BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
3.1 Blok diagram sistem
Gambar 3.1 Blok diagram sistem Pengukuran Kadar Air Pada Kayu
Adapun fungsi masing-masing blok diagram pada gambar 3.1 adalah sebagai berikut:
1. Blok Arduino Uno : Sebagai pengontrol, penerima dan pengolah data dalam sistem elektronika.
2. Blok Probe Elektroda : Sebagai input sensor untuk mendeteksi kadar air pada kayu.
3. Blok ADC ADS1115 : Sebagai pembacaan Analog Digital Converter (ADC).
4. Blok LCD : Sebagai output tampilan.
5. Blok Buzzer : Sebagai indicator kadar air pada kayu.
6. Blok Modul Step Up : Sebagai pengubah tegangan masukan (input) menjadi tegangan keluaran (output) yang lebih tinggi.
Arduino Uno Probe Elektroda
ADC ADS1115
LCD 16x2 Kayu
Modul Step Up
Buzzer
Baterai
Modul Charger
7. Blok Baterai : Sebagai penyimpan energy yang dapat dikonversi menjadi daya.
8. Blok Modul Charger : Digunakan untuk mengecas 1 batere Lithium atau beberapa batere Lithium yang dihubungkan secara parallel.
3.2 Flowchart Sistem
Flowchart adalah adalah suatu bagan dengan simbol-simbol tertentu yang menggambarkan urutan proses secara mendetail dan hubungan antara suatu proses (instruksi) dengan proses lainnya dalam suatu program. Dalam pembuatan sistem yang dilakukan menghasilkan flowchart seperti pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Flowchart Sistem Pengukuran kadar air pada kayu Start
Baca Nilai ADC ADS1115
Konversi nilai 0-190 -> 0- 44
Kalibrasi nilai : Hasil Akhir = hasil +15
Selesai
Tampilkan pada LCD
Hasilkan bunyi beep pada buzzer dengan : tHigh 50 ms dan tLow ADC x10
3.3 Gambar Rangkaian
3.3.1 Gambar Rangkaian Arduino Uno
Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet).
Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC. Skematik rangkaian arduino seperti pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3 Rangkaian Arduino Uno
3.3.2 Gambar Rangkaian Arduino dengan ADC ADS1115
Module ADC ADS1115 merupakan module yang difungsikan untuk pembacaan Analog Digital Converter (ADC) dengan komunikasi I2C yang beresolusi hingga 16-bit yang terdapat 4 channel. Secara fungsi mudah digunakan dengan pengukuran berbagai sinyal dengan range tegangan dari 2v hingga 5v, dan ini sangat bagus untuk pengukuran dengan resolusi 16-bit. Dalam perbandingan langsung dengan ATmega328P, yaitu 1024 gradasi (10 bit) dibandingkan 65536 gradasi (16 bit). Tetapi dalam pengaplikasiannya lebih banyak menggunakan variabel yang akan berperan, sehingga dapat mengukur nilai dengan ketelitian yang lebih bagus dibanding menggunakan 10 bit. Selain resolusi yang jauh lebih besar terdapat fitur yang sangat menarik yaitu PGA, atau “Programmable Gain Amplifier”.
Rangkaiannya seperti pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Rangkaian Arduino dengan ADC ADS1115
3.3.3 Gambar Rangkaian Arduino dengan Probe Elektroda
Probe Elektroda adalah peralatan yang digunakan untuk mengukur nilai kadar air pada kayu. Sumber eksitasi adalah sinyal AC, yang secara efektif dapat mencegah probe dari polarisasi dan memperpanjang umur probe, sementara itu, tingkatkan stabilitas sinyal keluaran. Probe Elektroda tahan air (Gambar 2.3), bisa saja direndam dalam air untuk pengukuran waktu yang lama. Rangkaiannya seperti pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Rangkaian Arduino dengan Probe elektroda
3.3.4 Gambar Rangkaian Modul Charger, Step Up, Saklar Push Button dan Baterai
Modul charger ini dapat digunakan untuk mengecas 1 batere Lithium atau
menggunakan charging chip TP4056 yang canggih, dengan rangkaian elektronik yang sederhana, mencas dengan akurasi tinggi, diproduksi dengan mesin otomatis dan dapat mengubah arus cas dari 100mA s/d 1000mA hanya dengan mengganti nilai resistor pada modul. Sebelum arus listrik masuk kedalam modul charger akan melalui modul step up terlebih dahulu yang membantu menaikkan daya baterai atau mengubah tegangan masukan (input) menjadi tegangan keluaran (output) yang lebih tinggi. Kemudian terdapat saklar push button sebuah perangkat elektronik yang digunakan untuk memutuskan jaringan listrik atau untuk menghubungkannya. Jadi saklar pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik.
Rangkaiannya seperti pada gambar 3.6.
Gambar 3.6 Rangkaian Modul Charger, Step Up, Saklar Push Button dan Baterai
3.3.5 Gambar Rangkaian Arduino dengan LCD 16x2 dan Buzzer
LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm). Pada rangkaian alat tersebut buzzer digunakan sebagai alarm kadar air pada kayu, semakin tinggi kadar air pada kayu maka bunyi buzzer akan semakin cepat. Rangkaiannya seperti pada Gambar 3.7.
Gambar 3.7 Rangkaian Arduino dengan LCD 16x2 dan Buzzer
3.3.6 Gambar Rangaian Keseluruhan
Gambar 3.8 adalah gambar keseluruhan rangakain sistem alat ukur kadar air pada kayu. Dengan memanfaatkan ArduinoUno sebagai pengatur setiap komponen yang digunakan. probe elektroda dengan ads1115 sebagai penguat untuk mengukur air yang ada pada kayu sehingga setiap komponen bekerja dengan baik.
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengukuran Kadar Air Pada Kayu
Pengukuran dilakukan dengan metode langsung dengan membandingkan nilai hasil pembacaan dari alat pembanding dan alat yang telah dirancang. Sampel kayu yang diukur divariasikan menjadi 5 sampel. Tabel 4.1 merupakan data hasil pengukuran kadar air pada kayu menggunakan alat pembanding dan alat yang telah dirancang serta persen deviasinya.
Tabel 4.1 Perbandingan Hasil Pengukuran Alat Pembanding dengan Alat yang dirancang
Gambar 4.1 Grafik Sampel-vs-Kadar air hasil pembacaan alat pembanding dan alat ukur kadar air
Gambar 4.1 menunjukkan perbandingan hasil pembacaan alat standar dengan alat yang telah dirancang. Bahwa hasil pembacaan alat standar lebih besar dibandingkan dengan alat yang telah dirancang. Kinerja alat yang telah dirancang secara keseluruhan sudah baik. Hal ini dapat dibuktikan dengan hasil perhitungan persen deviasi. Persen deviasi dihitung berdasarkan data hasil pengukuran alat standard an alat yang dirancang.
1. | | | | = 20%
2. | | | |
= 3.3%
3. | | | |
= 5.8%
4. | | | |
= 5.2%
5. | | | |
= 9.5%
Hasil perhitungan persen deviasi diperoleh nilai maximum pada sampel 1 yaitu 20 % dan nilai minimum pada sampel 2 yaitu 3.3%.
4.2 Software keseluruhan sistem
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_ADS1015.h>
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
Adafruit_ADS1115 ads(0x48);
int buzz = 8;
int hasil;
int hasilakhir;
const int numReadings = 10;
int readings[numReadings]; // the readings from the analog input int readIndex = 0; // the index of the current reading
lcd.print(" FIRDA SINAGA");
digitalWrite(buzz, HIGH);
delay(50);
digitalWrite(buzz, LOW);
delay(50);
for (int thisReading = 0; thisReading < numReadings; thisReading++) {
total = total - readings[readIndex];
// read from the sensor:
readings[readIndex] = baru;
// add the reading to the total:
total = total + readings[readIndex];
// advance to the next position in the array:
readIndex = readIndex + 1;
// if we're at the end of the array...
if (readIndex >= numReadings) { // ...wrap around to the beginning:
readIndex = 0;
}
// calculate the average:
average = total / numReadings;
// send it to the computer as ASCII digits
delay(1); // delay in between reads for stability
hasil=map(average,0,190,0,44);
hasilakhir=hasil+15;
if (hasilakhir<16) {
hasilakhir=0;
}
else if (hasilakhir>44) {
hasilakhir=44;
}
if (hasilakhir>20&&hasilakhir<=44)beep(buzz, 50, 1000);
else beep(buzz, 0,0);
Serial.println(hasilakhir);
lcd.clear();
lcd.setCursor(3,0);
lcd.print("WM METER");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Kdr Air = ");
lcd.setCursor(10,1);
lcd.print(hasilakhir);
lcd.setCursor(14,1);
lcd.print("%");
delay(1500);
}
void beep(int pin, int t_HIGH, int t_LOW ){
digitalWrite(pin, HIGH);
delay(t_HIGH);
digitalWrite(pin, LOW);
delay(t_LOW);
}
4.3 Alat Ukur Kadar Air Pada Kayu
Pengujian akan menggabungkan semua sistem dan berjalan secara otomatis dengan program yang telah dimasukkan ke dalam Arduino Uno. Seperti gambar 4.2
Gambar 4.2 Alat Ukur Kadar Air Pada Kayu Berbasis Arduino Uno Dengan Metode Konduktivitas
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari perancangan dan pengujian alat dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut :
1. Alat ukur kadar air pada kayu dapat dirancang dalam bentuk sederhana dan portable dengan menggunakan Probe Elektroda dengan menggunakan ADC ADS1115 sebagai penguat yang dapat mengukur kadar air pada kayu degan mengukur nilai konduktivitas/daya hantar listrik dari air yang terdapat pada kayu tersebut. Secara keseluruhan kinerja alat yang dirancang sudah cukup baik, hal ini dapat dilihat dari hasil perhitungan rata rata persen deviasi yaitu 8.7 %.
2. Nilai kadar air pada kayu dapat ditampilkan ke LCD display dengan memprogram mikrokontroller Arduino Uno menggunakan software Arduino dan bentuknya yang portable serta menggunakan baterai sebagai sumber daya nya.
5.2 Saran
Untuk pengembangan selanjutnya perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut:
1. Sebaikya dalam perancangan alat ukur kadar air pada kayu menggunakan sensor selain probe elektroda yang tingkat akurasinya lebih baik lagi agar nilai yang terdeteksi oleh sensor tersebut lebih akurat.
2. Sebaiknya dalam perancangan alat ukur kadar air pada kayu ini diperhatikan dalam kestabilan hasil outputnya yang belum stabil.
DAFTAR PUSTAKA
Anonimous. 2008. Electrical Properties of Wood. Dikutip dari www.google.com.
Atharamadhana Fauziah.2014.” Makalah Kadar Air Kayu”.
Faudin Agus.2018.”Cara mengakses module ADC ADS1115”.Nyebarilmu.com Iswanto Apri Heri, S.Hut, M.Si.2008.”TESIS SIFAT FISIS KAYU: Berat Jenis dan
Kadar Air Pada Beberapa Jenis Kayu”. Medan: e-Repository USU.
Kadir Abdul. 2013. “Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroller dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino”. Yogyakarta: Andi.
Simpson, William dan Anton TenWolde. Forest Product Laboratory Technical.1999.
“Wood Handbook Wood as Engineering Material ”.United States Departement of Agriculture. United States.
Susanto Indra.2018.”Microcontroller Menguasai Arduino”. Yogyakarta: Teknosain.
Syahwil Muhammad.2013.”Panduan Mudah Simulasi & PRAKTIK Mikrokontroller Arduino”. Yogyakarta: CV ANDI OFFSET Halaman : 39-45 dan 53-87 Tsoumis, George. 1991. Science and Technology of Wood Structure, Properties,
Utilization. Van Netrherland Reinhold.
https://digiwarestore.com/sensor-other/gravity-analog-tds-sensor-meter-for-arduino- (Tanggal diakses 18 April 2019)
https://mikroavr.com/fungsi-resistor-dan-contoh-rangkaiannya/(Tanggal diakses 18 April 2019)
sagorinotebook.com/modul-dc-dc-penaik-tegangan-step-up-input-module-3-5-18v- output-4-24v/ (Tanggal diakses 01 Juli 2019)
https://www.caratekno.com/cara-mengisi-ulang-baterai-lithium-ion (Tanggal diakses 01 Juli 2019)