Teknik Elektro: Up dan Uc

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Abstrak

2. Pendahuluan

3. Metode Penelitian

4. Komponen dan Alat

5. Hasil dan Pembahasan

Referensi:

Putri, Monic Septavia. Rancang Bangun Alat Pengering Biji Kakao dengan Pengendalian Kelembaban dan Suhu Berbasis Arduino Mega 2560. Universitas Negeri Padang, 2022.

Widnyana, Dwitya Kadek. Alat Pengering Biji Kakoa. Politeknik Negeri Bali, 2022.

Rifa'i, Ahmad. Rancangan dan Uji Pengontrol Suhu Otomatis Berbasis Arduino Pada Mesin Pengering Biji Kakao. Universitas Jember, 2018.

Juliandar, Rizky. Implementasi Teknik Counter Pada Pengeringan Biji Kakao (Coklat Berbasis Arduino Uno. STMIK Triguna Dharma, 2021.

Womeni, Selsi. Prototipe Sistem Pengering Biji Kakao Berbasis Pengukuran Massa Menggunakan Pengindera Sensor Load Cell. Universitas Negeri Padang, 2011.

Jati, Febriliantono. Sistem Pengendali Suhu Pada Proses Pengeringan Biji Kakao Berbasis Arduino Uno. Universitas Brawijaya. 2018

Pencarian di Google:

Cara Mengeringkan Biji Kakao:

https://www.kakao-indonesia.com/index.php/component/content/article/39-tips-ringan-/112-pengeringan-biji-kakao-

Berapa lama untuk mengeringkan biji kakao:

https://cfns.ugm.ac.id/2020/10/09/lactobacillus-plantarum-hl-15-menurukan-populasi-jamur-mikotoksin-pada-biji-kakao-kering/

Tips mengeringkan biji kakao:

http://cybex.pertanian.go.id/mobile/artikel/85568/Pasca-Panen-Tanaman-Kakao/

Cara pengolahan biji kakao:

https://alamtani.com/pengolahan-biji-kakao/

1. Abstrak [Kembali]

Pada umumnya petani biji buah pohon kakao (coklat) masih memiliki kendala dalam proses pengeringan biji buah kakao (coklat) jika secara tiba-tiba hujan datang. Dan di mana dalam proses pengeringan biji buah pohon kakao (coklat) biasanya dilakukan di bawah sinar matahari, sehingga menghabiskan waktu beberapa hari untuk mengeringkan biji-bijian tersebut. Hal inilah yang sering terjadi sehingga menurunkan kualitas biji kakao (coklat) dan menyebabkan kerugian bagi para petani biji buah kakao (coklat) di Indonesia. Sehingga dibuatlah sebuah alat agar kualitas biji kakao untuk tidak menggurangi kualitas dari biji kakao.

2. Pendahuluan [Kembali]

Biji buah kakao (coklat) merupakan salah satu komoditas perkebunan yang mempunyai peran penting dalam perekonomian Indonesia. Kakao telah menjadi komoditi penting di pasaran dunia. Dijumpai dua jenis kakao yang umum dipasaran yakni biji yang tidak difermentasi dan yang difermentasi. Tahun 2010 Indonesia merupakan pengekspor biji kakao terbesar ketiga dunia dengan produksi biji kering setelah Negara Pantai Gading dan Ghana. Banyak cara yang telah dilakukan oleh pemerintah untuk meningkatkan produktivitasnya seperti penyempurnaan proses pengolahan biji kakao. Salah satunya yaitu penyempurnaan proses pengeringan biji kakao.

Saat ini ada dua cara untuk mengeringkan kakao hingga kakao dapat dijual ke penampung (gudang), pertama dengan menjemur kakao dibawah sinar matahari selama sehari dengan kondisi tanpa mendung untuk menghilangkan lendir pada biji kakao kemudidan dilanjutkan dengan alat pengering kakao dengan cara inidirasa kurang efektif dikarenakan memakan waktu yang cukup lama ditambah lagi apabila selama satu minggumatahari tidak muncul (mendung) maka terpaksa pengeringan kakao harus ditunda hingga matahari muncul (tidak mendung). Kedua biji kakao dikeringkan langsung menggunakan alat pengering kakao tanpa dijemur dibawah terik sinar matahari, cara pengeringan yang kedua ini cukup menjanjikan karena pengeringan kakao dengan cara ini tidak tergantung dengan cuaca yang sedang terjadi, namun demikian pengeringan cara kedua ini kurang efektif karena lendir yang dimiliki oleh kakao membuat kakao lengket pada pengeringan sehingga selama proses pengeringan kakao harus dibolak-balik menggunakan skop atau kayu selain itu sebaran suhu yang tidak merata yang dapat mencapai 1100C – 1290C membuat pengeringan kakao menjadi tidak sempurna karena tingginya suhu yang dihasilkan oleh pengering kakao saat ini

3. Metode Penelitian [Kembali]

Pada sensor rain dan sensor ultraviolet diletakkan di atap jemuran kerupuk untuk mendeteksi hujan dan untuk mendeteksi siang atau malam, sedangkan untuk sensor LM35 diletakkan pada dindingnya untuk mengukur suhu.

4. Komponen dan Alat [Kembali]

Arduino Uno

Arduino Uno adalah salah satu produk berlabel Arduino yang sebenarnya adalah papan elektronik yang terdapat mikrokontroller ATmega 328 (sebuah keping yang secara fungsional bertindak seperti sebuah komputer). Arduino ini memiliki pin 14 digital input/output (6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 analog input, frekuensi clock 16 MHz, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk menggunakannya tinggal melakukan koneksi USB dengan komputer atau menggunakan adaptor AC ke DC.

Terdapat bagian-bagian pada papan Arduino Uno dimana memiliki fungsinya yang membentuk satu kesatuan dalam menjalankan kerja alat dan progam. Gambar 1.4 merupakan bagian-bagian yang terdapat pada papan Arduino Uno.

a. Pin input/output digital (0-13)

Terdapat 14 pin yang berfungsi sebagai input atau output, dapat diatur oleh program. Untuk 6 buah pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11, dapat juga berfungsi sebagai pin analog output dimana tegangan output-nya dapat diatur. Nilai sebuah pin output analog dapat diprogram antara 0–255, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0-5V.

b. USB (Universal SerialBus)

Fasilitas USB yang diberikan oleh Arduino Uno ini memiliki fungsi sebagai berikut:

1) Memuat progam dari komputer kedalam papan.

2) Komunikasi serial antara papan dan komputer.

3) Memberikan daya listrik kedalam papan.

c. Sambungan SV1

Merupakan sambungan atau jumper untuk memilih sumber daya papan, apakah dari sumber eksternal atau menggunakan USB. Sambungan ini tidak diperlukan lagi pada papan Arduino versi terakhir karena pemilihan sumber daya eksternal atau USB dilakukan secara otomatis.

d. Q1 – Kristal (quartz crystaloscillator)

Kristal merupakan komponen yang menghasilkan detak-detak yang dikirim pada mikrokontroller agar melakukan sebuah operasi untuk setiap detak-nya. Kristal ini dipilih yang berdetak 16 juta kali per detik (16MHz).

e. Tombol reset S1

Tombol ini berfungsi untuk me-reset papan sehingga program akan mulai lagi dari awal, tombol reset ini bukan untuk menghapus program atau mengosongkan microcontroller.

f. In-Circuit Serial Programming (ICSP)

Port ICSP memungkinkan pengguna untuk memprogram microcontroller secara langsung, tanpa melalui bootloader. Umumnya pengguna Arduino tidak melakukan ini sehingga ICSP tidak terlalu dipakai walaupun disediakan.

g. IC 1 – Mikrokontroller ATmega

Komponen utama papan Arduino, di dalamnya terdapat CPU, ROM dan RAM.

h. X1 – sumber daya eksternal

Jika hendak disuplai dengan sumber daya eksternal, papan Arduino dapat diberikan tegangan DC antara 9-12V.

i. 6 pin input analog (0-5)

Pin ini sangat berguna untuk membaca tegangan yang dihasilkan oleh sensor analog, seperti sensor suhu. Program dapat membaca nilai sebuah pin input antara 0 – 1023, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V.

Tabel 1.1 Spesifikasi Arduino Uno

Microcontroller	Atmega 328P
Operating Voltage	5V
Input Voltage (Recommended)	7-12 V
Input Voltage (Limit)	6-20 V
Digital I/O Pins	14 (of which 6 provide PWM ouput)
PWM Digital I/O Pins	6
Analog Input Pins	6
DC Current per I/O Pin	20 mA
DC Current for 3.3 V Pin	50 mA
Flash Memory	32 Kb (Atmega 328P) Of which 0.5 KB used by bootloader
EEPROM	1 Kb (Atmega 328P)
Clock Speed	16 Mhz

LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.

Lapisan LCD terdiri dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan.

Prinsip kerja LCD yaitu dengan memberika tegangan Vdd sebesar 5Vdc untuk mengaktifkan layar LCD, dan mengatur pin R/W dengan memberikan logika 0 agar LCD dapat menulis instruksi ke modul, R/W dalam kondisi 1 berfungsi untuk membaca data dari LCD seperti perintah untuk membersihkan layar. Selanjutnya pin RS diatur menjadi nilai logika 1 agar dapat mengirim instruksi ke LCD, pengiriman data ke LCD dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan metode 4 bit atau 8 bit, metode 4 bit yaitu pengiriman data dikirim melalui 4 jalur bus dari mikrokontroller, dimana jalur yang tersedia untuk melakukan pengiriman data memiliki keterbatasan yaitu berjumlah 4 bus, oleh karena itu data akan dikirim sebanyak 2 kali agar sesuai dengan instruksi nya, hal ini akan menghasilkan waktu delay yang cukup lama, berbeda dengan metode 8 bit, pengiriman data dengan metode ini dapat dilakukan dengan 1 kali pengiriman karena jalur bus yang tersedia cukup untuk melakukan penngiriman data sebesar 8 bit dalam 1 waktu.

Sensor Rain

Pada Sensor Rain terdapat IC komparator yang mengakibatkan sensor mampu mendeteksi adanya logika tinggi dan logika rendah (hidup atau mati). Tegangan yang dihasilkan oleh modul sensor ini kemudian dihubungkan ke pin Arduino khusus, yang dapat mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Sinyak analog dari sensor Rainr digunakan untuk mendeteksi air.

LM35

Adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan. IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan dikemas dalam bentuk Integrated Circuit (IC) memiliki output tegangan keluaran sangat linear sebanding dengan perubahan suhu. Sensor ini sebanding dengan perubahan suhu. Sensor ini mengubah besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV/°C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV dengan batas maksimal keluaran sensor adalah 1,5V pada suhu 150°C. LM35 dapat disuplai dengan tegangan mulai dari 4V[1]30V DC dengan arus pengurasan 60 µA.

Heater

Heater berfungsi sebagai media pengering yang mengeluarkan suhu panas dalam pengeringan gabah.

Sensor Ultraviolet

Sensor cahaya ultraviolet adalah sensor cahaya yang hanya merespon perubahan intensitas cahaya ultraviolet yang mengenainya. Sensor ini menerima input dalam bentuk intensitas cahaya ultraviolet dan menghasilkan output dalam bentuk perubahan besaran listrik.

Data Sheet dari ADPS-9002

5. Hasil dan Pembahasan [Kembali]

Pengujian sensor suhu

Pengujian dengan sinar matahari

Jika rain sensor mendeteksi hujan dan hari sudah malam maka atap pada pengering kerupuk akan tertutup secara otomatis.

6. Kesimpulan [Kembali]

Dari perangkat alat yang telah jadi untuk melakukan pengeringan kerupuk secara otomatis alat dapat bekerja dengan baik yaitu dengan cara perangkat modul servo membuka atap ketika sensor ultraviolet mendeteksi sinar cahaya matahari atau sensor hujan mendeteksi hujan, telah kering jika terjadi hujan maka perangkat modul servo atap akan menutup atap.

7. Daftar Pustaka [Kembali]

1. Blocher, Richard (2004). Dasar Elektronika. Yogyakarta : Penerbit Andi.

2. Bolton, W (2006). Sistem Instrumentasi dan Sistem Kontrol. Jakarta : Penerbit Erlangga.

3. Budiharto, Widodo dan Firmansyah, Sigit (2005). Elektronika Digital dan Mikroprosesor. Yogyakarta : Penerbit Andi.

4. Estiasih, Teti dan Ahmadi (2011). Teknologi Pengolahan pangan. Jakarta : Bumi Aksara.

5. Muis, Saludin (2013). Prinsip Kerja LCD dan Pembuatannya (Liquid Crystal Display). Yogyakarta : Graha Ilmu.

6. Faldhi, Rahman. 2019. Prototype Sistem Penjemuran Kerupuk Kulit Menggunakan Metode Fuzzy Logic. JITCE (Journal of International Thecnology and Computer Enginnering).

7. Rahbini, Heryanto, dan Rachmat Basuki. 2016. Rancang Bangun Alat Pengering Tipe Rak Sistem Double Blower. Jurnal Ilmiah. Politeknik Negeri Malang.

8. Percobaan [Kembali]

Listing Program

#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
#define LM35 A1
#define atap 10
#define pemanas 9
#define lampu 6
int rainPin = 7;
int ultraPin = A0;

void setup(){
pinMode(LM35, INPUT);
pinMode(ultraPin,INPUT);
pinMode(rainPin, INPUT);
pinMode(atap, OUTPUT);
pinMode(pemanas, OUTPUT);
pinMode(lampu, OUTPUT);
Serial.begin(9600); //Set baud rate 9600
lcd.begin(16, 4);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Suhu:");

}

void loop(){
int nilaiSuhu = ((5 * analogRead(LM35) * 100.00) / 1024);                                   ;
int rainValue = digitalRead(rainPin);
int ultraValue = analogRead(ultraPin);
lcd.setCursor(6, 0);
lcd.print(nilaiSuhu);

// Panas kurang
if (nilaiSuhu <= 30){
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Panas Kurang");
digitalWrite(pemanas,HIGH);
}
else{
digitalWrite(pemanas,LOW);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Panas Sesuai");
}
// Cuaca Hujan atau teduh
if(rainValue==1){
lcd.setCursor(0, 2);
lcd.print("Hujan");
digitalWrite(atap,HIGH);
}
else{
lcd.setCursor(0, 2);
lcd.print("Cerah");
digitalWrite(atap,LOW);
}

// Siang atau malam
if(ultraValue <200){
lcd.setCursor(0, 4);
lcd.print("malam");
digitalWrite(6,HIGH);

}
else{
lcd.setCursor(0, 4);
lcd.print("siang");
digitalWrite(6,LOW);
}
}