TUGAS AKHIR
DisusunOleh : Nama : Ebiet Van Heriyanto
NIM : 09.41020.0051
Program : S1 (Strata Satu)
Jurusan : SistemKomputer
SEKOLAH TINGGI
MANAJEMEN INFORMATIKA & TEKNIK KOMPUTER SURABAYA
ABSTRAK
ABSTRAK ………...i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ……….iv
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR LAMPIRAN ... x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Rumusan Masalah... 3
1.3 Batasan Masalah ... 3
1.4 Tujuan ... 3
1.5 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II LANDASAN TEORI ... 6
2.1 Karakteristik Padi ... 6
2.2 Drying (Pengeringan) ... 7
2.2.1 Suhu ... 8
2.2.2 Kelembaban ... 8
2.3 Arduino Uno R3 ... 9
2.3.1 Daya (Power) ... 11
2.4 Sensor Suhu dan Kelembaban DHT21 ... 22
2.5 Modul LCD 16x2... 23
2.6 Motor DC ... 24
2.7 Rangkaian Driver Motor ... 25
2.8 Rangkaian Driver Relay ... 26
2.9 Kontrol PWM Motor DC ... 27
BAB III METODE PENELITIAN... 29
3.1 Model Penelitian ... 29
3.2 Prosedur Penelitian ... 30
3.3 Cara Kerja Sistem Secara Keseluruhan ... 31
3.4 Perancangan Hardware ... 31
3.4.1 Rangkaian Relay ... 31
3.4.2 Rangkaian Lcd ... 32
3.4.3 Rangkaian Driver Motor ... 33
3.4.4 Heater ... 34
3.4.5 Blower ... 34
3.4.6 Pengaduk ... 35
3.4.7 Sensor Suhu Dan Kelembaban DHT21 ... 35
3.4.8 Arduino Uno R3... 35
3.4.9 Platform Pengering Gabah... 35
c). Kondisi Satu ... 38
d). Kondisi Dua ... 38
e). Kondisi Tiga ... 38
3.6 Prosedur Evaluasi ... 38
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 41
4.1 Pengujian Arduino Uno R3 ... 41
4.1.1 Tujuan ... 41
4.1.2 Alat yang Digunakan ... 41
4.1.3 Prosedur Pengujian ... 42
4.1.4 Hasil Pengujian Arduino Uno R3 ... 42
4.2 Pengujian LCD ... 43
4.2.1 Tujuan ... 43
4.2.2 Alat yang Digunakan ... 43
4.2.3 Prosedur Pengujian ... 43
4.2.4 Hasil Pengujian LCD ... 43
4.3 Pengujian Sensor suhu dan Kelembaban ... 44
4.3.1 Tujuan ... 44
4.3.2 Alat yang Digunakan ... 44
4.3.3 Prosedur Pengujian ... 44
4.4.3 Prosedur Pengujian ... 50
4.4.4 Hasil Pengujian Blower ... 50
4.5 Pengujian Heater... 50
4.5.1 Tujuan ... 50
4.5.2 Alat yang Digunakan ... 50
4.5.3 Prosedur Pengujian ... 50
4.5.4 Hasil Pengujian Heater ... 51
4.6 Pengujian Pengaduk ... 52
4.6.1 Tujuan ... 52
4.6.2 Alat yang Digunakan ... 52
4.6.3 Prosedur Pengujian ... 52
4.6.4 Hasil Pengujian Pengaduk ... 52
4.7 Pengujian Sistem Keseluruan ... 53
4.7.1 Tujuan ... 53
4.7.2 Alat yang Digunakan ... 53
4.7.3 Prosedur Pengujian ... 54
4.7.4 Hasil Pengujian Keseluruhan ... 55
BAB V PENUTUP ... 57
5.1 Kesimpulan ... 57
5.2 Saran ... 57
Tabel 2.1 Deskripsi Arduino Uno R3 ... 10
Tabel 4.1 Hasil pengujian arduino ... 42
Tabel 4.2 Hasil pengujian suhu ruang pengering dengan DHT21 ... 47
Tabel 4.3 Hasil pengujian kelembaban ruang pengering dengan DHT21 ... 48
Tabel 4.4 hasil pengujian suhu pada heater ... 51
Gambar 2.1 Arduino Uno R3 Sisi Depan (Kiri) dan Belakang(Kanan) ... 10
Gambar 2.2 Tampilan Software Arduino IDE ... 14
Gambar 2.3 Sensor DHT21 ... 23
Gambar 2.4 Konfigurasi pin LCD ... 23
Gambar 2.5 Konfigurasi pin IC L293D ... 25
Gambar 2.6 Pulsa Dengn Duty Cycle 50% ... 27
Gambar 2.7 Pulsa PWM ... 28
Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem ... 29
Gambar 3.2 Rangkaian Relay ... 32
Gambar 3.3 Rangkaian LCD ... 33
Gambar 3.4 Rangkaian Driver Motor ... 34
Gambar 3.5 platform pengering gabah. ... 36
Gambar 3.6 flowcart sistem pengering gabah ... 37
Gambar 4.1 Hasil Pengujian LCD ... 44
Gambar 4.1 Merupakan grafik nilai suhu DHT21 dan nilai suhu hygrometer ... 47
Gambar 4.2 merupakan grafik nilai kelembaban DHT21 dan nilai kelembaban hygrometer ………49
Gambar 4.3 Gambar motor dc dan gearbox ... 53
BAB I PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang Masalah
Pada saat ini masih banyak petani di Indonesia terutama petani padi masih menggunakan cara konvensional dalam memanfaatkan hasil paska panen. Hal ini dapat dilihat dalam pengolahan paska panen dilakukan dengan cara menjemur padi di tempat terbuka menggunakan bantuan dari sinar matahari dengan waktu yang cukup lama. Hal ini dikarenakan pada waktu pengeringan juga sangat tergantung pada kondisi cuaca. Padahal suhu panas dari sinar matahari tidak selalu stabil/berubah-ubah, maka perlu adanya inovasi untuk mengefisienkan proses pengeringan dengan cara yang modern dan efisien. Sehingga dapat memanfaatkan hasil paska panen dengan mudah, efisien dan tidak tergantung pada cuaca (waktu).
Secara nasional kehilangan hasil pasca panen masih sangat tinggi. Menurut data BPS (Badan Pusat Statistik) tahun 1994/1995, tingkat kehilangan hasil paska panen padi mencapai 20,51%.(Budi utomo : Ekologi Benih, 2006) Pada umumnya kadar air padi basah (baru dipanen) masih cukup tinggi. Pada tingkat kadar air tersebut, padi tidak aman disimpan karena sangat mudah terserang jamur. Sehingga agar aman disimpan, padi perlu dikeringkan hingga mencapai kadar air keseimbangan, yaitu sekitar 14%. Hal ini sesuai dengan pedoman pengolahan hasil paska panen padi yaitu hasil tanaman padi yang telah dilepas dari tangkainya dengan cara perontokkan, dikeringkan, dan dibersihkan yang memiliki kadar air maksimum 14%. Oleh karena itu dalam keadaan ini dibutuhkan proses pengeringan dengan waktu yang relatif lebih cepat dengan kadar air yang merata. Dibutuhkan pemanas untuk mengatur suhu panas yang digunakan sebagai mesin pengering padi yang dapat dikontrol dan diatur secara otomatis untuk mempermudah dalam pemakaian alat tersebut. Dalam suatu proses pengeringan dengan sumber panas buatan yang dapat diatur untuk mencapai panas yang konstan. Ada bebarapa cara pengeringan salah satunya adalah pengeringan dengan pemindahan panas secara konveksi. Pemindahan panas secara konveksi lebih merata karena panas dilewatkan melalui permukaan sebuah benda/media.
pada yang lebih besar, karena luas permukaanya relatif besar dibanding volumenya, dan jarak bagi perpindahan air lebih pendek. Anatomi benih akan menentukan seberapa cepat air dapat berpindah dari bagian dalam ke bagian luar selama proses pengeringan. Struktur yang tebal atau padat akan menghambat pergerakan air. (Budi utomo : Ekologi Benih, 2006).
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, dapat dirumuskan permasalahan yaitu: 1. Bagaimana pembacaan suhu dan kelembaban ruangan untuk mengukur
kadar air gabah menggunakan Arduino uno R3?
2. Bagaimana mengatur heater dan blower sehingga kelembaban dalam ruang pengering tercapai?
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah pada semua pengaturan peralatan / parameter yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah:
1. Sensor DHT21 digunakan untuk mengukur kelembaban ruang pengering. 2. Sensor suhu dan kelembaban menggunakan DHT21.
3. Gabah yang dikeringkan pada ruang pengering sebesar 5kg.
4. Motor pengaduk tempat pengering gabah menggunakan motor dc 12 volt.
1.4 Tujuan
Dalam rancang bangun pengering gabah ini terdapat beberapa tujuan penulis, antara lain:
2. Mengatur heater dan blower sehingga kelembaban dalam ruang pengering tercapai.
1.5 Sistematika Penulisan
Pembahasan Tugas Akhir ini secara garis besar tersusun dari 5 (lima) bab, yang sebagai berikut :
BAB I. PENDAHULUAN
Pada Bab ini akan dibahas mengenai latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujua penulisan, dan sistematika penulisan.
BAB II. LANDASAN TEORI
Pada Bab ini akan dibahas teori penunjang dari permasalahan, yaitu mengenai karakteristik padi, drying (pengeringan), suhu, kelembaban, arduino uno r3, sensor suhu dan kelembaban DHT21, modul LCD, motor dc, rangkaian driver motor, rangkaian driver relay, control pwm motor dc.
BAB III. METODE PENELITIAN
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada Bab ini akan dibahas mengenai hasil yang diperoleh dari proses pengiriman data dari sensor DHT21 kepada arduino uno r3.data sensor DHT21 berupa nilai suhu dan kelembaban yang akan diproses oleh arduino uno r3 dan ditampilkan oleh LCD.
BAB V. PENUTUP
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Karakteristik Padi
Menurut Grist (1960), tanaman padi diklasifikasikan ke dalam divisioSpermatophytae dengan subdivisio Angiospermae, digolongkan ke dalam kelas Monocotyledonae, ordo Poales dengan famili Graminae dengan genus Oryza Linn dannama spesies Oryza sativa L. Pertumbuhan akar pada padi dimulai dari proses perkecambahan benih. Akar yang pertama muncul yaitu akar tunggang kemudian setelah 5-6 hari akan tumbuh akar serabut. Akar ini hanya dapat menembus lapisan tanah bagian atas/ lapisan oleh tanah yaitu berkisar antara 10-12 cm. Pada umur 30 hari setelah tanam, akar akan dapat menembus hingga kedalaman 18 cm dan pada umur 50 hari akar sudah mulai dapat menembus lapisan tanah di bawahnya (sub soil) yaitu berkisar 25 cm (AAK, 1990).Daun padi mula-mula muncul pada saat perkecambahan dan dinamakan coleoptil. Coleptile keluar dari benih yang disebar dan akan memanjang terus sampai ke permukaan air. Setelah coleoptile membuka, maka akan di ikuti dengan keluarnya daun pertama, daun kedua dan seterusnya hingga mencapai puncak yang disebut daun bendera. Sedangkan daun terpanjang biasanya terdapat pada daun ketiga. Daun bendera merupakan daun yang lebih pendek dari pada daun yang di bawahnya, namun lebih lebar dari pada daun sebelumnya .Batang tanaman padi mempunyai batang yang beruas-ruas panjang, memiliki rongga dan berbentuk bulat.
pertumbuhan, yang pada akhirnya menjadi batang baru. Batang baru dapat disebut batang sekunder (kedua), apabila batang tersebut terletak pada buku terbawah (AAK,1990).Anakan muncul pada batang utama dalam urutan yang bergantian. Anakan primer tumbuh dari buku terbawah dan memunculkan anakan sekunder. Anakan sekunder ini pada gilirannya akan menghasilkan anakan tersier. Anakan terbentuk dari umur 10 hari dan maksimum pada umur 50 – 60 hari sesudah tanam.Sebagian dari anakan yang telah mencapai batas maksimum akan berkurang karena pertumbuhannya yang lemah, bahkan mati. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya disebabkan karena persaingan antara anakan, saling terlindung,kekurangan nitrogen dan juga jarak tanam.
2.2 Drying (Pengeringan)
Pengeringan merupakan proses pengurangan kadar air bahan hingga mencapai kadar air tertentu sehingga menghambat laju kerusakan bahan akibat aktifitas biologis dan kimia (Brooker et al.,2004). Dasar proses pengeringan adalah terjadinya penguapan air bahan ke udara karena perbedaan kandungan uap air antara udara dengan bahan yang dikeringkan. Agar suatu bahan dapat menjadi kering, maka udara harus memiliki kandungan uap air atau kelembaban yang relatif rendah dari bahan yang dikeringkan. Pada saat suatu bahan dikeringkan terjadi dua proses secara bersamaan, yaitu:
2. Perpindahan massa (air) di dalam bahan akibat penguapan pada proses pertama.
2.2.1 Suhu
Salah satu faktor yang mempengaruhi kegiatan biologis gabah adalah suhu. Perubahan secara kimia pada proses penyimpanan secara cepat dapat terjadi pada tingkat suhu 30 0C hingga 40 0C, pada suhu diatas 50 0C menyebabkan kerusakan butir gabah, sedangkan pada suhu diatas 60 0C menyebabkan kehilangan daya kecambah (Hall, 1970).
Suhu dipengaruhi oleh perpindahan panas secara konveksi bebas dari udara luar (Brooker, 1973) sehingga pengukuran suhu secara garis besar dilakukan pada dua tahap yaitu suhu udara luar dan suhu di dalam ruang penyimpanan. Pengukuran suhu dalam ruang penyimpanan dilakukan dengan membagi dua kategori pengukuran suhu yaitu pengukuran arah horizontal dan arah vertikal pada titik pengamatan. Arah horizontal terdiri dari 3 lapisan yaitu lapisan atas, tengah dan bawah. Sedangkan arah vertikal terdiri dari 2 bagian yaitu bagian pinggir dan bagian tengah.
2.2.2 Kelembaban
Pengukuran kelembaban arah horizontal terdiri dari 3 lapisan yaitu lapisan atas, tengah dan bawah. Sedangkan arah vertikal terdiri dari 2 bagian yaitu bagian pinggir dan bagian tengah.
2.3 Arduino Uno R3
Uno Arduino adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328, Board ini memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik tombol reset. Pin-pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan bisa didapat dari adaptor AC-DC atau baterai untuk menggunakannya. Board Arduino Uno memiliki fitur-fitur baru sebagai berikut :
Gambar 2.1 Arduino Uno R3 Sisi Depan (Kiri) dan Belakang(Kanan) Sumber : (arduino.cc, 2013) Secara umum arduino terdiri dari dua bagian, yaitu:
1. Hardware: papan input/output (I/O)
2. Software: software arduino meliputi IDE untuk menulis program, driver untuk koneksi dengan komputer, contoh program dan library untuk pengembangan program. (Djuandi, 2011)
Tabel 2.1 Deskripsi Arduino Uno R3
Mikrokontroler ATmega328
Tegangan pengoperasian 5V
Tegangan input yang disarankan
7-12V
Batas tegangan input 6-20V
Jumlah pin I/O digital 14 (6 di antaranya menyediakan keluaran PWM)
Jumlah pin input analog 6
Arus DC untuk pin 3.3V 50 mA
Memori Flash
32 KB (ATmega328), sekitar 0.5 KB digunakan oleh bootloader
SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
Clock Speed 16 MHz
2.3.1 Daya (Power)
Arduino Uno dapat disuplai melalui koneksi USB atau dengan sebuah power suplai eksternal. Suplai eksternal (non-USB) dapat diperoleh dari sebuah adaptor AC ke DC atau baterai. Adaptor dapat dihubungkan dengan mencolokkan sebuah center-positive plug yang panjangnya 2,1 mm ke power jack dari board. Kabel lead dari sebuah battery dapat dimasukkan dalam header/kepala pin Ground (Gnd) dan pin Vin dari konektor POWER.
Board Arduino Uno dapat beroperasi pada sebuah suplai eksternal 6
sampai 20 Volt. Jika disuplai dengan yang lebih kecil dari 7 V, kiranya pin 5 Volt mungkin mensuplai kecil dari 5 Volt dan board Arduino Uno bisa menjadi tidak stabil. Jika menggunakan suplai yang lebih dari besar 12 Volt, voltage regulator bisa kelebihan panas dan membahayakan board Arduino Uno. Range yang direkomendasikan adalah 7 sampai 12 Volt. (arduino.cc, 2013)
Pin-pin dayanya adalah sebagai berikut:
ini, atau jika penyuplaian tegangan melalui power jack, aksesnya melalui pin ini.
b) 5V. Pin output ini merupakan tegangan 5 Volt yang diatur dari regulator pada board. Board dapat disuplai dengan salah satu suplai dari DC power jack (7-12V), USB connector (5V), atau pin VIN dari board (7-12). Penyuplaian tegangan melalui pin 5V atau 3,3V membypass regulator, dan dapat membahayakan board. Hal itu tidak dianjurkan.
c) 3V3. Sebuah suplai 3,3 Volt dihasilkan oleh regulator pada board. Arus maksimum yang dapat dilalui adalah 50 mA.
d) GND. Pin ground. 2.3.2 Memori
ATmega328 mempunyai 32 KB yang bersifat non-volatile, digunakan untuk menyimpan program yang dimuat dari komputer. (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader). ATmega 328 juga mempunyai 2 KB SRAM yang volatile (hilang saat daya dimatikan), digunakan oleh variable-variabel di dalam program. dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis (RW/read and written). (arduino.cc, 2013)
2.3.3 Input dan Output
a) Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan memancarkan (TX) serial data TTL (Transistor-Transistor Logic). Kedua pin ini dihubungkan ke pin-pin yang sesuai dari chip Serial Atmega8U2 USB-ke-TTL. b) External Interrupts: 2 dan 3. Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk
dipicu sebuah interrupt (gangguan) pada suatu nilai rendah, suatu kenaikan atau penurunan yang besar, atau suatu perubahan nilai.
c) PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8-bit PWM output dengan fungsi analogWrite().
d) SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin-pin ini mensupport komunikasi SPI menggunakan SPI library.
e) LED: 13. Ada sebuah LED yang terpasang, terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai HIGH LED menyala, ketika pin bernilai LOW LED mati.
Arduino UNO mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5, setiapnya memberikan resolusi 10 bit. Secara default, 6 input analog tersebut mengukur tegangan dari ground sampai tegangan 5 Volt, dengan itu memungkinkan untuk mengganti batas atas dari rangenya dengan menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference(). Di sisi lainnya, beberapa pin mempunyai fungsi spesifik yaitu pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL. Mendukung komunikasi TWI dengan menggunakan Wire library. Ada sepasang pin lainnya pada board yaitu AREF referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan analogReference(), dan reset untuk mereset mikrokontroler. (arduino.cc, 2013)
Arduino IDE adalah software yang ditulis menggunakan java dan berdasarkan pengolahan seperti, avr-gcc, dan perangkat lunak open source lainnya (Djuandi, 2011). Arduino IDE terdiri dari:
1. Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan mengedit program dalam bahasa processing.
2. Verify / Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa processing) menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah mikrokontroller tidak akan bisa memahami bahasa processing, yang dipahami oleh mikrokontroller adalah kode biner.
Gambar 2.2 Tampilan Software Arduino IDE
Pada Gambar 2.2 terdapat menu bar, kemudian toolbar dibawahnya, dan sebuah area putih untuk editing sketch, area hitam dapat kita sebut sebagai progress area, dan paling bawah dapat kita sebut sebagai “status bar”.
Arduino ini bisa dijalankan di komputer dengan berbagai macam platform karena didukung atau berbasis Java. Source program yang dibuat untuk
aplikasi mikrokontroler adalah bahasa C/C++ dan dapat digabungkan dengan assembly. (arduino.cc, 2013)
1. Struktur
Setiap program Arduino (biasa disebut sketch) mempunyai dua buah fungsi yang harus ada (arduino.cc, 2013). Antara lain:
a) void setup( ) { }
Semua kode didalam kurung kurawal akan dijalankan hanya satu kali ketika program Arduino dijalankan untuk pertama kalinya.
b) void loop( ) { }
Fungsi ini akan dijalankan setelah setup (fungsi void setup) selesai. Setelah dijalankan satu kali fungsi ini akan dijalankan lagi, dan lagi secara terus menerus sampai catu daya (power) dilepaskan.
2. Serial
Serial digunakan untuk komunikasi antara arduino board, komputer atau perangkat lainnya. Arduino board memiliki minimal satu port serial yang berkomunikasi melalui pin 0 (RX) dan 1 (TX) serta dengan komputer melalui USB. Jika menggunakan fungsi – fungsi ini, pin 0 dan 1 tidak dapat digunakan untuk input digital atau output digital (arduino.cc, 2013). Terdapat beberapa fungsi serial pada arduino, antara lain:
Fungsi ini digunakan untuk transmisi data serial dan mengatur data rate dalam bits per second (baud). Untuk berkomunikasi dengan komputer gunakan salah
satu dari angka ini: 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 57600, atau 115200.
b) Serial.available ( )
Fungsi ini digunakan untuk mendapatkan jumlah data byte (characters) yang tersedia dan membacanya dari port serial. Data tersebut adalah data yang telah tiba dan disimpan dalam buffer serial yang menampung sampai 64 bytes. c) Serial.read ( )
Fungsi digunakan untuk membaca data serial yang masuk. d) Serial.print ( ) dan Serial.println ( )
Fungsi ini digunakan untuk mencetak data ke port serial dalam format text ASCII. Sedangkan fungsi Serial.println ( )sama seperti fungsi Serial.print ( ) hanya saja ketika menggunakan fungsi ini akan mencetak data dan kemudian diikuti dengan karakter newline atau enter.
3. Syntax
Berikut ini adalah elemen bahasa C yang dibutuhkan untuk format penulisan. (arduino.cc, 2013)
a) //(komentar satu baris)
Kadang diperlukan untuk memberi catatan pada diri sendiri apa arti dari kode-kode yang dituliskan. Cukup menuliskan dua buah garis miring dan apapun yang kita ketikkan dibelakangnya akan diabaikan oleh program.
Jika anda punya banyak catatan, maka hal itu dapat dituliskan pada beberapa baris sebagai komentar. Semua hal yang terletak di antara dua simbol tersebut akan diabaikan oleh program.
c) { }(kurung kurawal)
Digunakan untuk mendefinisikan kapan blok program mulai dan berakhir (digunakan juga pada fungsi dan pengulangan).
d) ;(titk koma)
Setiap baris kode harus diakhiri dengan tanda titik koma (jika ada titik koma yang hilang maka program tidak akan bisa dijalankan).
4. Variabel
Sebuah program secara garis besar dapat didefinisikan sebagai instruksi untuk memindahkan angka dengan cara yang cerdas. Variabel inilah yang digunakan untuk memindahkannya. (arduino.cc, 2013)
a) int (integer)
Digunakan untuk menyimpan angka dalam 2 byte (16 bit). Tidak mempunyai angka desimal dan menyimpan nilai dari -32,768 dan 32,767. b) long (long)
Digunakan ketika integer tidak mencukupi lagi. Memakai 4 byte (32 bit) dari memori (RAM) dan mempunyai rentang dari -2,147,483,648 dan 2,147,483,647.
Variabel sederhana yang digunakan untuk menyimpan nilai TRUE (benar) atau FALSE (salah). Sangat berguna karena hanya menggunakan 1 bit dari RAM.
d) float (float)
Digunakan untuk angka desimal (floating point). Memakai 4 byte (32 bit) dari RAM dan mempunyai rentang dari -3.4028235E+38 dan 3.4028235E+38.
e) char (character)
Menyimpan 1 karakter menggunakan kode ASCII (misalnya „A‟ = 65).
Hanya memakai 1 byte (8 bit) dari RAM. 5. Operator Matematika
Operator yang digunakan untuk memanipulasi angka (bekerja seperti matematika yang sederhana). (arduino.cc, 2013)
a) = (sama dengan)
Membuat sesuatu menjadi sama dengan nilai yang lain (misalnya: x = 10 * 2, x sekarang sama dengan 20).
b) % (persen)
Menghasilkan sisa dari hasil pembagian suatu angka dengan angka yang lain (misalnya: 12 % 10, ini akan menghasilkan angka 2).
c) + (penjumlahan) d) – (pengurangan) e) * (perkalian) f) / (pembagian)
Digunakan untuk membandingkan nilai logika. a) ==
Sama dengan (misalnya: 12 == 10 adalah FALSE (salah) atau 12 == 12 adalah TRUE (benar)).
b) !=
Tidak sama dengan (misalnya: 12 != 10 adalah TRUE (benar) atau 12 != 12 adalah FALSE (salah)).
c) <
Lebih kecil dari (misalnya: 12 < 10 adalah FALSE (salah) atau 12 < 12 adalah FALSE (salah) atau 12 < 14 adalah TRUE (benar)).
d) >
Lebih besar dari (misalnya: 12 > 10 adalah TRUE (benar) atau 12 > 12 adalah FALSE (salah) atau 12 > 14 adalah FALSE (salah)).
7. Struktur Pengaturan
Program sangat tergantung pada pengaturan apa yang akan dijalankan berikutnya, berikut ini adalah elemen dasar pengaturan (banyak lagi yang lain dan bisa dicari di internet). (arduino.cc, 2013)
a) If else, dengan format seperti berikut ini: if (kondisi) { }
else if (kondisi) { } else { }
akan diperiksa apakah kondisi pada else if dan jika kondisinya FALSE maka kode pada else yang akan dijalankan.
b) While, dengan format seperti berikut ini: While(kondisi) {}
Dengan struktur ini, while akan melakukan pengulangan terus menurus dan tak terbatas sampai kondisi didalam kurung ( ) menjadi false.
c) for, dengan format seperti berikut ini: for (int i = 0; i < #pengulangan; i++) { }
Digunakan bila ingin melakukan pengulangan kode di dalam kurung kurawal beberapa kali, ganti #pengulangan dengan jumlah pengulangan yang diinginkan. Melakukan penghitungan ke atas dengan i++ atau ke bawah dengan i–-.
8. Operator Boolean
Operator ini dapat digunakan dalam kondisi if, antara lain: a) && (logika and), dengan format seperti berikut ini:
if (digitalRead(2) == HIGH && digitalRead(3) == HIGH) {}
Digunakan bila ingin mendapatkan nilai yang true hanya jika kedua input bernilai HIGH.
b) | | (logika or), dengan format seperti berikut ini: if (x > 0 || y > 0) {}
Digunakan bila ingin mendapatkan nilai yang true hanya jika nilai x dan y lebih besar dari 0.
Digunakan bila ingin mendapatkan nilai yang true hanya jika nilai tidak sama dengan x.
9. Digital
a) pinMode(pin, mode)
Digunakan untuk menetapkan mode dari suatu pin, pin adalah nomor pin yang akan digunakan dari 0-19 (pin analog 0-5 adalah 14-19). Mode yang bisa digunakan adalah INPUT atau OUTPUT.
b) digitalWrite(pin, value)
Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai OUTPUT, pin tersebut dapat dijadikan HIGH (5 volts) atau LOW (diturunkan menjadi ground).
c) digitalRead(pin)
Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai INPUT maka anda dapat menggunakan kode ini untuk mendapatkan nilai pin tersebut apakah HIGH (5 volts) atau LOW (diturunkan menjadi ground).
10.Analog
Arduino adalah mesin digital tetapi mempunyai kemampuan untuk beroperasi di dalam analog. Berikut ini cara untuk menghadapi hal yang bukan digital.
a) analogWrite(pin, value)
b) analogRead(pin)
Ketika pin analog ditetapkan sebagai INPUT anda dapat membaca keluaran voltase-nya. Keluarannya berupa angka antara 0 (untuk 0 volts) dan 1024 (untuk 5 volts).
1.4 Sensor Suhu dan Kelembaban DHT21
DHT21 dan Kelembaban Sensor memiliki output sinyal digital dikalibrasi dengan suhu dan kelembaban sensor kompleks. Teknologi menjamin keandalan yang tinggi dan stabilitas jangka panjang yang sangat baik. Sebuah kinerja tinggi 8-bit mikrokontroler terhubung. Sensor ini termasuk elemen resistif dan rasa perangkat pengukur suhu NTC basah. Ia memiliki kualitas yang sangat baik, respon cepat, kemampuan anti-gangguan, dan keuntungan kinerja biaya tinggi. Setiap sensor DHT21 fitur kalibrasi sangat akurat kelembaban kalibrasi ruang.Koefisien kalibrasi yang disimpan dalam memori program OTP, sensor internal mendeteksi sinyal dalam proses, kita harus memanggil koefisien kalibrasi ini.Single-kawat sistem antarmuka serial terintegrasi menjadi cepat dan mudah. Ukuran kecil, daya rendah, sinyal transmisi jarak hingga 20 meter, sehingga berbagai aplikasi dan bahkan aplikasi yang paling menuntut. Produk ini 4-pin baris tunggal pin paket. Koneksi yang mudah, paket khusus dapat diberikan sesuai dengan kebutuhan pengguna. (arduino.cc, 2013)
Spesifikasi :
a) Tegangan Supply: 3.3-5 V DC
Gambar 2.3 Sensor DHT21
1.5 Modul LCD 16x2
Modul LCD 16x2 merupakan suatu display yang digunakan untuk menampilkan suatu karakter yang diberikan oleh sistem, dalam hal ini sistem yang meberikan informasi adalah microcontroller. Konfigurasi pin dari LCD ditunjukkan pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Konfigurasi pin LCD
1. Modul LCD memiliki karakteristik sebagai berikut: Terdapat 16 x 2 karakter huruf yang bisa ditampilkan. 2. Setiap huruf terdiri dari 5x7 dot-matrix cursor.
3. Terdapat 192 macam karakter.
4. Terdapat 80 x 8 bit display RAM (maksimal 80 karakter).
[image:33.595.91.510.295.536.2]6. Dibangun dengan osilator lokal. 7. Satu sumber tegangan 5 volt.
8. Otomatis reset saat tegangan dihidupkan. 9. Bekerja pada suhu 0ºC sampai 55ºC.
Tampilan karakter pada LCD diatur oleh Pin E, RS dan RW. Pin E digunakan untuk memberitahu LCD bahwa sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program E harus dibuat logika low “0” dan set pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Ketika dua jalur yang lain telah siap, set E dengan logika “1” dan tunggu untuk sejumlah waktu
tertentu ( sesuai dengan datasheet dari LCD tersebut ) dan berikutnya set E ke logika low “0” lagi.
Ketika RS berlogika low “0”, data akan dianggap sebagi sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti clear screen, posisi kursor dll). Ketika RS berlogika high “1”, data yang dikirim adalah data text yang akan ditampilkan pada display
LCD. RW digunakan untuk menentukan mode baca dengan memberikan logika 1 atau mode tulis dengan memberikan logika 0 dari data yang terdapat pada pin DB0-DB7 (Vishay, 2002).
1.6 Motor DC
sedangkan besar dari beda tegangan pada kedua terminal menentukan kecepatan motor.
Motor DC memiliki 2 bagian dasar :
1. Bagian yang tetap/stasioner yang disebut stator. Stator ini menghasilkan medan magnet, baik yang dibangkitkan dari sebuah koil (elektro magnet) ataupun magnet permanen.
2. Bagian yang berputar disebut rotor. Rotor ini berupa sebuah koil dimana arus listrik mengalir (Wardana, 2013).
1.7 Rangkaian Driver Motor
[image:35.595.96.513.305.678.2]Kecepatan Motor DC dapat diatur dengan mengatur besar beda potensial yang diberikan pada kutub motor DC. Metode lain yang biasa digunakan untuk mengendalikan kecepatan motor DC adalah dengan teknik modulasi lebar pulsa atau Pulse Width Modulation (PWM). Untuk mengatur kecepatan motor DC dengan microcontroller diperlukan driver. Driver motor DC dapat dibangun dengan sebuah IC l293D, konfigurasi pin IC L293D dapat dilihat pada Gambar 2.5.
Gambar 2.5 Konfigurasi pin IC L293D
output PWM dari microcontroller. Sedangkan pin IN1 dan IN2 digunakan sebagai input logika untuk mengatur putaran motor DC dan dapat juga digunakan untuk memberhentikan motor DC secara cepat (Texas Instrument, 2002).
1.8 Rangkaian Driver Relay
Relay adalah komponen listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi medan elektromagnetis. Jika sebuah penghantar dialiri oleh arus listrik, maka di sekitar penghantar tersebut timbul medan magnet. Medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik tersebut selanjutnya diinduksikan ke logam ferromagnetis. Logam ferromagnetis adalah logam yang mudah terinduksi medan elektromagnetis. Ketika ada induksi magnet dari lilitan yang membelit logam, logam tersebut menjadi "magnet buatan" yang sifatnya sementara. Cara ini kerap digunakan untuk membuat magnet non permanen. Sifat kemagnetan pada logam ferromagnetis akan tetap ada selama pada kumparan yang melilitinya teraliri arus listrik. Sebaliknya, sifat kemagnetannya akan hilang jika suplai arus listrik ke lilitan diputuskan (Sant, 2013).
2.9 Kontrol PWM Motor DC
Cara pengaturan kecepatan yang digunakan adalah dengan menggunakan teknik PWM (Pulse Width Modulation), salah satu teknik untuk mengatur kecepatan motor DC yang umum digunakan. Dengan menggunakan PWM kita dapat mengatur kecepatan yang diinginkan dengan mudah. Teknik PWM untuk pengaturan kecepatan motor adalah, pengaturan kecepatan motor dengan cara merubah-rubah besarnya duty cycle pulsa. Pulsa yang yang berubah ubah duty cycle-nya inilah yang menentukan kecepatan motor. Besarnya amplitudo dan
[image:37.595.92.511.284.688.2]frekuensi pulsa adalah tetap, sedangkan besarnya duty cycle berubah-ubah sesuai dengan kecepatan yang diinginkan, semakin besar duty cylce maka semakin cepat pula kecepatan motor, dan sebaliknya semakin kecil duty cycle maka semakin pelan pula kecepatan motor. Sebagai contoh bentuk pulsa yang dikirimkan adalah seperti pada gambar 2.6, pulsa kotak dengan duty cycle pulsa 50%(Texas Instrument, 2002). Sedangkan sebagai contoh bentuk pulsa PWM adalah seperti pada gambar 2.7.
Gambar 2.7 Pulsa PWM
Seperti pada gambar 2.6, semakin besar duty cycle pulsa kotak, maka semakin lama pula posisi logika high. Jika motor diatur agar berjalan ketika diberi logika high, maka jika memberi pulsa seperti pada gambar 2.7 diatas, maka motor akan
berada pada kondisi “nyala-mati-nyala-mati” sesuai dengan bentuk pulsa
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Model Penelitian
Penelitian yang dilakukan ini menitik beratkan pada pengukuran suhu dan kelembaban pada ruang pengering menggunakan sensor DHT21. Kelembaban dan suhu dalam ruang pengering nantinya mempengaruhi kelembaban pada gabah.
Penelitian yang dilakukan dapat dijelaskan dengan lebih baik melalui blok diagram seperti yang terlihat pada Gambar 3.1.
[image:39.595.97.510.313.521.2]Minimum Sistem Sensor DHT21 Nilai Suhu Nilai Kelembaban Kontrol On-Off Kontrol PWM Relay Driver Motor Heater Motor Blower LCD Port Port Port I2C
Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem
menjadi beberapa bagian sebagai berikut: 1. Studi Literatur
Mengumpulkan semua referensi yang berhubungan dengan Arduino Uno R3, sensor DHT21, motor dc, teknik pengeringan menggunakan heater dan blower.
2. Desain Sistem
Melakukan perancangan alat yang nantinya memiliki 1 buah sensor DHT21, 1 buah microcontroller untuk proses pengontrolan, 3 buah aktuator sebagai pengendali pengeringan padi.
3. Pembuatan Alat
Pada langkah ini alat dibuat berdasarkan desain yang telah dibuat sebelumnya.
4. Evaluasi.
Setelah alat selesai dibuat selanjutnya adalah melakukan uji coba alat dengan menerapkannya pada miniatur pengering gabah, dengan diberi gabah basah yang baru dipanen untuk mengetahui seberapa cepat proses pengeringan kadar air pada gabah.
5. Kesimpulan.
Kesimpulan diambil setelah dilakukan setelah proses uji coba dan pembahasan.
3.3 Cara Kerja Sistem Secara Keseluruhan
Sistem ini bekerja dengan menerima data temperatur dan kelembaban dari sensor DHT21. Data dari sensor ini digunakan sebagai parameter untuk menggerakan aktuator heater, blower, dan pengaduk. Data ini kemudian ditampilkan oleh LCD sebagai informasi kondisi kelembaban dan temperatur ruang pengering. Heater dan blower digunakan untuk menurunkan kelembaban dan meningkatkan temperartur pada ruangan. Dengan meningkatnya temperatur ruangan maka temperatur gabah juga akan naik sehingga menyebabkan kelembaban pada gabah akan berkurang. Pengaduk pada sistem ini digunakan agar gabah dapat kering secara merata.
3.4 Perancangan Hardware
Perancangan hardware terbagi menjadi rangkaian relay, rangkaian lcd, rangkaian driver motor, heater, blower, pengaduk, sensor suhu dan kelembaban dht21, arduino uno r3, dan platform pengering gabah.
3.4.1 Rangkaian Relay
Gambar 3.2 Rangkaian Relay
Transistor bipolar adalah komponen yang bekerja berdasarkan ada-tidaknya arus pemicuan pada kaki Basisnya. Pada aplikasi driver relay, transistor bekerja sebagai saklar yang pada saat tidak menerima arus pemicuan, maka transistor akan berada pada posisi cut-off dan tidak menghantarkan arus, Ic=0. Dan saat kaki basis menerima arus pemicuan, maka transistor akan berubah ke keadaan saturasi dan menghantarkan arus. Pada Gambar 3.2 terdapat 2 buah transistor jenis NPN yang disusun secara Darlington. Transistor ini berfungsi sebagai saklar elektronik yang akan mengalirkan arus jika terdapat arus bias pada kaki basisnya dan akan menyumbat arus jika tidak terdapat arus bias pada kaki basisnya.
3.4.2 Rangkaian Lcd
temperature dan umidity. LCD dihubungkan pada PORTD arduino. Gambar 3.3
[image:43.595.95.505.135.522.2]menunjukkan rangkaian LCD.
Gambar 3.3 Rangkaian LCD
3.4.3 Rangkaian Driver Motor
Gambar 3.4 Rangkaian Driver Motor
Pada Gambar 3.4 terdapat 2 buah diode bridge yang digunakan untuk melindungi tegangan dan arus yang dihasilkan oleh kumparan pada motor DC. Diode ini nantinya akan melindungi IC L293 agar tidak rusak, jika tidak dipasang
diode bridge maka IC L293 akan rusak.
3.4.4 Heater
Sistem ini menggunakan heater untuk menaikan nilai suhu ruangan pada pengering. Heater yang digunakan pada penelitian ini menggunakan arus AC, sehingga diperlukan relay untuk mengontrol heater dengan Arduino Uno R3.
3.4.5 Blower
3.4.6 Pengaduk
Sistem ini menggunakan pengaduk untuk membantu proses pengeringan gabah, gabah yang berada diruang pengering nantinya akan diputar secara kontinyu menggunakan motor dc 12 volt yang sudah dipasang gearbox untuk membantu meringankan beban kerja dari motor pengaduk.
3.4.7 Sensor Suhu Dan Kelembaban DHT21
Sistem ini menggunakan sensor DHT21 untuk pembacaan suhu dan kelembaban ruang pengering gabah.
3.4.8 Arduino Uno R3
Arduino pada sistem ini digunakan untuk mengontrol keseluruhan sistem. Pada arduino uno r3 menggunakan ATmega328 sebagai microcontrollerrnya.
3.4.9 Platform Pengering Gabah
Platform pengering gabah ini dibuat dengan ukuran 100x70 dengan
Gambar 3.5 platform pengering gabah.
3.5 Perancangan Program
Gambar 3.6 flowcart sistem pengering gabah
Pada flowcart gambar 3.6 menunjukkan aplikasi ini memiliki banyak proses. Dengan ini penulis akan menjabarkan proses dalam aplikasi tersebut.
a). Input Sensor Suhu dan Kelembaban Ruang DHT21
b). Perhitungan Nilai Suhu Dan Kelembaban
Perhitungan nilai suhu dan kelembaban untuk sensor DHT21 dengan menggukana library DHT21.h yang diunduh dari arduino.cc. Library tersebut menggunakan fungsi (myDHT21.getTemperatur) untuk mendapatkan nila suhu dan untuk mendapat nilai kelembaban menggunakan fungsi (myDHT21.getHumidity).
c). Kondisi Satu
Pada proses ini sistem mematikan heater 1, blower berputar pelan, hal ini
dikarenakan suhu ruang mencapai 60 °C.
d). Kondisi Dua
Pada proses ini sistem menyalakan heater 1,heater 2, blower berputar cepat, dan nyalakan motor pengaduk, hal ini dikarenakan kelembaban ruang pengering gabah kurang dari 10 %RH.
e). Kondisi Tiga
Pada proses ini sistem mematikan heater 1, heater 2, blower,dan motor pengaduk dalam hal ini dikarenakan kelembaban ruang pengering gabah telah tercapai mencapai 10 %RH.
3.6 Prosedur Evaluasi
Pengujian sistem arduino uno r3 dilakukan dengan memprogram sistem arduino uno r3 untuk membuat Pin.4 menjadi nilai positif negative 0 dan 1 yang diulang-ulang dengan delay 100ms.kemudian Pin.4 akan diukur dengan avometer. 2. Pengujian LCD
Pengujian LCD menggunakan arduino uno r3 sebagai alat untuk memerintahkan LCD menampilkan beberapa karakter. Pada pengujian LCD ini arduino uno r3 diberi program untuk menampilkan karakter pada tiap baris. 3. Pengujian Sensor Temperatur dan Kelembaban
Pengujian sensor temperatur dan kelembaban dilakukan dengan membandingkan sensor DHT21 dengan hygrometer digital. Masukkan probe sensor DHT21 dan hygrometer digital ke dalam ruang pengering gabah. Nyalakan pemanas pada ruang pengering dan amati perubahan pada hygrometer digital dan LCD yang menampilkan nilai DHT21, kemudian catat perbandingan perubahan suhu dan kelembabannya.
4. Pengujian Blower
Pengujian blower dilakukan dengan memberikan catu daya dari power supply sebesar 12 volt DC untuk memutar kipas blower.
5. Pengujian Heater
Pengujian heater dilakukan dengan cara memberikan catu daya 220 volt AC dari listrik PLN untuk menyalakan heater.
6. Pengujian Pengaduk
sehinnga putaran motor DC untuk memutar pengaduk lebih ringan. Pada pengujian pengaduk diberikan beban sebesar 5 kg diamati kinerja motor pengaduk.
7. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan
Pengujian sistem menggunakan 5kg gabah basah dimasukkan kedalam ruang pengering, pengambilan data dilakukan setiap 25 menit untuk mendapatkan nilai kelembaban ruang dan kelembaban gabah. pengukuran nilai suhu dan
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Arduino Uno R3
Pengujian sistem arduino uno r3 dilakukan dengan memprogram sistem arduino uno r3 untuk membuat Pin.4 menjadi nilai positif negative 0 dan 1 yang diulang-ulang dengan delay 100 ms. kemudian keluaran tegangan dari Pin.4 akan diukur dengan avometer.
4.1.1 Tujuan
Pengujian sistem arduino uno r3 ini untuk memastikan bahwa sistem arduino yang digunakan pada penelitian ini tidak rusak. Sehingga program yang ditanamkan pada microcontroller mampu untuk mengontrol suhu dan kelembaban ruang seperti yang diharapkan.
4.1.2 Alat yang Digunakan
1. Arduino Uno R3 2. Catu daya 3. Avometer 4. PC / Laptop
2. Hubungkan arduino dengan Kabel USB Board. 3. Buka Arduino IDE.
4. Selanjutnya aktifkan komputer dan jalankan program Arduino IDE 5. Upload program PWM motor.
6. Ukur PIN output PWM motor arduino menggunakan avometer.
4.1.4 Hasil Pengujian Arduino Uno R3
[image:52.595.94.499.301.634.2]Hasil pengujian sistem arduino dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Hasil pengujian arduino
Waktu (detik) Keluaran Avometer (PIN 4)
1 1
2 0
3 1
4 0
5 1
6 0
7 1
8 0
Berdasarkan pada table 4.1 arduino yang digunakan pada sistem ini berfungsi
4.2 Pengujian LCD
Pengujian LCD menggunakan arduino uno r3 sebagai alat untuk memerintahkan LCD menampilkan beberapa karakter. Pada pengujian LCD ini arduino uno r3 diberi program untuk menampilkan nilai suhu dan kelembaban.
4.2.1 Tujuan
Pengujian LCD bertujuan untuk memastikan LCD nya dapat berjalan dengan baik. Sehingga pada proses pemantuan suhu dan kelembaban ruang pengering akan didapatkan data yang baik.
4.2.2 Alat yang Digunakan
1. Arduino Uno R3 2. Catu daya 3. Avometer 4. PC / Laptop
5. Perangkat Lunak (Arduino IDE) 6. Kabel USB Board Arduino Uno 7. LCD 16x2
4.2.3 Prosedur Pengujian
1. Hubungkan catu daya, arduino, dan LCD.
2. Download program baca suhu dan kelembaban DHT21. 3. Amati tampilan pada LCD, pastikan semua karakter benar.
4.2.4 Hasil Pengujian LCD
sedangkan pada baris kedua menampilkan nilai dari Humidity dan nilai dari Tempetarure. Gambar 4.1 menunjukan hasil pengujian LCD.
Gambar 4.1 Hasil Pengujian LCD
4.3 Pengujian Sensor suhu dan Kelembaban
Pengujian sensor suhu dan kelembaban dilakukan dengan menguji kinerja dari sensor DHT21 yang dibandingkan dengan hygrometer.
4.3.1 Tujuan
Pengujian sensor temperatur dan kelembaban ini bertujuan untuk melihat tingkat akurasi sensor DHT21.
4.3.2 Alat yang Digunakan
Peralatan yang digunakan dalam pengujian sensor temperatur dan
kelembaban adalah sebagai berikut.
1. Sensor DHT21
2. Arduino Uno R3 yang telah diprogram
3. Power Supply
4. LCD
5. Hygrometer
4.3.3 Prosedur Pengujian
2. Nyalakan power supply.
3. Sambungkan DHT21 ke arduino uno r3.
4. Letakan probe sensor DHT21 dan hygrometer buatan pabrik dalam ruang pengering yang sudah dinaikkan suhunya menggunakan heater.
5. Setelah nilai pada hygrometer dan tampilan pada LCD stabil catat nilai temperatur dan kelembabanya.
6. Secara perlahan naikkan suhu pada ruang pengering, kemudian catat perubahan pada hygrometer dan LCD.
4.3.4 Hasil Pengujian Sensor suhu dan Kelembaban
Pengujian sensor DHT21 diperlukan untuk pengkalibrasian sensor, selain itu pengujian ini sangat bermanfaat agar data yang diolah lebih stabil, sehingga dapat mengambil keputusan yang tepat. Kelembaban yang digunakan sebagai
sampel antara 0%RH - 100%RH. Dan suhu yang digunakan sebagai sampel -40°C -100°C. Tujuan utama dari pengujian sensor temperature dan kelembaban ini adalah untuk melihat tingkat akurasi sensor DHT21.
Untuk menghitung tingkat kesalahan adalah dengan menggunakan rumus kesalahan absolut.
...(4.1)
...(4.2)
dengan:
yn = nilai eksak (nilai dari sample).
Perbandingan tingkat kesalahan dengan nilai eksak dapat dihitung menggunakan rumus kesalahan relatif.
………..(4.3)
dengan:
= kesalahan relatif terhadap nilai eksak.
Dari persamaan (4.2) dan (4.3) maka didapatkan rumus:
………..………..(4.4)
Untuk sampel yang lebih dari satu, maka rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:
………(4.5)
Pengujian pertama adalah mengukur output DHT21 dengan cara melihat perbedaan nilai pada sensor hygrometer buatan pabrik. Pada datasheet sensor DHT21 disebutkan bahwa DHT21 memliki jarak pengukuran suhu sebesar -40°C
Tabel 4.2 Hasil pengujian suhu ruang pengering dengan DHT21
Suhu
No Menit DHT21 (°C) Hygrometer (°C) Error (%)
1 0 29 29 0
2 10 30 30.5 1.639344262
3 20 31.4 32.5 3.384615385
4 30 33 33.5 1.492537313
5 40 35 36 2.777777778
6 50 36.3 37.8 3.968253968
7 60 37.5 39.6 5.303030303
8 70 38.9 41.4 6.038647343
9 80 40.9 43.2 5.324074074
10 90 41.8 44 5
11 100 44 46.8 5.982905983
12 110 45 47 4.255319149
13 120 46.8 50.4 7.142857143
14 130 47.5 52.2 9.003831418
15 140 49.5 54 8.333333333
16 150 52 56 7.142857143
17 160 52.4 57.6 9.027777778
5.048068375
Berdasarkan persamaan 4.5 dan tabel 4.2 didapatkan bahwa tingkat kesalahan kalibrasi sensor suhu adalah sebesar 5.04%.
Gambar 4.1 Merupakan grafik nilai suhu DHT21 dan nilai suhu hygrometer
Pada gambar 4.1 dapat diketahui bahwa tingkat error pada DHT21 pada suhu rendah cukup kecil. Tetapi pada saat suhu mencapai 33°C ke atas, terlihat bahwa nilai error dari sensor suhu semakin besar.
Pengujian kedua dengan melihat nilai kelembaban dari sensor DHT21. Berikut tabel perubahan kelembaban DHT21.
Tabel 4.3 Hasil pengujian kelembaban ruang pengering dengan DHT21
Kelembaban
No Menit DHT21 %RH Hygrometer %RH Error (%)
1 0 80 88 9.0909091
2 8 79 83 4.8192771
3 16 75.3 80 5.875
4 24 70.2 73 3.8356164
[image:58.595.172.454.555.752.2]6 40 65.3 58 12.586207
7 48 56 48 16.666667
8 56 54.5 48 13.541667
9 64 49.5 48 3.125
10 72 46.2 45 2.6666667
11 80 44.5 45 1.1111111
12 88 42.3 42 0.7142857
13 96 41.2 43 4.1860465
14 104 39 43 9.3023256
15 112 35.4 41 13.658537
16 120 32.3 40 19.25
17 128 29.7 35 15.142857
18 136 26 36 27.777778
19 144 23 32 28.125
20 152 21 30 30
21 160 20 26 23.076923
22 168 18.7 20 6.5
11.481379
Gambar 4.2 merupakan grafik nilai kelembaban DHT21 dan nilai kelembaban hygrometer
Pada gambar 4.2 dapat diketahui bahwa tingkat error pada DHT21 pada kelembaban sampai 18.7 %RH cukup kecil. Tetapi pada saat nilai kelembaban mencapai 26%RH, 23%RH, dan 20%RH terlihat bahwa nilai error dari sensor kelembaban cukup besar.
4.4 Pengujian Blower
Pengujian blower dilakukan dengan memberikan catu daya dari power supply sebesar 12 volt DC untuk memutar kipas blower.
4.4.1 Tujuan
Pengujian blower bertujuan untuk memastikan kipas blower dapat berjalan dengan baik. Sehingga dapat mempercepat proses pengeringan gabah.
4.4.2 Alat yang Digunakan
1. Power supply
2. Blower
[image:60.595.160.516.79.244.2]Berikan tegangan 12 volt pada blower, amati apakah kipas blower dapat berputar.
4.4.4 Hasil Pengujian Blower
Blower yang digunakan pada penelitian ini dapat berputar jika diberi tegangan 12 volt. hal ini menandakan blower dapat berfungsi dengan baik.
4.5 Pengujian Heater
Pengujian heater dilakukan dengan cara memberikan catu daya 220 volt AC dari listrik PLN untuk menyalakan heater.
4.5.1 Tujuan
Pengujian heater bertujuan untuk memastikan heater dapat menyala dengan baik.
4.5.2 Alat yang Digunakan
1. Catu daya 2. Hygrometer 3. heater
4.5.3 Prosedur Pengujian
Tabel 4.4 hasil pengujian suhu pada heater Perubahan suhu pada heater
Menit Hygrometer (°C)
1 30
2 30
3 31
4 31.5
5 32
6 33
7 34.5
8 35
9 36.6
10 38
11 40
12 42.5
13 44
14 46.4
15 48
16 51
17 54.5
18 56
19 58.6
20 61
21 62.5
23 70.1
24 73
25 78.2
26 84.5
27 88
28 92.8
29 100
30 100
Berdasarkan tabel 4.4 dapat diambil kesimpulan bahwa heater yang digunakan mampu menghasilkan panas sebesar 100 °C.
4.6 Pengujian Pengaduk
Pengujian pengaduk dilakukan dengan cara memberikan catu daya dari power supply untuk memutar motor DC 12 volt yang sudah dipasang gearbox
sehinnga putaran motor DC untuk memutar pengaduk lebih ringan. Pada pengujian pengaduk diberikan beban sebesar 5 kg diamati kinerja motor pengaduk.
4.6.1 Tujuan
Pengujian pengaduk bertujuan untuk memastikan motor DC pengaduk dapat berjalan dengan baik. Sehingga dapat dapat memutar tempat pengering gabah dan membantu mempercepat proses pengeringan gabah.
4.6.2 Alat yang Digunakan
1. Catu daya
Menyalakan power suply, kemudian amati putaran motor pengaduk.
4.6.4 Hasil Pengujian Pengaduk
[image:64.595.96.503.265.527.2]Motor dc dan gearbox yang digunakan pada penelitian ini mampu mengaduk gabah seberat 5 kg dengan baik. Dengan demikian penggunaan motor dc dan gearbox ini dapat menunjang keberhasilan sistem. Gambar motor dc dan gearbox dapat dilihat pada gambar 4.3.
Gambar 4.3 Gambar motor dc dan gearbox
4.7 Pengujian Sistem Keseluruan
Pengujian sistem menggunakan 5kg gabah basah dimasukkan kedalam ruang pengering, pengambilan data dilakukan setiap 25 menit untuk mendapatkan nilai kelembaban ruang dan kelembaban gabah. pengukuran nilai suhu dan kelembaban ruang diamati sampai proses selesai. Pada proses ini akan diukur seberapa cepat sistem dapat menurunkan kelembaban ruang pengering mencapai 10% RH.
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan sistem dalam mengontrol kelembaban ruang pengering dan seberapa cepat sistem dapat menurunkan kelembaban gabah.
4.7.2 Alat yang Digunakan
1. Arduino Uno R3 2. Catu daya 3. LCD
4. Hygrometer
5. Sensor suhu dan kelembaban DHT21 7. Stopwatch
8. Perangkat Lunak (Arduino IDE) 9. heater
10. blower 10. PC / Laptop
11. Kabel USB Board Arduino Uno 12. Driver Motor
13. Rangkaian Relay
14. Miniatur Pengering Gabah
4.7.3 Prosedur Pengujian
1. Download Program ke Arduino Uno R3 (Program sistem keseluruhan dapat dilihat pada Lampiran)
4. Masukkan gabah basah 5 kg ke dalam ruang pengering. 5. Aktfikan stopwatch.
6. Amati pergerakan kecepatan blower dan panas dari heater.
7. Amati perubahan suhu dan kelembaban ruang setelah sistem dinyalakan. 8. Catat waktu yang diperlukan untuk merunkunkan kadar air ruang pengering
gabah mencapai kelembaban 10% RH.
[image:66.595.94.504.328.666.2]4.7.4 Hasil Pengujian Keseluruhan
Tabel 4.5 Hasil pengujian kadar air ruang pengering dengan kadar air gabah
Kadar Air
No Menit
Gabah %RH
(Hygrometer)
Ruang %RH
(DHT21)
1 0 94 84.3
2 25 52 26.5
3 50 52 26.5
4 75 40 31.3
5 100 38 19
6 125 35 28.2
7 150 19.2 18
8 175 19.2 13
%RH terjadi karena uap air tidak dapat keluar dari tabung pengering sehingga harus ditambahkan exhaust atau blower untuk mengeluarkan kelembaban pada ruang pengering gabah.
[image:67.595.91.510.299.512.2]Alat pengering gabah ini mampu mengeringkan gabah sebesar 5 kg dengan waktu pengeringan 175 menit. Proses ini lebih cepat dari pada pengeringan gabah secara konvensional dengan menjemur gabah di bawah sinar matahari.
Gambar 4.4 Merupakan grafik dari nilai kadar air gabah dan kadar air ruang
5.1 Kesimpulan
Setelah melalui beberapa proses perencanaan, pembuatan dan pengujian alat serta dari data yang didapat dari perencanaan dan pembuatan maka dapat disimpulkan:
1. Dibutuhkan waktu pengeringan 175 menit untuk menurunkan kelembaban ruang menjadi 13 %RH dan kelembaban gabah mencapai 19.2 %RH. Pada sistem ini tidak dapat mencapai kelembaban gabah 14 %RH terjadi karena uap air tidak dapat keluar dari tabung pengering sehingga harus ditambahkan exhaust atau blower untuk mengeluarkan kelembaban pada ruang pengering gabah.
2. Tingkat kesalahan pembacaan kelembaban sebesar 11,5 %RH, sehingga tingkat akurasi sensor DHT21 mencapai 88,5 %RH dan Tingkat kesalahan pembacaan suhu sebesar 5.05 °C, sehinggan tingkat akurasi sensor DHT21 mencapai 94.95 °C.
5.2 Saran
Berikut ini terdapat beberapa saran yang penulis berikan untuk peneliti berikutnya apabila ingin mengembangkan sistem yang telah dibuat agar menjadi lebih baik adalah sebagai berikut:
2. Peneliti berikutnya diharapkan dapat menambahkan metode kontrol fuzzy atau yang lain.
DAFTAR PUSTAKA
A.A.K., 2006, Budidaya Tanaman Padi, Kanisius, Yogyakarta.
Adimas Radix & Teguh Hidayat Iskandar. 2010. RANCANG BANGUN MESIN PENGERING PADI BERBASIS MIKROKONTROLER MCS-51.Stikom Surabaya.
Arduino.cc. 2013. Software Arduino IDE, [online] (http://arduino.cc/en/main/software, diakses tanggal 22 November 2013) Arduino.cc. 2013. Arduino Program DHT21, [online], (http://
arduino.cc/Main/DHTLib, diakses tanggal 22 November 2013)
Badan Pusat Statistika. 2010. Statistika Indonesia. Badan Pusat Statistika. Jakarta. Bambang S. dkk. 2007. Deskrispsi Varietas Padi, Balai Besar Penelitian Tanaman
padi, Subang.
Banzi, M. 2009. Getting Started with Arduino. America: O'Reilly.
Brooker, D. B. 1973. Drying Cereal Gram. The AVI Publishing Company, Inc. Westport. Connecticut.
Brubaker, J. E. dan Pos, J. Determining The Static Coefficient of Friction of Grains on Structural Surface. Trans. New York.
Budi Utomo. 2006. Ekologi Benih, Medan.
Hartono. 1980. Pengetahuan Padi dan Mesin Pengering. PT. Padi Bhakti Pusat. Karawang.
Henderson, S. M. 1976. Agricultural Process Engineering. Diterjemahkan oleh Rahmad Hari Purnomo. 1997. Teknologi Pengolahan Hasil Pertanian. Universitas Sriwijaya. Palembang.
Instrument, Texas. 2002. L293D Quadruple Half-H Drifer. (online). (http://users.ece.utexas.edu/~valvano/Datasheets/L293d.pdf, diakses 12 Desember 2013).
Petruzella. Frank D. 2002. ELEKTRONIC INDUSTRI. Yogyakarta: ANDY Yogyakarta.
Vishay. 2002. 16 x 2 LCD Character. (online). (http://www.engineersgarage. com/sites/default/files/LCD%2016x2.pdf, diakses 12 desember 2013).
Wardana, Meri. 2013. Prinsip Kerja Motor Arus Searah. (online).
