pemotongkertasautomatik adalah pelajar tahun akhir diploma kejuruteraan mekanikal, jabatan...
TRANSCRIPT
POLITEKNIK SULTAN HAJI AHMAD SHAH
PEMOTONG KERTAS AUTOMATIK
NAMA NO. PENDAFTARAN
SAUFI NUQMAN KHAN B. ALI KHAN 02DKM17F1085
MUHAMMAD AIDID LUQMAN B. CHE GHANI 02DKM17F1029
MOHAMAD HAZIQ B. MAT DIN 02DKM17F1008
MOHANES A/P ILMAREN 02DKM17F1041
JABATAN KEJURUTERAAN MEKANIKAL
JUN 2019
POLITEKNIK SULTAN HAJI AHMAD SHAH
PEMOTONG KERTAS AUTOMATIK
NAMA NO. PENDAFTARAN
SAUFI NUQMAN KHAN B. ALI KHAN 02DKM17F1085
MUHAMMAD AIDID LUQMAN B. CHE GHANI 02DKM17F1029
MOHAMAD HAZIQ B. MAT DIN 02DKM17F1008
MOHANES A/P ILMAREN 02DKM17F1041
Laporan ini dikemukakan kepada Jabatan Kejuruteraan Mekanikalsebagai memenuhi sebahagian syarat penganugerahan Diploma
Kejuruteraan Mekanikal
JABATAN KEJURUTERAAN MEKANIKAL
JUN 2019
ii
PERAKUAN KEASLIAN DAN HAKMILIK
TAJUK : PEMOTONG KERTAS AUTOMATIK
SESI : JUN 2019
1. Kami, 1. SAUFI NUQMAN KHAN B. ALI KHAN(02DKM17F1085)2.MUHAMMAD AIDID LUQMANB.CHEGHANI(02DKM17F1029)3. MOHAMAD HAZIQ B. MAT DIN(02DKM17F1008)4. MOHANES A/P ILMAREN(02DKM17F1041)
Adalah pelajar tahun akhir Diploma Kejuruteraan Mekanikal, JabatanKejuruteraan Mekanikal, Politeknik Sultan Haji Ahmad Shah, yangberalamat di Semambu, 25350 Kuantan, Pahang. (Selepas ini dirujuk sebagai“Politeknik tersebut’)
2. Kami mengakui bahawa ‘Projek tersebut di atas’ dan harta intelek yang ada di dalamnyaadalah hasil karya/ reka cipta asli kami tanpa mengambil atau meniru mana-mana hartaintelek daripada pihak-pihak lain.
3. Kami bersetuju melepaskan pemilikan harta intelek ‘Projek tersebut’ kepada ‘Politekniktersebut’ bagi memenuhi keperluan untuk penganugerahan Diploma KejuruteraanMekanikalkepada kami.
Diperbuat dan dengan sebenar-benarnya diakui oleh yang tersebut;
a) SAUFI NUQMAN KHAN B. ALI KHAN ………………………(No. Kad Pengenalan:-990213-06-6349) SAUFI NUQMAN
b) MUHAMMAD AIDID LUQMAN B. CHE GHANI ……………………….(No. Kad Pengenalan:-991218-03-6517) MUHAMMAD AIDID
c) MOHAMAD HAZIQ B. MAT DIN ………………………(No. Kad Pengenalan:-990728-06-5209) MOHAMAD HAZIQ
d) MOHANES A/P ILMAREN ………………………(No.KadPengenalan:-970929-06-5602) MOHANES
Di hadapan saya, ENCIK MOHD ROSHALIZI BIN ( )ISA ENCIK MOHD ROSHALIZI
Sebagai penyelia projek pada tarikh: ……………
iii
PENGHARGAAN
Segala puji bagi Allah, Yang Maha Pemurah lagi Maha Mengasihani.
Bersyukur kehadrat illahi kerana diberi kesempatan untuk menyiapkan projek akhir
kami iaitu Pemotong Kertas Automatik. Jasa orang di sekeliling kami adalah sangat
besar. Terutamanya, kami mengucapkan ribuan berterima kasih kepada penyelia kami
iaitu Encik Mohd Roshalizi Bin Mohd Isa untuk panduan ilmiah, galakan dan
pengawasan yang cermat sekali, perhatian yang terperinci, dan cadangan untuk
penambahbaikan semasa penyediaan projek ini. Segala tunjuk ajar yang telah
diberikan kepada kami merupakan satu ilmu yang baru kepada kami untuk
meneruskan usaha dalam menyiapkan projek kami. Kami juga ingin mengucapkan
setinggi-tinggi perhargaan kepada pihak Politeknik Sultan Haji Ahmad Shah kerana
memberi kami peluang untuk menggunakan kelengkapan peralatan yang berada di
bengkel untuk menyiapkan projek ini. Tidak lupa juga ucapan terima kasih kepada
ahli keluarga kami kerana telah membantu dari segi kewangan, sokongan dan
dorongan demi menyiapkan projek ini . Kerjasama yang kuat dari ahli kumpulan juga
telah memudahkan lagi perjalanan projek ini untuk dilaksanakan dengan jayanya.
Tidak dilupakan juga pada rakan rakan yang telah memberi sedikit sebanyak idea dan
memberi kritikan yang membuatkan kami lebih semangat untuk menyiapkan projek
ini dengan baik. Akhir kata, kami mengucapkan ribuan terima kasih kepada yang
terlibat secara langsung mahupun tidak dalam menyiapkan projek Pemotong Kertas
Automatik. Semoga dicucuri limpahan rahmat terhadap mereka yang terlibat.
iv
ABSTRAK
Projek ini telah dihasilkan daripada pemerhatian berdasarkan masalah yang
dihadapi oleh golongan guru dalam proses pengajaran dan pembelajaran (PnP) di
sekolah. PnP merupakan satu proses yang kompleks di mana ianya tidak dipisahkan
dengan penggunaan Bahan Bantu Mengajar (BBM). Kertas merupakan salah satu
komponen BBM yang amat penting bagi setiap subjek yang diajar. Kertas
yang digunakan untuk tujuan PnP kebanyakkan adalah dalam saiz A5 (148mm
x 210mm) . Disebabkan itu, proses pemotongan kertas mengikut saiz yang diperlukan
merupakan proses yang memakan masa, tumpuan serta tenaga untuk hasil yang baik.
Kekurangan masa menyebabkan kertas yang dipotong tidak kemas dan saiznya tidak
seperti dikehendaki yang menyebabkan ianya kurang menarik. Dalam proses
pemotongan kertas dalam kuantiti yang banyak ianya menyebabkan ketelitian dan
kekemasan proses pemotongan terjejas. Oleh itu, disini berlakunya pembaziran kos
dan pembaziran kertas dalam kuantiti yang banyak. Maka dengan itu, terhasil satu
idea untuk merekabentuk satu projek iaitu mesin pemotong kertas automatik bagi
kegunaan di sekolah. Dengan ini, terdapat beberapa skop kajian yang telah ditetapkan
dalam pembinaan mesin ini iaitu, mesin ini menggunakan tenaga elektrik untuk
berfungsi dan hanya boleh memotong secara melintang sahaja. Seterusnya, terdapat
beberapa komponen yang penting untuk membantu proses pemotongan ini berjalan
dengan lancar. Antaranya, dua stepper motor, spur gear, dan Arduino sistem. Kajian
metodologi digunakan bagi merancang proses penghasilan projek dengan
menggunakan carta aliran sebagai panduan untuk menghasilkan projek ini. Hasilnya,
keseluruhan projek ini berjaya dihasilkan dengan kadar purata lebih menjamin
keselamatan dan hasil pemotongan yang kemas. Berdasarkan keputusan yang telah
dapat, hasil dapatan dan perbincangan yang telah dilakukan dapat dirumuskan bahawa
Mesin Pemotong Kertas Automatik ini mampu memudahkan proses pemotongan
dengan penggunaan tenaga yang sedikit dengan hasil yang kemas menarik berbanding
dengan alat manual yang digunakan sebelum ini.
v
ABSTRACT
This project is done based on observation on issues faced by teachers in
(Pengajaran) and (Pembelajaran) in schools. PnP is a complex process where it is not
separated from usage of BBM. Paper is an important component of BBM for every
subjects been taught. Paper used for PnP mostly comes with A5 size (148mm x
210mm). Thus, cutting the paper with required A5 size is a process which consumes
longer time since it needs a proper focus and effort in order to ensure good outcome of
cutting. Lack of time upon cutting the papers at required size will result in cutting
which is not neat and the size also not as per wanted thus ends up with improper
cutting. In process of cutting papers in bigger quantity, it costs on the precision and
neatness of the cutting. Thus, it leads to wastage and of cost and papers in huge
quantity. From here is where the idea of invention project of automatic paper cutting
machine has arisen for usage in schools. For this, a research scope is fixed in
invention of this machine where this machines requires the usage of electricity to
function and only able to cut in horizontal way. Next, there are few important
components to assist the process of cutting to take place smoothly. Those components
are two stepper motor, spur gear and Arduino system. Methodology research method
used to plan the process of this project invention by using flowchart as guideline to do
this project. As a result, overall project is successfully done in a way it ensures safety
and cutting outcome which is more neat. Based on the result obtained, from the
research findings and discussion made, it can be concluded that Automatic Paper
Cutting Machine able to ease the process of cutting with usage of minimal energy and
accuracy and neatness compared to manual method which has been used previously.
vi
SENARAI KANDUNGAN
BAB TAJUK MUKA
SURAT
MUKA HADAPAN (Tajuk) i
PERAKUAN KEASLIAN DAN HAKMILIK ii
PENGHARGAAN iii
ABSTRAK iv
ABSTRACT v
ISI KANDUNGAN vi - viii
SENARAI JADUAL ix
SENARAI RAJAH x - xi
SENARAI SINGKATAN xii
1.0 PENDAHULUAN
1.1 Pengenalan Masalah
1.2 Pernyataan Masalah
1.3 Objektif Kajian
i.Merekabentuk
ii.Memfabrikasi
iii.Mengujilari
1.4 Skop Kajian
1
1
2
3
3
3
3
4
2.0 KAJIAN LETERATUR
2.1Pengenalan
2.2 Kajian Yang Pernah Dijalankan Oleh Penyelidik Terdahulu
2.3 Teori
2.4 Kajian Spesifikasi Rekabentuk Di Pasaran
2.5 Kajian Komponen Yang Akan Digunakan
2.6 Kesimpulan
5
5
6
7
8
9-17
17
vii
3.0 METODOLOGI
3.1 Pengenalan
3.2 Carta Aliran
3.3 Konsep Kerja PRIME
3.3.1 Penyataan Masalah
3.3.2 Penyelidikan
3.3.3 Pembuatan
i.Percambahan Idea
a. Analisis Konsep Rekabentuk
ii. Pemilihan Idea
a. Jadual Penilaian Bermatrik
b. Lukisan Terbantu Komputer
iii. Pemilihan Bahan
a. Anggaran Kos
iv. Pembuatan
3.3.4 Pengubahsuaian Rekabentuk / Sistem
i.Pengubahsuaian Rekabentuk/Sistem.
3.3.5 Pengujian
i.Prosedur Pengujian
ii.Prosedur Ujilari
3.4 Kesimpulan
18
18
19
20
20
20
21
21
21
22-26
22
27
28
28
29-30
31
31
31
31
32
32
4.0 HASIL DAPATAN
4.1 Pengenalan
4.2 Spesifikasi Projek Yang Telah Dijalankan
4.3 Pemilihan Bahan
4.4 Perbincangan Langkah-Langkah Kerja
4.5 Dapatan Kajian
4.6 Analisa Projek
4.7 Kesimpulan
33
33
34
35
36
37
37
38
viii
5.0 PERBINCANGAN, KESIMPULAN DAN CADANGAN
5.1 Pengenalan
5.2 Perbincangan
5.3 Kesimpulan
5.4 Cadangan
5.5 Rumusan Bab
39
39
39-40
40
41
41
RUJUKAN 42
LAMPIRAN A 43
LAMPIRAN B 44-45
LAMPIRAN C 46
ix
SENARAI JADUAL
NO. JADUAL TAJUK MUKA SURAT
2.1 Spesifikasi Arduino Mega 2560 9
3.1 Penilaian Bermatrik ( carta gantt ) 22
3.2 Pemilihan bahan dan kos 28
4.1 Hasil ujilari telah dilakukan pada mesin 37
x
SENARAI RAJAH
Bil. Rajah Tajuk Muka Surat
BAB 2
2.1 Camera slider with motor 6
2.2 Pemotong kertas manual 8
2.3 Bahagian hadapan arduino mega 2560 10
2.4 Bahagian belakang arduino mega 2560 10
2.5 Keypad arduino 11
2.6 Printed circuit board 11
2.7 OLED display screen 12
2.8 Stepper motor 12
2.9 Stepsticker stepper motor driver a4988 13
2.10 2-pin terminal block 13
2.11 Plastic spur gear 14
2.12 Fuser roller 14
2.13 Motorized slider 15
2.14 Acrylic sheet (A3) 15
2.15 Paper cutting blades 16
2.16 Soldering iron 16
2.17 Solder 17
BAB 3
3.1 Carta aliran projek 19
3.2 Reka bentuk 1 23
3.3 Reka bentuk 2 24
3.4 Reka bentuk 3 25
3.5 Reka bentuk 4 26
3.6 Lukisan terbantu komputer 27
3.7 Menunjukkan bahagian badan yang dipasang
dengan bantang besi dan pemegang besi.
29
3.8 menunjukkan bahagian badan telah dipasang
dengan motor, roller, spur gear.
29
3.9 Bahagian hadapan pemotong kertas automatik. 29
xi
3.10 Menunjukkan gambaran atas badan mesin
pemotong kertas automatik.
30
3.11 Menunjukkan bahagian kawalan (sistem arduino)
mesin pemotong kertas automatik.
30
3.12 Multimeter 31
3.13 Alat pemasa 31
BAB 4
4.1 Lukisan terbantu komputer 34
xii
SENARAI SINGKATAN
PnP = pengajaran dan pembelajaran
BBM = bahan bantu mengajar
1
BAB 1
PENGENALAN
1.0 PENDAHULUAN
Dalam bab ini akan menerangkan secara keseluruhan tentang kajian yang ingin
dilaksanakan dan dihurai dalam beberapa bahagian subtopik kecil iaitu perbincangan
mengenai latar belakang, penyataan masalah, objektif kajian dan kepentingan skop
juga turut dibincangkan. Di samping itu, latar belakang kajian merangkumi segala
aspek yang terlibat secara langsung atau tidak langsung didalam kajian
dilaksanakan bagi mengupas tentang kajian ini. Selain itu, penyataan masalah pula
menerangkan tentang faktor-faktor yang mendorong kajian ini dilaksanakan hasil
masalah yang timbul apabila mesin atau alat manual yang lama. Seterusnya, objektif
dalam kajian ini turut dibincangkan yang mana menyingkapkan tentang persoalan
yang ingin diketahui dan dicapai melalui kajian ini. Akhirnya, skop kajian
menerangkan tentang apa yang dirangkumi dan ingin dicapai dalam kajian ini.
1.1 PENGENALAN MASALAH
Pada era globalisasi yang serba moden ini, amalan bertindak secara efisien
dalam melakukan sesuatu tugasan adalah amat penting. Amalan efisien, secara tidak
langsung dapat menjimatkan tenaga, kos dan seterusnya memberikan hasil yang
berkualiti. Oleh yang demikian, kami telah merekabentuk serta menambahbaik
terhadap pemotong kertas sedia ada kepada fungsi automatik.
Mesin pemotong kertas automatik ini berfungsi dengan memotong kertas A4
dalam ukuran A5 (148mm x 210mm) secara automatik untuk penyediaan bahan
bantu mengajar di sekolah. Penambahbaikkan terhadap mesin sedia ada kepada
automatik bertujuan untuk memberikan hasil yang berkualiti dengan tenaga individu,
dan kos yang rendah.
2
1.2 PERNYATAAN MASALAH
Projek ini merupakan penyelesaian kepada masalah yang dihadapi oleh guru
dalam proses pengajaran dan pembelajaran (PnP) di sekolah. PnP merupakan satu
proses yang kompleks di mana ianya tidak dipisahkan dengan penggunaan Bahan
Bantu Mengajar (BBM). Kertas merupakan salah satu komponen BBM yang amat
penting bagi setiap subjek yang diajar. Kertas yang digunakan untuk tujuan PnP
kebanyakkan adalah dalam saiz A5 (148mm x 210mm). Disebabkan itu,
proses pemotongan kertas mengikut saiz yang diperlukan merupakan proses yang
memakan masa, tumpuan serta tenaga untuk hasil yang baik. Kekurangan masa
menyebabkan kertas yang dipotong tidak kemas dan saiznya tidak seperti dikehendaki
yang menyebabkan ianya kurang menarik.
Dalam proses pemotongan kertas dalam kuantiti yang banyak ianya
menyebabkan ketelitian dan kekemasan proses pemotongan terjejas. Oleh itu,
disini berlakunya pembaziran kos dan pembaziran kertas dalam kuantiti yang banyak.
Sehubungan dengan itu, pemotongan kertas perlu dilakukan secara automatik dengan
membangunkan sebuah mesin khas untuk memotong kertas A4 dalam saiz A5 yang
memudahkan proses pemotongan dengan penggunaan tenaga yang sedikit dengan
hasil yang banyak dalam keadaan kemas dan menarik.
3
1.3 OBJEKTIF KAJIAN
Di dalam merekabentuk dan memfabrikasi projek ini terdapat beberapa
objektif yang ditetapkan untuk dicapai. Antara objektif kajian ini ialah :
a. Mereka bentuk sebuah mesin pemotong kertas automatik dengan
menggunakan tenaga elektrik bagi mempercepatkan proses pemotongan
kertas untuk menyediakan bahan bantu mengajar di sekolah.
b. Memfabrikasi mesin pemotong kertas automatik untuk menjimatkan tenaga
individu di sekolah.
c. Mengujilari keberkesanan mesin pemotong kertas automatik dalam
mengurangkan bebanan tugas memotong dan pencapaian projek ini.
4
1.4 SKOP KAJIAN
Terdapat beberapa cara dan had yang perlu dituruti semasa menggunakan
mesin pemotong kertas automatik. Antara skop untuk menggunakan ‘mesin pemotong
kertas automatik’ ini adalah seperti yang disenaraikan dibawah :
a) Mesin ini menggunakan tenaga elektrik untuk berfungsi.
b) Mesin ini menggunakan sistem Arduino bagi melancarkan pergerakan mesin.
c) Mesin ini hanya berupaya memotong kertas saiz A4 (210mm x 297mm)
kepada saiz A5 (148mm x 210mm) sahaja.
d) Dalam projek ini menggunakan dua motor (stepper motor) untuk mengerakan
mesin.
e) Bahagian pertengahan mesin ini menggunakan konsep ‘spur gear’ untuk
mengerakan kertas.
f) Reka bentuk pemotong kertas ini hanya boleh sesuai digunakan bersama mesin
pencetak sahaja.
g) Mesin ini mudah dikendalikan.
5
BAB 2
KAJIAN LITERATUR
2.1 PENGENALAN
Bab ini menerangkan secara ringkas mengenai reka bentuk terdahulu
dan konsep pemotong kertas yang diperlukan oleh guru-guru di sekolah bersama
dengan maklumat tentang alat yang akan digunakan semasa proses pemotongan kertas
berlaku. Projek yang dihasilkan ini menggunakan Arduino Mega 2560 yang dapat
membantu proses ini dijalankan.
Hal ini demikian kerana, pengguna dapat lebih mengetahui tentang
kajian-kajian yang membolehkan projek ini digunakan sebagai kemudahan. Hasil dari
kajian literatur mengatakan bahawa setiap kemudahan yang dilakukan membawa
kebaikan kepada penggunanya sendiri. Seterusnya, pengguna juga dapat mengetahui
formula yang diguna pakai dalam penghasilan projek ini. Bab ini juga menerangkan
tentang bahan yang digunakan untuk tujuan literatur, ianya adalah trend keseluruhan
tajuk, cadangan dalam teori, metodologi, bukti dan kesimpulan atau masalah.
6
2.2 KAJIAN YANG PERNAH DIJALANKAN
Pada peringkat pertama projek ini dijalankan, menggunakan konsep slider
kamera. Projek ini juga menggunakan motor untuk bergerak. Dengan penggunaan
projek ini kerja yang dilakukan akan menjadi lebih baik dan berkualiti. Namun,
terdapat pelbagai kekurangan apabila menggunakan konsep rekaan ini. Antaranya:
Rajah 2.1:Menunjukkan slider kamera yang telah menggunakan motor.
Menggunakan tenaga elektrik.
Susah dibawa ketempat yang tidak mempunyai sumber elektrik.
Programming Ardiuno susah untuk dibina.
Berikut merupakan ciri-ciri reka bentuk yang akan dihasilkan pada dalam projek dua:
i. Menggunakan Arduino Mega 2560 tujuan menggerakkan motor yang
disambung dengan bahagian slider dan bahagian roller.
ii. Reka bentuk rangka dan komponen- komponen projek lebih
sistematik dan selamat digunakan.
iii. Ketepatan dapat dipertingkatkan dari menggunakan tenaga manusia.
7
2.3 KONSEP/TEORI
Menjelang wawasan 2020 rakyat Malaysia harus menekan aspek pemacuan
pertumbuhan ekonomi negara dan pembangunan negara .Pembangunan hendaklah
memenuhi keperluan masyarakat masa kini tanpa mengabaikan keperluan generasi
akan datang.
Pembangunan adalah berasaskan dari beberapa aspek. Antaranya ialah
pendidikan. Seperti yang semua sedia maklum. Proses pendidikan yang lancar dan
teratur akan menjadikan negara kita lebih maju dan makmur. Setiap sekolah di negara
kita menggunakan kertas sebagai salah satu bahan untuk proses pembelajaran. Kertas
amat membantu untuk guru mengajar.
Akan tetapi, penggunaan kertas berlebihan akan menyebabkan kerugian dan
mencemarkan alam sekitar jika tidak dikitar semula. Antara kaedah untuk
mengurangkan kos penggunaan kertas. Guru harus membahagikan kepada 2 bahagian
dari setiap helai kertas A4. Melalui kaedah ini kos dapat dikurangkan, ekonomi negara
dapat distabilkan dan menjaga alam sekitar.
8
2.4 KAJIAN SPESIFIKASI REKABENTUK DI PASARAN
Rajah 2.2: Menunjukkan alat pemotong kertas manual.
Dalam kerja pemotongan kertas, pemotong kertas ini menggunakan tenaga
manusia untuk dijalankan. Alatan ini memerlukan tenaga manusia yang banyak untuk
proses memotong. Selain itu, perlu menentukan saiz yang hendak dipotong secara
manual. Alat ini perlu dilaraskan secara manual dan teliti.
2.4.1 Kelebihan
i. Tidak memerlukan tenaga elektrik.
ii. Boleh memotong kertas dengan kuantiti yang banyak.
iii. Tidak memerlukan kos yang tinggi.
2.4.2 Kekurangan
i. Boleh menyebabkan kecederaan jika cara pengedalian yang salah.
ii. Saiz pemotongan kurang tepat.
iii. Memerlukan tenaga manusia.
9
2.5 KAJIAN KOMPONEN YANG AKAN DIGUNAKAN
2.5.1 Arduino Mega 2560
Arduino Mega 2560 adalah board yang merupakan penambahbaikan dari
board Arduino Mega sebelumnya. Arduino Mega awalnya menggunakan chip
ATmega1280 dan telah digantikan dengan chip ATmega2560. Oleh itu, namanya
menjadikan sebagau Arduino Mega 2560. Pada masa tulisan ini dibuat, Arduino
Mega 2560 sudah sampai pada generasi yang ke 3 (R3). Dibawah adalah spesifikasi
Arduino Mega 2560 R3.
Jadual 2.1: Menunjukkan spesifikasi Arduino Mega 2560.
Microcontroller ATmega2560
Operating Voltage 5V
Input Voltage
(recommended)
7-12V
Input Voltage (limits) 6-20V
Digital I/O Pins 54 (of which 15 provide PWM output)
Analog Input Pins 16
DC Current per I/O Pin 40 mA
DC Current for 3.3V Pin 50 mA
Flash Memory 256 KB of which 8 KB used by bootloader
SRAM 8 KB
EEPROM 4 KB
Clock Speed 16 MHz
10
Selain perbezaan chip ATmega yang digunakan, perbezaan lain antara Arduino
Mega dengan Arduino Mega 2560 adalah tidak lagi menggunakan chip FTDI untuk
fungsi USB to Serial Converter, melainkan menggunakan chip ATmega16u2 pada
generasi 3 (chip ATmega8u2 digunakan pada generasi 1 dan 2) untuk fungsi USB
kepada Serial Converter tersebut. Secara fizik, ukuran Arduino Mega 2560 hampir
lebih kurang 2 kali lebih besar dari Arduino Uno, ini untuk menampung lebih banyak
pin Digital dan Analog pada board Arduino Mega 2560 tersebut. Paparan Arduino
Mega 2560 dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Rajah 2.3: Menunjukkan bahagian depan Arduino Mega 2560 – R3.
Rajah 2.4:Menunjukkan bahagian belakang Arduino Mega 2560 – R3.
11
2.5.2 Arduino Keypad
Rajah 2.5: Arduino Keypad
Keypad arduino yang diguna ialah menggunakan numeric keypad. Keypad
digunakan untuk menjalankan roller dan menggerakan mata pemotong. Pelbagai
larasan potongan dapat diset dengan menggunakan keypad tersebut.
2.5.3 PCB
Rajah 2.6: Printed Circuit Board
PCB adalah papan nipis yang digunakan sebagai tempat untuk memasang
komponen elektronik, di mana pcb terdiri daripada 2 bahagian, iaitu bahagian penebat
dan konduktor. Secara umum, PCB akan ditemui dalam semua barangan elektronik
seperti radio, penguat, dan lain-lain. PCB akan disambungkan kepada papan arduino
dan ke komponen komponen yang menggunakan elektrik. Fungsinya:
a) Sebagai tempat untuk meletakkan komponen elektronik.
b) Sebagai penghubung antara kaki satu komponen dan yang lain kedua-dua
pasif dan aktif.
c) Daripada kabel dalam menyambung komponen dan untuk mencantikkan
rupa litar elektronik.
12
2.5.4 OLED Display (Arduino)
Rajah 2.7: OLED Display
OLED adalah salah satu pilihan untuk media display pada Arduino.
Kelebihannya adalah paparan yang jelas dan tidak memerlukan backlight. OLED
untuk menunjukkan sama ada alat berjalan mengikut seperti yang di program dan
menentukan saiz dan kadar potongan yang ingin dilakukan.
2.5.5 Stepper Motor
Rajah 2.8: Stepper Motor
NEMA 17 Stepper motor adalah motor yang digunakan untuk menggerakan
roller serta menggerakan mata pemotong. Dalam projek ini kami menggunakan 2
motor yang disambungkan kepada Arduino.
13
2.5.6 Stepstick Stepper Motor Driver a4988
Rajah 2.9: Stepper Motor Driver a4988
Pemacu stepper adalah litar pemacu yang mengawal voltan motor stepper
beroperasi. Pemacu Stepper berfungsi dengan menghantar pelbagai fasa dalam pulsa
ke motor stepper.
2.5.7 PCB Terminal (2-Pin Plug)
Rajah 2.10: Terminal (2-Pin Plug)
Blok terminal ini mempunyai terminal yang memegang dan melepaskan wayar
melalui penyesuaian mudah skru, membolehkan untuk membuat sambungan
sementara ke PCB. Unit 2-pin dan 3-pin masing-masing mempunyai rabung di satu
sisi dan slot di sisi yang lain yang untuk meluncur dan mengunci bersama-sama bagi
membentuk jalur panjang dengan padang 3.5 mm atau 5 mm.
14
2.5.8 Plastic Spur Gear
Rajah 2.11: Plastic Spur Gear
Spur gear digunakan untuk memindahkan kuasa dari motor kepada roller.
Selain itu, digunakan pada bahagian pemotongan. Spur gear plastik dipilih kerana
sangat ringan. Hal ini dapat mengurangkan beban untuk menjalankan kertas pada
setiap bahagian.
2.5.9 Fuser Roller
Rajah 2.12: Fuser Roller
Fuser roller menggunakan untuk menggelakkan kertas yang telah dipotong
tersangkut dengan kertas yang lain dan ditarik ke kertas untuk mempercepatkan proses
pemotongan.
15
2.5.10 Nema Motor (17) with slider
Rajah 2.13: Nema Motor (17) With Slider
Silder ini menggunakan Nema Motor. Mata pemotong akan diletakkan pada
slider ini. Slider bergerak secara secara mendatar. Slider ini mampu memotong kertas
A4. Slider ini dijana menggunakan nema motor yang digerakkan oleh sistem arduino.
2.5.11 Acrylic Sheet (size – a 3)
Rajah 2.14: Acrylic Sheet
Papan perspek 210 x 297 mm ini digunakan untuk sebagai tapak pemotong
kertas tersebut. Selain itu, ia digunakan kerana sangat ringan dan senang untuk
difakbrikan, drill, dilicinkan dan dipotong.
16
2.5.12 Paper Cutting Blade
Rajah 2.15: Paper Cutting Blade
Mata pisau yang digunakan haruslah ringan kerana mengurangkan beban
terhadap alat. Selain itu mata pisau ini mudah untuk ditukar. Ia boleh dipatahkan
untuk memastikan mata itu sentiasa tajam untuk memotong kertas.
2.5.14 Soldering Iron
Rajah 2.16: Soldering Iron
Soldering Iron adalah peralatan tangan yang digunakan dalam pematerian. Ia
membekalkan haba untuk mencairkan timah atau logam mudah lebur supaya ia dapat
digunakan ke dalam sambungan antara dua benda kerja. Dengan alat pemateri ini
kerja-kerja pematerian dan penyambungan dapat dilakukan dengan mudah.
17
2.5.15 Solder
Rajah 2.17: Solder
Projek ini juga mengunakan timah atau logam mudah lebur iaitu solder yang
digunakan untuk menyambung dua benda kerja dengan cara dipanaskan atau dicairkan
dengan menggunakan alat pemateri, solder digunakan untuk melakukan suatu
penyambungan supaya kelihatan kemas dan selamat.
2.6 KESIMPULAN
Kajian literatur perlulah dikaji terlebih dahulu supaya kajian yang dikaji
mendapat kajian literatur yang diingini. Kajian literatur projek ini menunjukkan
kaedah atau pendekatan atau kerangka yang digunakan di dalam penyelesaian projek
ini, kajian literatur menunjukkan kaedah dan pendekatan yang digunakan seperti
kaedah pengumpulan data, model, carta alir, membuat pemilihan idea, pemilihan
kaedah, dan bahan yang terbaik. Selain itu, membuat perubahan rekabentuk, ataupun
sistem dan juga membuat pengujian pada bahan projek. Seterusnya, kajian literatur
projek ini juga menunjukkan faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam
pemilihan sesuatu kaedah atau pendekatan tertentu.
18
BAB 3
METODOLOGI
3.1 PENGENALAN
Dalam bab ini akan membincangkan tentang metodologi, metodologi
merangkumi pengumpulan teori, idea atau konsep yang berkaitan dengan projek yang
ingin diciptakan. Selain itu, setiap langkahnya adalah proses untuk menyelesaikan
masalah projek dan setiap langkah mesti diikuti satu demi satu dan dilakukan dengan
teliti. Oleh itu, sebelum projek diselesaikan rangka kerja atau carta aliran perlu
dilakukan dengan mengikut prosedur yang betul bagi memastikan bahawa projek tidak
mempunyai sebarang masalah dan berjalan dengan lancar dan juga dapat menjimatkan
kos perbelanjaan serta masa.
19
3.2 CARTA ALIR PROJEK.
Rajah 3.1: Menunjukkan carta aliran kerja yang perlu dijalankan semasa projek.
PEMILIHAN BAHAN PROJEK
20
3.3 KONSEP KERJA PRIME
3.3.1 Penyataan Masalah (P)
Proses pemotong kertas dalam menyediakan Bahan Bantu Mengajar
(BBM) merupakan satu proses yang memakan masa dan memenatkan. Selain itu,
alat pemotong kertas sebelum ini juga sukar untuk memotong apabila
kuantitinya banyak. Kekurangan masa dan alat pemotong kertas secara manual
menyebabkan kertas yang dipotong tidak kemas dan saiznya tidak seperti
dikehendaki yang menyebabkan ianya kurang menarik. Oleh itu, disini berlakunya
pembaziran kos dan pembaziran kertas dalam kuantiti yang banyak. Maka dengan
terhasilnya rekabentuk ini dapat memudahkan proses pemotongan dan menjimatkan
tenaga individu kerana tidak perlu memotong kertas secara manual tetapi hanya
perlu menekan butang dalam mesin pemotong kertas automatik.
3.3.2 Penyelidikan (R)
Berdasarkan daripada penyelidikan yang dijalankan, didapati mesin pemotong
kertas automatik hanya menggunakan tenaga individu yang sedikit dan mudah untuk
mengendalikan mesin ini dengan menekan butang untuk menetapkan kuantiti kertas
dan panjang yang hendak dipotong. Dalam proses menyediakan bahan bantu mengajar
di sekolah, kegunaan kertas A4 dalam A5 adalah banyak. Sebagai contoh,
menyediakan laporan aktiviti sekolah, menyediakan nota kecil untuk pelajar, dan juga
digunakan sebagai kertas latihan bagi pelajarnya. Reka bentuk mesin pemotong kertas
ini sangat sesuai untuk digunakan dalam pejabat kerana tidak memerlukan ruang
yang besar dan boleh diletak di atas meja. Selain itu, hasil daripada kajian juga
didapati komponen yang digunakan murah dan mudah diperoleh dalam pasaran.
Seterusnya, penggunaan tenaga elektrik dan juga penggunaan sistem arduino untuk
memudahkan proses pemotongan kertas dengan kelajuan yang standard. Ini
bertujuan untuk melaksanakan objektif kajian iaitu menyelesaikan masalah
memotong kertas semasa proses penyediaan bahan bantu mengajar di sekolah dengan
pemotongan yang kemas, pada masa yang sama mengurangkan pembaziran
kertasnya.
21
3.3.3 Pembuatan (I)
i) Percambahan Data
Percambahan idea adalah satu teknik perbincangan bagi meningkatkan
kreativiti sesuatu produk. Kaedah ini dijalankan secara berkumpulan di mana idea-
idea baru akan dibincangkan dan idea tersebut dijana ke atas produk tertentu.
a) Analisis Konsep Rekabentuk
Dalam analisis konsep ini, projek ini mengetengahkan konsep dimana untuk
memudahkan pengguna. Dari segi rekabentuk, pemotong kertas automatik ini dapat
memudahkan kerja memotong kertas untuk guru-guru di sekolah dan dapat membuat
kerja dengan teratur. Dengan itu timbulah satu idea untuk mereka bentuk pemotong
kertas automatik ini. Reka bentuk ini bukanlah satu proses yang mudah dan memakan
masa berminggu-minggu sebelum ianya membuahkan hasil. Ini termasuklah proses
permikiran untuk programming, percubaan dan ujian sehingga terhasil produk ini.
22
ii) Pemilihan Idea
a) Jadual Penilaian Bermatrik
Bil
.
Keterangan Julai Ogos September Oktober
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1 Permulaan
projek
2 Pemilihan dan
pencarian
bahan projek
3 Pembelian
barangan projek
4 Penghasilan
awal produk
6 Kemajuan kerja
projek dan draf
projek
7 Pemasangan
projek
8 Kemajuan kerja
projek dan draf
projek
9 Pembentangan
projek 2 (akhir)
10 Pembetulan dan
Penyerahan
laporan projek
Jadual 3.1: Carta gantt berdasarkan aktiviti mingguan projek 2.
Jadual 3.1 diatas menunjukkan carta gantt berdasarkan aktiviti mingguan yang telah
dirancang untuk melancarkan proses projek.
23
Konsep Reka Bentuk 1:
Rajah 3.2:Menunjukkan konsep reka bentuk pertama.
Kelebihan rekabentuk 1 Dapat memotong panjang dan lebar. Kelajuan memotong laju.
Kekurangan rekabentuk 1 Cara pembuatan susah dan rumit. Hasil kertas yang tidak kemas.
24
Konsep Reka Bentuk 2:
Rajah 3.3: Menunjukkan konsep reka bentuk kedua.
Kelebihan rekabentuk 2 Hasil yang kemas. Rekabentuk yang menarik.
Kekurangan rekabentuk 2 Kos yang mahal kerana perlu menggunakan besi. Reka bentuk yang besar.
25
Konsep Rekabentuk 3:
Rajah 3.4: Menunjukkan reka bentuk ketiga.
Kelebihan Tahan lebih lama kerana menggunakan geneva sistem, pisau yang panjang
dan besar. Pemotongan yang kemas.
Kekurangan Memerlukan ruang yang besar. Rekabentuk yang rumit dah susah. Kos yang mahal kerana perlu menggunakan aluminium yang besar.
26
Konsep Rekabentuk 4:
Rajah 3.5:Menunjukkan reka bentuk keempat.
Kelebihan Pemotongan yang kemas. Rekabentuk yang simple dan mudah dibuat. Kos yang sederhana tidak terlampau mahal. Dapat memotong kertas dengan kuantiti yang banyak.
Kekurangan Hanya boleh memotong A4 kepada A5 Perlukan mengetahui programming kerana menggunakan sistem arduino.
27
Lukisan Terbantu Komputer
Rajah 3.6: Menunjukkan lukisan terbantu komputer.
28
iii) Pemilihan Bahan Dan Kos :
Jadual 3.2: Menunjukkan harga dan kos perbelanjaan.
Jadual 3.2 diatas menunjukkan harga dan kos perbelanjaan yang diperlukan dalam
projek dua. Kos yang dikeluarkan untuk menyiapkan projek ini ialah RM 242.
No Bahan Kuantiti Harga(RM)
1 PCB Arduino Mega 2560 R3 Development
Board
1 45.00
2 Loviver Set Of 20 2-Pin 5.0 Mm Pitch Pcb
Mount Screw Terminal Block Connector 10A
1 13.00
3 Long Pin Stackable Single Row Header
Connector Kit
1 7.00
4 5 Sets Rc Electric Planes 2Pin Jst Plug Cable
Wire 22Awg 15Cm 5.9
1 10.00
5 Generic Oled 0.96Inch 4Pin Lic 12C Blue
Display Module
1 14.10
6 Pinellia Flowers 4-Lead Nema17 Stepper
Motor 42 Motor Nema 17 Motor 42Bygh
40Mm 1.7A
1 32.00
7 Membrane Switch Keypad 4x4 Matric Array
Matric Keyboard
1 14.00
8 Double Side Prototype Pcb Unversal Printed
Circuit Board
1 10.00
9 Green Stepstick A4988 Stepper Motor Driver
With Heatsink For 3D Printer
1 14.00
10 34Pcs/Set Plastic Gears Rack Pulley Belt Worm
Wheel Ric Part Accessories
1 10.00
11 Stepper Motor Holder 1 11.00
12 Pulley 1 11.00
13 Linear Motion Ball Bearing Bushing 2 15.00
14 Linear Optical Axis Steel Bearing Cycliner Rail 2 10.00
29
iv) Pembuatan
Rajah 3.7: Menunjukkan bahagian badan yang dipasang dengan bantang besi dan
pemegang besi.
Rajah 3.8: Menunjukkan bahagian badan telah dipasang dengan motor, roller, spur
gear.
Rajah 3.9: Bahagian hadapan pemotong kertas automatik.
30
Rajah 3.10: Menunjukkan gambaran atas badan mesin pemotong kertas automatik.
Rajah 3.11: Menunjukkan bahagian kawalan (sistem arduino) mesin pemotong
kertas automatik.
Lima gambar rajah diatas telah menunjukkan proses pemasangan, kedudukan, dan
pandangan mesin pemotong kertas secara teliti bagi menjelaskan gambaran mesin.
31
3.3.4 Pengubahsuaian (M)
i) Pengubah Suaian Rekabentuk/Sistem
Berkaitan pengubahsuaian rekabentuk projek berdasarkan kelemahan data
yang telah diambil semasa proses ujilari untuk menjadikan projek lebih baik.
3.3.5 Pengujian
i)Prosedur Pengujian
Apabila siap rekabentuk, alat perlu diuji bagi mendapatkan keberkesanan
penjimatan ruang tersebut. Ujian terhadap produk yang dicipta ialah dengan
menetukan voltan keluaran, arus keluaran dan kuasa pada arduino mega 2560. Ujian
ini dilakukan menggunakan jam randik untuk mengira masa yang diambil untuk kertas
dipotong dan menggunakan multimeter untuk mengira voltan keluaran dan ketahanan
sistem arduino mega 2560. Dengan menggunakan alatan ini ujian keatas projek dapat
dicatatkan dan data yang diperolehi dari ujian ini dimasukan ke dalam jadual.
Rajah 3.12: Multimeter Rajah 3.13: Alat Pemasa
32
i) Prosedur Ujilari
Prosedur ujilari adalah proses yang penting untuk dilakukan setelah projek
telah siap dibina. Prosedur ini dilakukan bagi menguji keselamatan, ketahanan,
kecekapan dan lain-lain lagi. Langkah-langkah yang perlu dijalankan sebelum dijual
ke pasaran luar.
1. Pastikan komponen-komponen dan bahan pada projek dalam keadaan baik .
2. Pastikan keadaan sekeliling selamat.
3. Mulakan dengan menanda berapa jarak untuk dipotong.
4. Pengujian dimulakan dengan proses pengujian masa untuk berapa lama
diambil untuk kertas dipotong.
5. Pengujian kedua adalah proses pengujian ketahanan system arduino mega
2560 untuk berfungsi dengan baik .
6. Bacaan diambil dan dicatatkan di dalam jadual (bab 4) berikut.
3.4 KESIMPULAN
Metadologi kajian perlulah dikaji terlebih dahulu supaya yang dikaji dapat
metadologi kajian yang diingini. Metadologi projek ini menunujukkan kaedah atau
pendekatan atau kerangka yang digunakan di dalam penyelesaian projek ini.
Metadologi menunjukkan kaedah pengumpulan data, carta alir, model, membuat
pemilihan idea, pemilihan bahan yang baik dan lain-lain. Kajian metodologi projek ini
juga menunjukkan factor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan sesuatu
kaedah atau pendekatan tertentu.