BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
4.1 Implementasi Sistem
4.1.1 Konstruksi Utama
Kerangka utama dari sistem ini berupa sebuah papan Arduino Uno R3 karena mudah dioperasikan dan lebih simpel. Arduino pada sistem ini bertindak sebagai unit pemrosesan utama, dimana sensor serta perangkat-perangkat lainnya akan terhubung pada papan ini.
Gambar 4.1 Arduino Uno R3
4.1.2. Bluetooth HC-05
Sistem yang dibuat menggunakan Bluetooth HC-05 untuk pengiriman data dari Arduino ke smartphone pengguna. Perangkat ini dihubungkan ke
Arduino dengan cara mengubungkan pin RX pada Bluetooth ke pin ke TX pada Arduino, dan pin TX pada Arduino ke pin RX pada Arduino. Gambar 4.4 dibawah ini menunjukkan hubungan antara Arduino dengan Bluetooth beserta konektivitasnya. Bluetooth HC-05 mempunyai jarak sejauh 30 meter.
Gambar 4.2. Bluetooth HC-05 4.2. Penggabungan Perangkat Keras
Perangkat keras dihubungkan diimplementasikan dengan papan Arduino dan perangkat lainnya yang sudah dipaparkan diatas. Papan Arduino bertindak sebagai komponen sistem utama, karena pada komponen inilah semua data akan diproses dan proses input/output terjadi di unit ini. Gambar 4.3 dibawah ini menunjukkan penggabungan seluruh komponen perangkat keras yang dibutuhkan oleh sistem.
Gambar 4.3 Perangkat Keras Sistem
4.2.1 Experimental Setup
Gambar 4.4 dibawah ini menunjukkan experimental setup, yaitu alat dan bahan yang diperlukan dalam percobaan dibawah ini
Gambar 4.4 Experimental Setup Cara Kerja :
1. Masukkan tape singkong kedalam wadah kaca yang sudah disediakan.
2. Hubungkan arduino ke android dengan media bluetooth.
3. Tekan tombol start untuk memulai perhitungan kadar alkohol.
4. Sensor akan membaca dan mengirimkan data kembali ke android.
5. Android akan menampilkan kadar alkohol pada tape singkong beserta dengan info apakah tape aman atau tidaknya tape dikonsumsi.
4.3. Pembuatan Perangkat Lunak
Pada tahap pembuatan perangkat lunak, tahap ini dibagi menjadi dua yaitu perangkat lunak Arduino dan perangkat lunak android.
4.3.1. Perangkat Lunak Arduino Uno
Papan Arduino uno diprogram menggunakan Bahasa pemrograman C dan aplikasi Arduino CC sebagai compiler-nya. File program dari compiler nya berekstensi .ino yang kemudian ditanamkan pada papan Arduino melalui kabel USB khusus papan Arduino. Gambar 4.5 dibawah ini merupakan tampilan dari Arduino IDE.
Gambar 4.5 Source code Arduino
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Wire.h>
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial bluetooth(7,3); // RX, TX
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,16,2); // set the LCD address to 0x27 for a 20 chars and 4 line display
char data_bluetooth;
#define pin_sensor A0 double nilai_alkohol;
int i,data_adc;
char input_bluetooth;
void setup() { lcd.backlight();
lcd.init(); // initialize the lcd Serial.begin(9600);
bluetooth.begin(9600);
lcd.setCursor(0,0); lcd.print("-ALCOHOL METER-");
lcd.setCursor(0,1); lcd.print("--By:TEO ILKOM--");
delay(3000);
}
void loop() {
if(bluetooth.available()) {
input_bluetooth=bluetooth.read();
Serial.println(input_bluetooth);
if(input_bluetooth=='S') { input_bluetooth='\0';
for(i=0;i<10;i++) { baca_alkohol();
}
lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" ---RESULT--- ");
} } }
void baca_alkohol() {
lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" --DETECTING--");
data_adc=analogRead(pin_sensor);
delay(1000);
if (data_adc>=3340 && data_adc<=3424) nilai_alkohol=map(data_adc,3340.0, 3424.0, 10.0, 0); //nilai data 10% - 0%
else if(data_adc>=2794 && data_adc<=3340) nilai_alkohol=map(data_adc,2794.0, 3340.0, 75.0, 10.0); //nilai data 75% - 10%
else if(data_adc>=2492 && data_adc<=2795) nilai_alkohol=map(data_adc,2492.0, 2795.0, 100.0, 75.0); //nilai data 100% - 75%
if(nilai_alkohol<0) nilai_alkohol=0;
else if(nilai_alkohol>100) nilai_alkohol=100;
lcd.setCursor(0,1); lcd.print("--VALUE=");
lcd.print(nilai_alkohol,1); lcd.print("% ");
lcd.setCursor(14,1); lcd.print("--");
bluetooth.print("#,"); bluetooth.print(i); bluetooth.print(",");
bluetooth.print(nilai_alkohol,1);
bluetooth.println(",@");
data_adc=0;
}
4.3.2. Perangkat Lunak Android
Aplikasi android pada sistem ini berfungsi untuk menampilkan informasi dari Arduino yang telah melakukan proses perhitungan kadar alkohol.
Implementasi dari aplikasi android terdapat 1 bagian halaman activity.
Berikut adalah rinciannya:
4.3.2.1. Menu Utama
Menu utama pada aplikasi android ini merupakan tampilan yang berisikan perintah untuk menghubungkan smartphone dengan sistem yang telah dihubungkan dengan Bluetooth. Jika pada smartphone pengguna Bluetooth belum dinyalakan, maka akan ada perintah untuk mengaktifkan Bluetooth terlebih dahulu. Dan ditampilan ini hanya terdiri dari satu tombol untuk menghubungkan smartphone dengan sistem.
Gambar 4.6 menunjukkan layout dari menu utama pada sistem.
Gambar 4.6 Layout Menu Utama 4.3.2.2. Hasil Perhitungan
Menu hasil perhitungan merupakan tampilan yang berisikan informasi dari proses perhitungan kadar alkohol yang dilakukan oleh sensor. Selain menampilkan nilai kadar alkohol, tampilan ini memiliki 4 tombol, yaitu tombol Start untuk memulai perhitungan, tombol Connect bluetooth dan tombol Disconnect Bluetooth, serta tombol biografi penulis.
Selain itu, tampilan hasil perhitungan memiliki informasi berupa informasi mengenai tape layak dikonsumsi atau tidak berdasarkan nilai yang telah dihitung oleh sensor. Gambar 4.12 menunjukkan hasil dari layout proses perhitungan.
Gambar 4.7 Layout Hasil Perhitungan
4.3.2.3 Program Android Button Disconnected Sub btnDISCONNECT_Click
Serial1.Disconnect
lblSTATUS.Text = "Disconnected...!!!"
connected = False
ToastMessageShow("Bluetooth dinonaktifkan...", True) btnDISCONNECT.Enabled = False
btnCONNECT.Enabled = True End Sub
4.3.2.4 Program Arduino Button Connect Bluetooth Sub btnCONNECT_Click
If Serial1.IsEnabled = False Then
Msgbox("Bluetooth Anda Belum Aktif.", "Peringatan...!!!") Else
Dim PairedDevices As Map
PairedDevices = Serial1.GetPairedDevices
res = InputList(l, "Pilih Perangkat...", -1) 'show list with paired devices
If res <> DialogResponse.CANCEL Then
Serial1.Connect(PairedDevices.Get(l.Get(res))) 'convert the name to mac address
current = PairedDevices.Get(l.Get(res)) End If
End If End Sub
4.4. Pengujian Alat
Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui apakah alat yang telah dibuat sesuai dengan analisis dan perancangan sistem yang telah dilakukan sebelumnya dan untuk mengetahui apakah alat dapat bekerja dengan baik atau tidak. Pada tahap ini, pengujian yang dilakukan adalah pengujian sensor gas, membaca nilai kadar alkohol dengan sensor.
4.4.1. Pengujian Sensor Gas
Pengujian sensor gas ini adalah hal yang sangat penting dilakukan, mengingat proses perhitungan kadar gas pada tape singkong hanya mengandalkan sensor ini. Sensor gas menggunakan sinyal analog sebagai transimisinya. Rentang dari sinyal analog ini terdiri dari 10 bit dengan rentang 0-1023. Perlu diketahui bahwa nilai yang dikeluarkan oleh sensor merupakan nilai Sinyal Listrik yang akan diproses lebih lanjut. Pengujian ini dilakukan untuk membuktikan apakah sensor dapat bekerja dengan baik atau tidak. Setelah pengujian dilakukan, didapatkan hasil sebagai berikut.
Kadar Alkohol (%) Nilai Sinyal Lisrik
100 2492
96 2540
75 2794
10 3340
0 3424
Tabel 4.1 Konversi Nilai ADC menjadi nilai Kadar Alkohol
Berdasarkan hasil perhitungan tersebut, tidak bisa disimpulkan berapa banyak nilai ADC yang terdapat dalam 1% Alkohol karena sensor
perhitungan sensor dengan kadar alkohol 0% = 3242. Jadi untuk mendapatkan perhitungan nilai kadar alkohol pada kadar alkohol, dibuat fungsi pada compiler sebagai berikut:
If(data_adc>=3340 && data_adc<=3424) nilai_alkohol=map (data_adc,3340.0, 3424.0, 10.0, 0); //nilai data 10% - 0%
else if (data_adc>=2794 && data_adc<=3340) nilai_alkohol=map (data_adc,2794.0, 3340.0, 75.0, 10.0); //nilai data 75% - 10%
else if (data_adc>=2492 && data_adc<=2795) nilai_alkohol=map (data_adc,2492.0, 2795.0, 100.0, 75.0); //nilai data 100% - 75%
Dibawah ini adalah gambar pengkonversian nilai ADC menjadi nilai Kadar alkohol dengan pengujian terhadap larutan alkohol sebesar 75%.
Gambar 4.8 Perhitungan nilai ADC (kiri) dan Konversinya (Kanan)
Pada penelitian ini, digunakan tape singkong sebanyak 0.5 Kg dengan kadar ragi yang berbeda-beda. Ada yang 16 gram, 32 gram, dan 64 gram.
Pengecekan dilakukan dengan rentang waktu setiap 24 jam. Pengecekan dilakukan dalam waktu 5 hari untuk melihat apakah alat bekerja dengan baik. Dari data konversi diatas, dilakukan perhitungan nilai tape Tabel 4.1 – 4.3 dibawah ini merupakan tabel pengujian sensor gas pada tape singkong.
Day
Time
Yeast (gr) Value (%) Calibration
(Second)
Tape Phase (Hour)
Attempt (Times)
1 10 24 5 16 0
2 10 48 6 16 1
3 10 72 7 16 3
4 10 96 8 16 4
5 10 120 9 16 6
Average 2.8
Tabel 4.2. Data Uji Sensor Gas Pada Tape Singkong 1
Day
Tabel 4.3. Data Uji Sensor Gas Pada Tape Singkong 2
Day
Tabel 4.4. Data Uji Sensor Gas Pada Tape Singkong 3
Berdasarkan tabel diatas semakin lama waktu fermentasi singkong, semakin tinggi pula kadar gas alkohol yang dihasilkan dan alat bekerja dengan baik.
4.4.2. Hasil Akhir Pengujian pada Tape Singkong.
Gambar 4.9 Comparison Chart of alcohol levels to time for Tape 1
Gambar 4.10 Comparison Chart of alcohol levels to time for Tape 2
0
Gambar 4.11 Comparison Chart of alcohol levels to time for Tape 1
Gambar 4.12 Comparison graph for tape 1, 2, and 3
0
Gambar 4.13 Sampel Tape Singkong 4.4.3. Pengujian Pengiriman Nilai Kadar Alkohol.
Setelah sensor membaca dan menghitung nilai kadar alkohol dari tape singkong, kemudian aplikasi android akan menampilkan nilai yang telah diproses oleh Arduino. Gambar 4.20. menunjukkan hasil dari pembacaan data yang dikirim oleh Arduino.
Gambar 4.14 Hasil Pengiriman dari Arduino ke Android
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan dan hasil dari penelitian, maka diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Pada hari pertama, didapatkan perhitungan dengan nilai kadar alkohol 0%
pada Tape Singkong 1 dengan ragi 16 gr, 1% pada Tape Singkong dengan ragi 32 %, dan 1% pada Tape Singkong dengan ragi 64 gr.
2. Sensor membutuhkan waktu sekitar 10 detik untuk menghitung nilai kadar alkohol pada tapai singkong.
3. Bluetooth akan mengirimkan nilai kadar alkohol tersebut ke smartphone dengan interval 1 detik agar smartphone dapat membaca data yang dikirim tersebut secara optimal.
4. Berdasarkan hasil pengujian bahwa alat dapat membaca kadar alkohol pada tapai singkong dengan baik.
5.2. Saran
Adapun saran-saran yang dapat dipertimbangkan dari hasil penelitian ini agar penelitian ini dapat dikembangkan lebih lanjut yaitu:
1. Karena dalam penelitian ini penulis hanya menggunakan sensor gas saja, diharapkan penelitian selanjutnya dapat menggunakan sensor-sensor lainnya untuk mengukur kandungan lain pada tapai.
2. Diharapkan penelitian selanjutnya menggunakan perangkat monitoring jarak jauh selain modul Bluetooth, seperti melalui SMS.
DAFTAR PUSTAKA
Mustafa, A.F. 2014. Sistem Pendeteksi Kadar Alkohol Berbasis Mikrokontroler Pada Minuman Beralkohol Dengan Tampilan LCD. Jounrnal Of Fibusi Vol.
2, Pages 1-9.
M.Gibb,Alicia. New Media Art, Design, And The Arduino Microcontrollerr: A Malleable Tool .2010.
Oktodiranto, Yasi. 2013. Design and Implementation of Alcohol Detection System on the Car Based Arduino Uno. Journal e-Proceeding of Engineering : Vol.4, Issue 1, Pages 234-238.
Budiastara, I Nyoman. 2009. Rancang Bangun Alat Ukur Kadar Alkohol Pada Minuman Berbasis Mikrokontroler AT89S51. Pages 31-37.
Adnyana, Pande. 2015. Rancangan Bangun Alat Pendeteksi Kadar Alkohol Pada Minuman Beralkohol Menggunakan Sensor MQ-3 Berbasis ATmega328. E-Journal SPEKTRUM Vol.2 , Pages 111-116.
Gozali, Imam. Perencanaan Dan Pembuatan Alat Pendeteksi Kadar Alkohol Pada Buah Secara Elektronik.2006.
Samuri, Ahmad. 2017. Kadar Alkohol Pada Tape Singkong (Manihot Utilissima) dengan penambahan Ekstrak Buah Nanas (Ananas Comosus).
Wardhana, Lingga. 2006. Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATmega8535, Yogyakarta: C.V Andi Offset.
Bruce, Gardner. 2007. Fuel Ethanol Subsidies and Farm Price Support. Journal of Agricultural & Food Industrial Organization, Vol. 5, Article 4.
Herlina, Cicik. 2014. Uji beda kadar alkohol pada tape beras, ketan hitam, dan singkong. Jurnal Teknika Vol. 6 No 1. Pages 531.
Satria, Vikri, dkk. 2013. Rancangan Bangun Alat Ukur Kadar Alkohol Pada Cairan Menggunakan Sensor MQ-3 Berbasis Mikrokontroler AT89S51.
Jurnal Fisikia Unand, Vol. 2, Pages 13-19.
Suantiti, Ni Made. 2015. Kadar Etanol Dalam Tape Sebagai HAsil Fermentasi Beras Ketan (Oryza sativa glutinosa) Dengan Saccaromyces cerevisiae.
Jurnal Virgin, Jilid 1, Nomor 1, Pages 16-19.
Berlian, Zainal. 2016. Uji Kadar Alkohol Pada Tapai Ketan Putih Dan Singkong Melalui Fermentasi Dengan Dosis Ragi Yang Berbeda. Jurnal Biota Vol. 2.
Pages 106.
Santoso, Hari. 2015. Panduan Praktis Arduino Untuk Pemula. Trenggalek.
Elangsakti.
LISTING PROGRAM
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Wire.h>
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial bluetooth(2,3); // RX, TX
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,16,2); // set the LCD address to 0x27 for a 20 chars and 4 line display
char data_bluetooth;
#define pin_sensor A0
double nilai_alkohol;
int i,data_adc;
void setup() { lcd.backlight();
lcd.init(); // initialize the lcd bluetooth.begin(9600);
lcd.setCursor(0,0); lcd.print("-ALKOHOL METER-");
lcd.setCursor(0,1); lcd.print("--By:TEO ILKOM--");
delay(3000); lcd.clear();
}
void loop() {
data_adc=analogRead(pin_sensor);
delay(2000);
nilai_alkohol=data_adc;///20.0;
//nilai_alkohol=map(nilai_alkohol,40,2667,0,100);
if(nilai_alkohol<0) nilai_alkohol=0;
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0); lcd.print("-ALKOHOL METER-");
lcd.setCursor(0,1); lcd.print("--Kadar=");
lcd.print(nilai_alkohol,1); lcd.print("% ");
lcd.setCursor(14,1); lcd.print("--");
bluetooth.print("#,"); bluetooth.print(nilai_alkohol,1);
bluetooth.println(",@");
data_adc=0;
}
#Region Project Attributes
#ApplicationLabel: Alkohol Meter
#VersionCode: 1
#VersionName:
'SupportedOrientations possible values: unspecified, landscape or portrait.
#SupportedOrientations: portrait
#CanInstallToExternalStorage: False
#End Region
#Region Activity Attributes
#FullScreen: False
#IncludeTitle: False
#End Region
Sub Process_Globals
'These global variables will be declared once when the application starts.
'These variables can be accessed from all modules.
Dim Serial1 As Serial
Dim TextReader1 As TextReader Dim TextWriter1 As TextWriter Dim connected As Boolean Dim current As String Dim Timer1 As Timer Dim nilai_alkohol As String Dim status As String
Dim data_bluetooth As String End Sub
Sub Globals
'These global variables will be redeclared each time the activity is created.
'These variables can only be accessed from this module.
Dim kirim As String
Private btnCONNECT As Button Private btnDISCONNECT As Button Private lblSTATUS As Label
Private lblSENSOR As Label
Dim sf As StringFunctions Private btnBiodata As Button Private lblHASIL As Label Private btnSTART As Button End Sub
Sub Activity_Create(FirstTime As Boolean)
'Do not forget to load the layout file created with the visual designer. For example:
If TextReader1.ready Then 'check if there is any data waiting to be read
data_bluetooth = TextReader1.ReadLine
status = sf.SplitGetWord(data_bluetooth,Chr(44),2) ' PROSES PARSING DATA (MEMILAH DATA) Chr(44) = ,
nilai_alkohol = sf.SplitGetWord(data_bluetooth,Chr(44),3) ' PROSES PARSING DATA (MEMILAH DATA) Chr(44) = ,
lblSENSOR.Text=nilai_alkohol
If status=9 Then
If nilai_alkohol<=3 Then
lblHASIL.Text = "SAFE FOR CONSUME"
lblHASIL.Color = Colors.Green
else If nilai_alkohol>3 And nilai_alkohol<=7 Then lblHASIL.Text = "SAFE ENOUGH FOR CONSUME"
lblHASIL.Color = Colors.Yellow else if nilai_alkohol>7 Then
lblHASIL.Text = "NOT HEALTHY FOR CONSUME"
End Sub
Sub btnCONNECT_Click
If Serial1.IsEnabled = False Then
Msgbox("Bluetooth is Off.", "Warning...!!!") Else
Dim PairedDevices As Map
PairedDevices = Serial1.GetPairedDevices
res = InputList(l, "Choose Device...", -1) 'show list with paired devices If res <> DialogResponse.CANCEL Then
Serial1.Connect(PairedDevices.Get(l.Get(res))) 'convert the name to mac address
current = PairedDevices.Get(l.Get(res)) End If
End If End Sub
Sub Serial1_Connected (success As Boolean) If success Then
ToastMessageShow("Connection Succes...", False) TextReader1.Initialize(Serial1.InputStream)
TextWriter1.Initialize(Serial1.OutputStream) lblSTATUS.Text = "...Bluetooth Connected..."
connected = True
btnDISCONNECT.Enabled = True btnCONNECT.Enabled = False
Else
connected = False Timer1.Enabled = False
btnDISCONNECT.Enabled = False btnCONNECT.Enabled = True
lblSTATUS.Text = "Press Connect Buttonn..."
Msgbox(LastException.Message, "Error connecting.") End If
End Sub
Sub Activity_KeyPress (KeyCode As Int) As Boolean If KeyCode = KeyCodes.KEYCODE_BACK Then
If Msgbox2("Are you sure to exit?", "", "Yes", "", "No", Null) =
Sub Activity_Pause (UserClosed As Boolean)
End Sub
Sub btnBiodata_Click
StartActivity(BIODATA)
End Sub
Sub btnSTART_Click
If connected = True Then kirim = "S"
TextWriter1.Write(kirim) TextWriter1.Flush
ToastMessageShow("Analysys Starts...", True) lblHASIL.Text = "...Loading..."
lblHASIL.Color = Colors.White Timer1.Enabled = True
Else
Msgbox("Bluetooth is Off.", "Warning...!!!") End If
End Sub
No Nama Kegiatan Tahun 1 Seminar Nasional Industri Kreatif IT Fest 2017 2017
Bahasa Pemrograman : Java, C++, C#, HTML
DMBS : MySQL
Software : Android Studio, Office Application, Adobe Flash,
Umelet, Arc View GIS, Sharp Develop, Visual Studio.
PENGALAMAN ORGANISASI / KEPANITIAAN
No Organisasi Posisi Tahun
1 OSIS Anggota 2008 – 2010
2 OSIS Seksi Ketakwaan Terhadap Tuhan
Yang Maha Esa 2012 – 2014
Wakil Ketua Natal 2015
5
Pelayanan Mahasiswa Pantekosta (PELMAP)
USU
Sekretaris, Wakil Ketua 2016 – 2017, 2017 - 2018 PELATIHAN / SEMINAR
KEAHLIAN