alir program ditunjukan pada gambar dibawah :

Gambar 4.4  Diagram Alir

5.   PENGUJIAN DAN ANALISA

Dalam bab ini membahas pengujian dan analisis alat yang telah dirancang dari peralatan yang telah dibuat. Pengujian dilakukan dengan pengukuran tiap-tiap blok dengan tujuan mengamati apakah blok-blok tersebut bekerja sesuai dengan yang diharapkan.

Gambar 5.1Box tampak depan

Gambar 5.2Box tampak samping

Gambar 5.3Box tampak atas

Gambar 5.1Box tampak dalam

6.   PENUTUP

6.1    KESIMPULAN

Dari hasil pengujian dan analisa data alat pengukur level warna gigi dapat diambil kesimpulan dapat mengukur 10 level warna gigi dengan LED sebagai indikator .

DAFTAR PUSTAKA

[1] Kelas Mikrokontrol. (2012). Mengenal ARM Cortex. [Online] Tersedia : http://www.kelas-mikrokontrol.com/e-learning/mikrokontroler/mengenal-arm-cortex%C2%ADm0.html [januari 2015]

[2]Innovative Electronics.(2014).Pengenalan ARM Cortex,[PDF].

Nama penulis Galih Kusuma Wardana, penulis dilahirkan di kota Semarang 8 November 1993. Alamat saat ini di Candi Perak Kav 17 Pasadena Semarang, Indonesia Raya. Dan telah menempuh pendidikan formal di TK Bintang Kecil, SDN Perumnas Krapyak 2, SMP N 1 Semarang, dan SMA N 6 Semarang. Pada tahun 2012 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru Diploma 3 (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru di Jurusan Teknik Elektro, Program Studi Teknik Elektronika di Politeknik Negeri Semarang. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.12.1.06. Organisasi yang pernah diikuti oleh penulis adalah sebagai Dewan Ambalan Pramuka SMA N 6 Semarang, dan HME Politeknik Negeri Semarang. Berharap banget bisa jadi pacarnya Raisa. Apabila ada kritik dan saran bisa disampaikan pada e-mail berikut : galih.kusuma@gmail.com/ dengan No Hp: 088215281421

 Nama penulis Kidung Ali Jabbar, lahir di Jepara pada tanggal  8 November 1992. Alamat saat ini di Jl. Sukarno Hatta Rt 02/03 desa Tahunan, Jepara. Penulis Telah menempuh TK Tarbiyatul Athfal di Tahunan Jepara, SD N 1 Tahunan Jepara dengan penduduk kelas 9 orang saja, SMP N 2 Jepara, dan SMA N 1 Tahunan Jepara. Dan sempat berhenti 1 tahun setelah lulus dari SMA, dan melanutkan pendidikan pada tahun 2012 di Politeknik Negeri Semarang. Diterima pada Jurusan Teknik Elektro, Program studi Teknik Elektronika, dengan NIM 3.32.12.1.08. Organisasi yang pernah diikuti adalah sebagai Dewan Ambalan Pramuka SMA N 1 Tahunan dan anggota OSIS SMA N 1 Tahunan. Sempat mengikuti Wahana Pecinta Lingkungan di POLINES. Bila ada saran dan pesan bisa disampaiakn pada : qdunkaljabbar@gmail.com / dengan No Hp: 08985439329

Nama penulis Ulfa Rosida lahir di Salatiga, 4 Mei 1994. Menempuh jenjang pendidikan TK Islam Taruna Tama 4 Pancuran Salatiga, SD N Kutowinangun 01 Salatiga, SMP N 1 Salatiga, SMA N 2 Sasalatiga dan pada tahun 2012 mengikuti seleksi penerimaan mahasiswa baru melalui jalur UMPN Politeknik Negeri Semarang, dan diterima pada Jurusan Teknik Elektron, Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Semarangg. Alamat saat ini Jl. Sono Tirto 06 Pancuran Salatiga. Pernah mengikuti organisasi Remaja Masjid. Saat ini sedang berusaha selfie dengan menggunakan topi Toga. Hobby suka mendengarkan musik Jazz. Alamat e-mail : ulfarosida19@gmail.com No Hp: 085641051543