STT Mandala Bandung CNC HANDWRITING 2025 (1).pdf

RANCANG BANGUN MESIN CNC HANDWRITING UNTUK TULISAN DAN GAMBAR BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO

1. RANCANG BANGUN MESIN CNC HANDWRITING
UNTUK TULISAN DAN GAMBAR
BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO
ILHAM PUTU ALBADRI
2011009
TEKNIK MESIN S1
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR
STT Mandala Bandung | 2025
DOSEN PEMBIMBING:
M.Shidiq AbdulWahid, MT

2. Salah satu aplikasi menarik dari mesin CNC adalah dalam bidang
penulisan tangan atau handwriting. Mesin CNC handwriting dapat
digunakan untuk menghasilkan tulisan tangan dengan presisi yang
tinggi, yang berguna untuk berbagai aplikasi, seperti pembuatan
kartu ucapan, label, dan karya seni. Mesin ini juga dapat digunakan
sebagai alat edukatif untuk mengajarkan teknik penulisan tangan
yang baik kepada anak-anak dan dewasa.
LATAR BELAKANG
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

3. Bagaimana mesin dapat menulis
dengan tingkat akurasi yang
tinggi, sesuai dengan pola yang
diinginkan.
Bagaimana merancang mesin
yang kelayakan alat penulisan
dan gambar berbasis
mikrokontroler Arduino uno.
IDENTIFIKASI MASALAH
PROBLEM 1 PROBLEM 2
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

4. Maksud utama dari perancangan ini adalah menciptakan mesin CNC
handwriting yang ekonomis dan terjangkau, baik dalam hal biaya pembuatan
maupun operasional. komponen-komponen mesin dapat diproduksi dengan
biaya yang lebih rendah. Hal ini memungkinkan lebih banyak individu dan
organisasi, termasuk industri kecil dan menengah serta para hobi,
1. Untuk mengembangkan mesin CNC handwriting yang ekonomis, dengan biaya
produksi yang rendah sehingga dapat diakses oleh kalangan luas.
2. Menyediakan mesin CNC handwriting yang mudah dioperasikan oleh pengguna
dari berbagai latar belakang.
3. Mengembangkan mesin CNC yang dapat digunakan sebagai alat edukatif untuk
mengajarkan teknologi CNC, pemrograman, dan keterampilan desain mekanik.
MAKSUD DAN TUJUAN
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR
MAKSUD
TUJUAN

5. Proyek ini memberikan kontribusi pada pengembangan teknologi CNC (Computer
Numerical Control) dengan menyediakan metode baru yang lebih efisien dan terjangkau
untuk pembuatan mesin CNC., menawarkan wawasan baru dalam optimasi desain dan
teknik manufaktur.
Mesin CNC handwriting dapat digunakan untuk membuat karya seni dan tulisan
secara otomatis dengan tingkat presisi yang tinggi.
KEGUNAAN PENELITIAN
KEGUNAAN/MANFAAT ILMIAH
KEGUNAAAN GUNA LAKSANA / TERAPAN
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

6. Metode penelitian yang digunakan untuk rancang bangun mesin cnc
handwriting untuk tulisan dan gambar denga sytem control arduino
lebih cocok dengan penelitian eksperimental karena :
Penelitian ini melibatkan pengujian alat prototipe yang dirancang
untuk melihat apakah alat tersebut berfungsi sesuai dengan tujuan
METODE PENELITIAN
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

7. DIAGRAM ALIR
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

8. KOMPONEN
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR
Adapun komponen yang digunakan untuk perancangan yang
akan dipakai saat pembuatan prototipe, yaitu:
Laptop
Arduino IDE
Motor Servo CNC Shield
Pulley & V-Belt Motor Steper
Adapter 12V
Kabel Jumper

9. WIRING DIAGRAM
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

10. DESAIAN RANGKA
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

11. PERHITUNGAN DAYA MOTOR
DC
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR
Daya yang dibutuhkan oleh motor DC dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
?????? = ?????? ?????? ??????
Di mana:
P adalah daya dalam Watt (W),
V adalah tegangan dalam Volt (V), dan
I adalah arus dalam Ampere (A).
Untuk motor DC 12V dengan arus 1,5 A :
P = 12V × 1,5 A = 18W
Jadi, daya yang dibutuhkan oleh motor tersebut adalah 18 Watt.

12. PERHITUNGAN KEKUATAN
RANGKA
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR
Safety Factor (Sf)

= 21,859
Tegangan Tarik Rangka

13. Jadi menurut perhitungan di atas, tegangan Tarik rangka yang
terjadi nilainya lebih rendah dari tegangan Tarik yang diijinkan
dinama 2,237 N/mm2 < 21,859. Maka bahan akrilik aman
digunkan untuk pembuatan prototipe mesin cnc handwriting.
KESIMPULAN PERHITUNGAN
KEKUATAN RANGKA
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

14. PERHITUNGAN KECEPATAN
MOTOR STEPER
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR
=

15. PERHITUNGAN PECERPATAN
MOTOR STEPER
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

16. KESIMPULAN DARI
PERHITUNGAN KECEPATAN
DAN PERCEPATAN MOTOR
STEPER
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR
Dengan demikian, sistem mengalami peningkatan
kecepatan dari 0 m/s hingga 125,6 m/s dalam waktu
60 detik, dengan percepatan 2,093 m/s². Hal ini
menunjukkan bahwa motor atau sistem yang
digunakan memiliki akselerasi yang cukup stabil dan
terkontrol dalam proses mencapai kecepatan
maksimumnya.

17. Fungsi utama sketch program GRBL untuk arduino
adalah untuk mendefinisikan instruksi G-Code menjadi
bahasa yang dapat dimengerti arduino yaitu bahasa
mesin. Adapun contoh program definisi instruksi G-
Code pada arduino IDE seperti dibawah ini.
PROGRAM ARDUINO TO
GRBL CONTROLLER
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

18. PROGRAM ARDUINO
TO GRBL CONTROLLER
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR
#include <config.h>
#include <coolant_control.h>
#include <cpu_map.h>
#include <defaults.h>
#include <eeprom.h>
#include <gcode.h>
#include <grbl.h>
#include <limits.h>
#include <motion_control.h>
#include <nuts_bolts.h>
#include <planner.h>
#include <print.h>
#include <probe.h>
#include <protocol.h>
#include <report.h>
#include <serial.h>
#include <settings.h>
#include <spindle_control.h>
#include <stepper.h>
#include <system.h>
/********************************************************************
This sketch compiles and uploads Grbl to your 328p-based Arduino!

To use:
- First make sure you have imported Grbl source code into your Arduino
IDE. There are details on our Github website on how to do this.

- Select your Arduino Board and Serial Port in the Tools drop-down menu.
NOTE: Grbl only officially supports 328p-based Arduinos, like the Uno.
Using other boards will likely not work!

- Then just click 'Upload'. That's it!

For advanced users:
If you'd like to see what else Grbl can do, there are some additional
options for customization and features you can enable or disable.
Navigate your file system to where the Arduino IDE has stored the Grbl
source code files, open the 'config.h' file in your favorite text
editor. Inside are dozens of feature descriptions and #defines. Simply
comment or uncomment the #defines or alter their assigned values, save
your changes, and then click 'Upload' here.

Copyright (c) 2015 Sungeun K. Jeon
Released under the MIT-license. See license.txt for details.
***********************************************************************/

#include <grbl.h>

19. PENGUJIAN PROTOTIPE
MESIN CNC
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR
1.Masuk ke softaware inkscape
2.Masukkan gambar sesuai dengan keinginan
dengan cara pilih ikon persegi, lalu pilih gambar
desain yang kita inginkan.
3.Setelah memilih gambar yang ingin dibuat
maka akan diminta ukuran dari gambar yang
akan kita buat. Contoh memasukkan ukuran
pada persegi.
4.Saat selesai dengan gambar, sekarang saatnya
memberikan ketinggian pada gambar dengan
cara pilih menu Path lalu pilih Follow Path
Operation.

20. PENGUJIAN PROTOTIPE
MESIN CNC
1.Setelah selesai follow path lalu klik menu Extensions untuk
melukan conecting inkscape dengan MI GBRL Z-AXIS servo
controller seperti pada gambar dibawah ini.
2.Setelah muncul menu tampilan MI GRBL Z-AXIS servo
controller lalu lakukan seting untuk kecepatan motor
driver seperti X dan Y dikasih kecepatan sebesar 500
mm/min dan Z diberikan Gerakan naik turun sebesar 100º.
3.Ketika gambar sudah selesai dibuat dan telah dihitung
maka sekarang buat file G-Codenya dengan cara klik
apply pada menu MI GRBL Z-AXIS servo controller dan
Gcode sudah lalu klik apply pada gambar diatas dan
Gcode secara otomatis tersave.
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

21. 1.Buka file G-Code yang telah dibuat
dan disimpan sebelumnya yang
berformat Gcode dengan aplikasi
text editor seperti notepad. Akan
muncul text dan angka yang
menunjukkan instruksi G-Code
seperti gambar disamping ini.
PENGUJIAN PROTOTIPE
MESIN CNC
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

22. 1.Ketika G-code sudah selesai
diupload pada software GBLR maka
akan ada tampilan bentuk Bintang
pada visualizer seperti pada pada
gambar dibawah ini.dan alat siap
dijalankan sesuai intruksi pada G-
code.
ABSTRACT
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

23. Hasil dari printing ini adalah membuat objek dasar seperti
lingkarang, persegi, segitiga, bintang dan huruf dengan
menggunakan alat penelitian ini dengan cara membuat G-
Code dari gambar yang dibuat pada inkscape dan hasilnya
GCode di masukkan kedalam software GRBL Controller, lalu
memulai alat dan memperhatikan hasil yang dibuat alat
penelitian ini. Hasil CNC Handwriting dapat dilihat pada tabel
dibawah ini.
HASIL PENGUJIAN
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

24. Pengujian pada hasil jadi objek dilakukan
menggunakan alat ukur jangka sorong
dengan menampilkan hasil pengukuran
dalam satuan millimeter. Hasil
pengukuran gambar dibandingkan
dengan gambar yang telah dibuat pada
inkscape dapat dilihat pada gambar di
samping ini.
HASIL PENGUKURAN HASIL
PRINTING
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

25. KESIMPULAN
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR
Dari hasil peracangan mesin CNC handwriting berbasis sytem control
ardunio dapat disimpulkan sebagai berikut.
1. Bedasarkan hasil dari pengujian hasil printing dengan alat penelitian
ini ukurannya tidak sesuai dengan gambar yang telah di buat dan di
desain pada inkscape. Perbedaan yang dihasilkan adalah ukuran
hasil printing berkisar 3x lebih besar dari ukuran dari desain yang
telah dibuat.
2.Prototipe mesin CNC handwriting berbasis sytem control arduino uno
dan GRBL dapat bekerja dan menghasilkan bentuk yang sesuai
keinginan walaupun tidak sesuai dengan ukuran yang ditentukan.

26. Dalam pembuatan prototipe mesin CNC handwriting, peneliti menyadari masih
banyak kekurangan dan kelemahan yang ada pada prototipe tersebut.
Diantaranya adalah sebagai berikut:
1.Pada alat selanjutnya sebaiknya dalam pengembangan lebih lanjut, bisa
menggunakan variasi material yang lain.
2.Memeriksa dan menyesuaikan pengaturan pada software Arduino Uno dan
software Gbrl
3.Menggunakan perangkat lunak lain untuk menghasilkan G-Code. bandingkan
hasilnya dengan perangkat lunak yang sebelumnya digunakan.
4.Tambahkan sensor umpan balik (feedback) untuk meningkatkan akurasi
pergerakan motor. Misalnya, sensor optik atau rotary encoder
SARAN
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

27. TERIMA KASIH
STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR

28. STT MANDALA BANDUNG | SIDANG TUGAS AKHIR
DOKUMENTASI PENGUJIAN
ALAT MESIN CNC
HANDWRITING