DURASI PROSES/KETERANGAN
4.2. BHasilBPengujianB 1.BPengujianBSensor.B
Pengujian sensor pada alat pengekstrak otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno ini untuk mengetahui besar tegangan yang masuk ke pin mikrokontroler Arduino Uno saat mendeteksi adanya sampel yang masuk.
Pengambilan data berikut menggunakan jarak maksimal pendeteksian antara dinding pembatas gilingan yaitu 7,4 Cm.
Tabel 4.4. Pengambilan data Adjustable Infrared Sensor
Pengujian Jarak
(Cm)
Tegangan Masukan (Volt)
Terhalang Tidak terhalang
1 1 4,98 0 2 1,5 4,98 0 3 2 4,98 0 4 2,5 4,98 0 5 3 4,98 0 6 3,5 0,98 0 7 4 0,98 0 8 4,5 0,98 0 9 5 0,98 0 10 5,5 0,98 0 11 6 0,98 0 12 6,2 0,98 0 13 6,5 0,98 0 14 6,7 0,98 0 15 7 0,98 0 16 7,2 0,98 0 17 7,4 4,98 0
Dari data percobaan pendeteksian yang telah dilakukan maka dapat di hitung tingkat keberhasilanpendeteksiannya yaitu:
Tingkat Keberhasilan =17 percobaan x 100% = 35,29%6
Disamping memiliki tingkat keberhasilan dalam pendeteksian yang cukup kecil yaitu 29.41: penggunaan sensor ini kurang efektif karena bentuk sensor yang cukup besar terhadap penggiling. Sehingga posisi pemasangannya akan memakan tempat. Oleh karena itu pada pembuatan alat pengekstrak kunyit otomatis ini perangkat deteksi diganti dengan menggunakan Fototransistor dan Infrared yang dipasang menggunakan metode through beam atau antara pemancar dan pengirim dipasang sejajar atau saling berhadapan sehingga sinar yang dipancarkan oleh pemancar akan langsung diterima oleh penerima. Ketika sinar tersebut tidak bisa diterima oleh penerima sensor atau terhalang suatu objek maka, ketidakmampuan penerima untuk menerima sinar yang dikirimkan oleh pengirim dijadikan sebagai masukan pada Arduino UNO yang menandakan adanya masukan atau input.
Pada Alat Pengekstrak Kunyit Otomatis, digunakan fototransistor sebagai pendeteksi sampel yang akan diekstraksi. Pemilihan penggunaan sensor ini selain mudah dalam penggunaannya pada perancangan, sensor ini tidak memakan tempat dan memiliki respon yang cukup baik terhadap benda yang terdeteksi pada pembacaannya. Sensor cara pendeteksian sensor ini adalah On/Off atau dengan menggunakan metode switch. Dalam pembacaannya sensor ini mampu mendeteksi benda mendeteksi kunyit yang memiliki berat 0,1 gram yang memiliki dimensi kurang lebih 10 x 10 mm dengan ketebalan kurang lebih 1 - 2 mm .
4.2.2.BFototransistorB
Fototransistor adalah sebuah salah satu komponen yang berfungsi sebagai detektor cahaya yang dapat mengubah efek cahaya menjadi sinyal listrik. Karena itu fototransistor termasuk dalam detektor optik transistor bipolar yang memakai kontak base-collector yang menjadi permukaan agar dapat menerima cahaya sehingga dapat digunakan menjadi sensor cahaya [14]. Fototransistor dapat dikatakan sebagai sensor yang baik karena memiliki kelebihan yaitu mampu mendeteksi sekaligus menguatkan satu komponen tunggal dibandingkan dengan
fotodioda. Bahan utama dari fototransistor adalah silikon atau germanium dan memiliki dua tipe yaitu tipe NPN dan PNP.
Fototransistor dapat digunakan dalam dua pilihan mode yaitu:
1. Mode aktif / linier : dalam mode aktif, keluaran dari photo transistor sesuai dengan intensitas cahaya yang dibiaskan kepadanya.
2. Mode switch : dalam mode switch, fototransistor akan saturasi pada saat menerima sinar
infrared dan cut off pada saat tidak menerima sinar infrared .
Fototransistor memiliki beberapa karakteristik yang sering digunakan dalam perancangan, yaitu: 1. Dalam rangkaian jika menerima cahaya akan berfungsi sebagai resistan.
2. Dapat menerima penerimaan cahaya yang redup (kecil).
3. Semakin tinggi intensitas cahaya yang diterima, maka semakin besar pula resistan yang dihasilkan.
4. Memerlukan sumber tegangan yang kecil.
5. Menghantarkan arus saat ada cahaya yang mengenainya.
6. Penerimaan cahaya dilakukan pada bagian basis.
7. Apabila tidak menerima cahaya maka tidak akan menghantarkan arus.
Berdasarkan tanggapan spektral, sifat – sifat dan cara kerja dari fototransistor tersebut, maka perubahan cahaya yang kecil dapat dideteksi. Oleh karena itu fototransistor digunakan sebagai detektor cahaya yang peka, terutama terhadap cahaya inframerah [15].
Pada penelitian ini output dari fototransistor dihubungkan pada mikrokontroler arduino sehingga perlu resistor yang sesuai dengan arus maksimal yang bisa diterima arduino, sehingga bisa di hitung menggunakan rumus :
R
=
IDimana : R = Hambatan yang dibutuhkan
V = Tegangan yang mengalir
I = Arus maksimal yang diterima mikrokontroler
Sedangkan untuk output dari suatu fototransistor dapat didapatkan dari emitter ataupun kolektor, seperti pada gambar 4.18.
Gambar 4.18. Output phototransistor pada beberapa terminal (a) output fototransistor didapat dari terminal kolektor (b) output fototransistor didapat dari terminal emitter
Dibutuhkan sebuah resistor sebagai pull-up dengan nilai resistansi yang telah di tententukan. Nilai resistansi yang dibutuhakan pada perancangan sensor ini dapat dihitung
dengan rumus atau menggunakan hukum ohm yaitu :
R = 220
Ω
V = 5 Volt
I =
I =
Ω= 27,7
Pada perancangan digunakan resistor (R) sebesar 220Ω, sehingga diperoleh nilai arus yang mengalir sebesar 27,7mA atau tidak melebihi arus maksimal pada sensor yaitu 50mA.
Perancangan dari sensor pototransistor yang digunakan pada alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis mikrokontroler Arduino uno tertampil pada gambar 4.8. Untuk pengujian dari sensor tersebut dapat dilihat pada tabel 4.5.
Gambar 4.19. Rangkaian sensor pototransistor
Tabel 4.5. Data hasil pengujian sensor pototransistor
Pengujian Jarak
(Cm)
Tegangan Masukan (Volt)
Terhalang Tidak terhalang
1 1 4,55 0 2 1,5 4,53 0 3 2 4,55 0 4 2,5 4,55 0 5 3 4,55 0 6 3,5 4,55 0 7 4 4,56 0 8 4,5 4,55 0 9 5 4,55 0 10 5,5 4,55 0 11 6 4,55 0 12 6,2 4,55 0 13 6,5 4,55 0 14 6,7 4,55 0 15 7 4,55 0 16 7,2 4,55 0 17 7,4 4,55 0 R2 220 1 2 IR TX CONN-SIL2 R3 1k R4 1k 1 2 IR RX CONN-SIL2 1 PIN ARD CONN-SIL1
Dari data yang didapatkan bisa dilihat bahwa penggunaan sensor fototransistor lebiih handal penggunaannya dalam perancangan alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno dibandingkan dengan Adjustable Infrared Sensor.
4.2.3.BPengujianBTombolBPush buttonB
Pengujian tombol pada tombol push button alat pengekstrak otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno ini untuk mengetahui besar tegangan yang masuk ke pin mikrokntroler Arduino Uno saat ditekan dan pada saat tombol tidak ditekan. Data hasil pengujian tombol push button dapat dilihat pada tabel.
Tabel 4.6. Data hasil pengujian tombol push button
Nama
Tombol Pin Mikrokontroler
Tegangan Masukan (Volt)
Tombol Ditekan Tombol Tidak Ditekan
Ok Pin A.1 0 4,78
Up Pin A.2 0 4,78
Down Pin A.3 0 4,78
Pada tabel 4.5. Dapat dilihat bahwa saat tombol ditekan maka tegangan masukan pin mirokontroler Arduino Uno adalah 0 volt atau Logika “low” dan saat tombol tidak ditekan tegangan masukkan pada pin mikrokontroler Arduino Uno adalah 4,78 volt atau logika “high”. Sesuai dengan hasil pengujian yang ditabelkan pada tabel 4.5., dapat disimpulkan bahwa tombol navigasi dapat bekerja sesuai dengan perancangan.
4.2.4.BPengujianBDriverBMotorBDCBshieldB
Pengujian driver motor dc pada alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno menggunakan driver motor shield 2 Ampere dan Power supply 12 Volt 2 Ampere
pada alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno bertujuan untuk mengetahui respon motor dc terhadap outputan yang diberikan oleh mikrokontroler Arduino Uno.
Tabel 4.7. Data pengujian driver motor shield dan power supply Dc 12 Volt 2 Ampere.
No Beban Output Arduino (Volt) Tanggapan
High Motor Penggiling Motor Pengaduk Valve
1 Tidak ada 5 Aktif Aktif Aktif
2 Penggiling 5 Tidak Aktif Aktif
3 Penggiling
dan sampel
5 Tidak Aktif Atif
Dari data percobaan yang telah dilakukan maka dapat dihitung prosentase tingkat keberhasilannya yaitu:
Tingkat keberhasilan =3 percobaan x 100% = 66,67%2
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan dan dihitung prosentase errornya maka driver
motor shield tidak layak digunakan arena memiliki prosentase error yang cukup besar yaitu 66,67:. Sehingga dalam pembuatan alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis Arduino Uno, dilakukan penggantian pada bagian power supply dan driver motor shield menggunakan power supply 12 Volt, 5 Ampere dan menggunakan rellay sebagai driver motor untuk mengaktifkan dan me non aktifkan motor dc. Penggantian driver motor shield dilakukan karena pada rangkaian
driver motor shield menggunakan IC L298P yang memiliki arus maksimal sebesar 2 Ampere
sehingga akan rusak apabila digunakan power supply yang memiliki arus sebesar 5 Ampere. Berikut ini adalah pengujian yang dilaukan menggunakan rellay sebagai driver motor dan power supply 12 Volt, 5 Ampere.
Tabel 4.8. Data pengujian driver motor dengan relay dan power supply Dc 12 Volt 5 Ampere
No Beban Output Arduino (Volt) Tanggapan
High Motor Penggiling Motor Pengaduk Valve
1 Tidak ada 5 Aktif Aktif Aktif
2 Penggiling 5 Aktif Aktif Aktif
3 Penggiling dan
sampel
Dari percobaan yang telah dilakukan maka, pada pembuatan alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis Arduino Uno digunakan rellay sebagai driver motor dan power supply 12 Volt
5 Ampere. Berikut ini adalah rangkaian dari driver motor dc dengan menggunakan rellay.
Gambar 4.20. Rangkaian driver motor dengan menggunakaan relay.
4.3.BAnalisaBPerangkatBLunakBArduinoB
4.3.1.BInisialisasiB
Inisialisasi pada perangkat lunak arduino berisi tentang pendefinisian dari fungsi dan variabel yang digunakan dalam proses pengoperasian data pin input output pada alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis mikrokontroler arduino Uno. Dalam implementasinya inisialisai pin
input output sudah sesuai dengan perancangan pada bab III dan bisa dilihat pada gambar 4.21.
Q2 TIP31 R2 10k D2 DIODE RL2 NTE-R46-12 1 2 MOTOR3 CONN-SIL2 1 2 DC 5V CONN-SIL2 1 2 DC 12V CONN-SIL2 Q1 TIP31 R1 10k D1 DIODE RL1 NTE-R46-12 1 2 MOTOR2 CONN-SIL2 Q3 TIP31 R3 10k D3 DIODE RL3 NTE-R46-12 1 2 MOTOR1 CONN-SIL2 12 v 12 v 12 v 12 v 1 2 3 ARDUINO PIN CONN-SIL3
Gambar 4 .21. Gambar inisialisasi I/O
Implementasi dari diagram utama yang dirancang pada bab III dapat berjalan sesuai dengan yang diharapkan. Implementasi diagram utama dapat dilihat pada gambar 4.22. dan hasil dari pengujuan dapat dilihat pada gambar 4.7.
4.3.2.BBImplementasiBPembacaanBsensorB
Implementasi dari pembacaan sensor dari alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno yang dirancang pada bab III dapat berjalan sesuai dengan yang diharapkan. Yaitu ketika sensor tidak mendeteksi adanya sampel yang masuk akan menggerakkan motor penggerak penggiling dan akan menampilkan proses yang sedang dilakukan pada LCD penampil. Berikut adalah listing programnya terlampir pada gambar 4.23. dan hasil pengujiannya dapat dilihat pada gambar 4.8 dan 4.9.
4.3.1.BImplementasiBPemilihanBModeB
Implementasi dari pemilihan mode dari alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno yang dirancang pada bab III dapat berjalan sesuai dengan yang diharapkan. Yaitu bisa dilakukan pemilihan mode yang ingin digunakan. Berikut adalah listing programnya bisa dilihat pada gambar 4.24. Sedangkan untuk pengujuiannya dapat dilihat pada gambar 4.11.B
B
60
BABBVB
KESIMPULANBDANBSARANB
5.1.BKesimpulanB
Setelah melakukan perancangan dan pengujian pada alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno peneliti dapat menarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Telah dapat dibuat alat pengekstrak kunyit yang dapat bekerja secara otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno dan menggunakan metode maserasi sebagai metode pengekstrakannya.
2. Prosentase kadar ekstraksi yang didapatkan dengan menggunakan alat pengekstrak kunyit otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno lebih kecil dibandingkan dengan menggunakan proses manual dan memiliki tingkat kesalahan sebesar 2,88%. 3. Proses ekstraksi lebih cepat karena hanya dengan menggunakan satu alat saja dan
tidak memakan waktu dalam persiapannya walaupun masih terdapat kekurangan pada bagian valve outputnya.
4. Semakin lama proses ekstraksi yang dilakukan maka akan semakin besar juga hasil serapan (Absorption) yang akan didapatkan.
5.2.BSaranB
Berdasarkan hasil implementasi yang diperoleh, untuk pengembangan lebih lanjut ada beberapa saran agar alat ini dapat bekerja lebih baik, yaitu :
1. Dilakukan perancangan ulang pada bagian penggiling tepatnya pada bagian roda gigi agar putaran dari penggiling lebih stabil dan tidak menimbulkan suara yang berisik. 2. Penambahan tutup atau cover pada tabung penampung agar pada saat proses
pengekstrakkan tidak terpengaruh oleh cahaya luar.
3. Penggantian valve output yang lebih baik dari electric solenoid valve yang digunakan agar proses pengeluaran bisa lebih lancar dan cepat.