Rancang bangun instrumen penentu kematangan tandan buah segar (TBS) kelapa sawit berbasis mikrokontroler

(1)

RANCANG BANGUN INSTRUMEN PENENTU

KEMATANGAN TANDAN BUAH SEGAR (TBS) KELAPA

SAWIT BERBASIS MIKROKONTROLER

ZAQLUL IQBAL

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

(2)

(3)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Rancang Bangun Instrumen Penentu Kematangan Tandan Buah Segar (TBS) Kelapa Sawit Berbasis Mikrokontroler adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Agustus 2013

Zaqlul Iqbal

(4)

ABSTRAK

ZAQLUL IQBAL. Rancang Bangun Instrumen Penentu Kematangan Tandan Buah Segar (TBS) Kelapa Sawit Berbasis Mikrokontroler. Dibimbing oleh SAM HERODIAN.

Pendugaan kematangan TBS kelapa sawit merupakan hal penting yang dilakukan pada kegiatan pemanenan. Tahap ini sangat mempengaruhi produksi minyak sawit yang dihasilkan pada kegiatan proses produksi. Apabila TBS yang diproses tidak matang atau lewat matang, maka dapat menurunkan rendemen minyak sawit. Penelitian ini bertujuan untuk merancang bangun instrumen penentu kematangan tandan buah segar (TBS) kelapa sawit berbasis mikrokontroler. Instrumen bekerja dengan mengidentifikasi intensitas pantulan cahaya yang dapat merepresentasikan warna yang dihasilkan pigmen karotenoid. Pada buah sawit, kadar pigmen karotenoid terbentuk seiring terbentuknya lemak (minyak), sehingga akan terlihat juga pola kadar minyak yang diduga oleh instrumen sesuai dengan tingkat kematangan buah. Hasil menunjukkan bahwa instrumen mampu memberikan pola penangkapan intensitas pantulan cahaya yang mirip dengan pola kadar minyak pada buah. Namun instrumen belum dapat membedakan tingkat fraksi kematangan hanya dengan mengacu pada pola tersebut karena nilai intensitas pada fraksi 1 hingga 4 berdekatan dan serupa. Kata kunci: instumen, TBS kelapa sawit, pigmen karotenoid, minyak

ABSTRACT

ZAQLUL IQBAL. Designing Maturity Measurement Instrument of Fresh Fruit Bunch (FFB) Oil Palm with Microcontroler. Supervised by SAM HERODIAN.

Estimation of FFB maturity is important point on harvesting activity. The step greatly affects the production of palm oil on production stage. If condition of FFB that is processed is not ripe or over ripe, it can reduce the yield of palm oil. This research aims to design a maturity measurement instrument of fresh fruit bunch (FFB) oil palm with microcontroller. Instrument works by identifying the intensity of reflected light that can represent the colors produced by carotenoid pigments. On palm fruit, levels of carotenoid pigments formed over the formation of fat (oil), so it will look also alleged pattern of oil content by instrument in accordance with the level of ripeness of the fruit. Results indicate that the instrument is able to provide the intensity of reflected light pattern similar to the pattern of oil content in the fruit. However, the instrument can not distinguish the level of maturity fractions only by reffering to the pattern because of the intensity values in fraction 1 to 4 adjacent and similar.

(5)

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian

pada

Departemen Teknik Mesin dan Biosistem

RANCANG BANGUN INSTRUMEN PENENTU

KEMATANGAN TANDAN BUAH SEGAR (TBS) KELAPA

SAWIT BERBASIS MIKROKONTROLER

ZAQLUL IQBAL

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

(6)

(7)

(8)

Judul Skripsi : Rancang Bangun Instrumen Penentu Kematangan Tandan Buah Segar (TBS) Kelapa Sawit Berbasis Mikrokontroler

Nama : Zaqlul Iqbal NIM : F14090120

Disetujui oleh

Diketahui oleh

Dr Ir Desrial, M.Eng Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

(9)

(10)

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2013 ini ialah kelapa sawit, dengan judul rancang bangun instrumen penentu kematangan tandan buah segar (TBS) kelapa sawit berbasis mikrokontroler.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir Sam Herodian MS selaku pembimbing serta Dr Ir Dewa Made Subrata M.Agr dan Dr Liyantono S.TP M.Agr. Di samping itu, ucapan penghargaan penulis sampaikan kepada Heri Herianto, Sigit gunawan, Cecep, Ahmad Thoriq, penghuni rumah Dramaga Regency B22 (Luthfi, Reza, Adit, Anggar, Dito, Ihsan), serta teman-teman yang telah membantu dan mendukung penyelesaian tugas akhir ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Agustus 2013

(11)

DAFTAR ISI

Inframerah Gelompang Pendek (Near Infrared) 5

METODE 6

Bahan 6

Alat 6

Proses Penelitian 7

Perancangan Diagram Blok Sistem Kerja Instrumen 8

Perancangan Perangkat Keras (Hardware) 9

Perancangan Perangkat Lunak (Software) 9

(12)

Unit Sensor 13

Mikrokontroler 14

LCD (Liquid Crystal Display) 15

Modul Memory Card 16

Dudukan Unit Sensor dan Galah Penghubung 16

Kotak Elektronika 16

Sumber Tenaga 16

HASIL DAN PEMBAHASAN 17

Pembuatan Purwarupa 17

Unit Sensor 17

Unit Pemrosesan 17

Unit Keluaran 19

Unit Penyimpanan 19

Dudukan Unit Sensor dan Galah Penghubung 19

Kotak Elektronika 20

Hasil Perancangan Instrumen 21

Pembuatan Perangkat lunak 23

Kinerja Instrumen Penentu Kemasakan TBS Kelapa Sawit 24

Kalibrasi Sensor 24

Pengujian lapangan 25

SIMPULAN DAN SARAN 27

Simpulan 27

Saran 27

(13)

DAFTAR TABEL

1 Perbedaan tebal cangkang beberapa varietas kelapa sawit 4

2 Fraksi matang panen pada tanaman kelapa sawit 5

3 Nilai intensitas reflektan untuk fraksi kematangan TBS 27

DAFTAR GAMBAR

1 Luas areal perkebunan kelapa sawit di Indonesia 1

2 Hasil ekspor minyak kelapa sawit Indonesia 1

3 Kandunganminyak terhadap tingkat fraksi kematangan 4

4 Diagram alir proses penelitian 7

5 Alur pembuatan hardware dan software 8

6 Diagram blok sistem kerja instrumen 9

7 Sembilan titik pengukuran TBS 12

8 Pola spektrum reflektansi TBS tiap klon kelapa sawit berdasarkan

tingkat kematangan 13

9 Rangkaian fotodioda 14

10 Rangkaian LED inframerah 14

11 Pin mikrokontroler ATMega 32 15

12 LCD 16x2 15

13 Rangkaian modul memory card 16

14 Unit sensor 17

15 Chip ATMega 32 18

16 Rangkaian elektronika instrumen 18

17 Tampilan LCD sebelum penekanan tombol pengambilan data dan tampilan LCD setelah penekanan tombol pengambilan data 19

18 Modul memory card dan SD card 19

19 Dudukan unit sensor 20

20 Galah penghubung 20

21 Kotak elektronika 20

22 Instrumen penentu kemasakan TBS kelapa sawit 21

23 Komponen bagian atas 22

24 Komponen bagian bawah 22

25 Tampilan software CV AVR 2.05 23

26 Kabel pengunduh program 24

27 Kotak dialog pengunduhan program 24

28 Pola intensitas reflektan terhadap fraksi kematangan TBS 26

DAFTAR LAMPIRAN

1 Data sheet LED inframerah 30

2 Data sheet ATMega 32 31

3 Data sheet modul memory card 32

4 Dudukan unit sensor 33

(14)

6 Unit sensor 35

7 Tutup unit sensor 36

8 Pengukuran untuk nilai digital 10 bit tertinggi (latar hitam) 37 9 Pengukuran untuk nilai digital 10 bit terendah (latar putih) 38

10 Pengukuran fraksi 0 39

15 Ketelitian untuk nilai digital 10 bit tertinggi 49 16 Ketelitian untuk nilai digital 10 bit terendah 50

17 Pengukuran ketepatan fotodioda 1 50

(15)

(16)

(17)

(18)

0

Minyak kelapa sawit merupakan minyak tumbuhan yang paling banyak digunakan dari pada minyak tumbuhan lain. Tanaman ini merupakan salah satu komoditi perkebunan yang terus berkembang setiap tahunnya di Indonesia. Pada tahun 2008 luas areal perkebunan kelapa sawit sebesar 7 363 847 hektar dan meningkat hingga 8 992 824 hektar di tahun 2011, pada tahun 2012 juga terjadi peningkatan dengan angka sementara sebesar 9 074 621 (Ditjenbun 2013).

Gambar 1. Luas areal perkebunan kelapa sawit di Indonesia

Disamping itu permintaan pasar terhadap minyak kelapa sawit terus meningkat yang ditunjukkan dengan kegiatan ekspor minyak kelapa sawit (CPO/PKO) di Indonesia. Hasil ekspor dalam US$ pada tahun 2007 sebesar 4.936.815.177 dan mengalami peningkatan lebih dari 50% di tahun 2011 yaitu sebesar 11.499.857.402 (Kemenperin 2012). Sehingga untuk mencukupi permintaan pasar, perlu dilakukan berbagai optimasi di berbagai aktivitas produksi minyak kelapa sawit.

(19)

2

Sampai saat ini, perkebunan kelapa sawit membagi proses produksi menjadi tiga kegiatan utama, yaitu pemanenan, transportasi, dan pengolahan. Sejauh ini kegiatan tansportasi dan pengolahan sudah banyak dilakukan optimisasi seperti penggunaan mesin untuk menggantikan kerja manusia dan optimisasi rute pengangkutan. Namun pada kegiatan pemanenan belum banyak dilakukan optimisasi, padahal kegiatan ini merupakan salah satu penentu tingkat produktifitas minyak kelapa sawit.

Pada umumnya proses pemanenan dilakukan melalui beberapa tahap. Pertama pemanen menentukan kemasakan buah, kedua penyiapan alat panen agar sesuai dengan tinggi pohon yang akan dipanen buahnya, ketiga pemotongan pelepah dan tandan buah sawit, keempat pembersihan pelepah dan pembuatan cangkem kodok (tanda yang dibuat pemanen di pangkal tandan buah sawit), kelima pengumpulan tandan buah sawit dan buah sawit kecil yang terlepas dari tandannya (brondol sawit), dan keenam pengangkutan buah sawit dari dalam kebun ke tampat penampungan hasil (TPH). Dari proses-proses tersebut, masih banyak hal yang belum optimal seperti pada saat penentuan kematangan buah.

Penentuan kematangan buah saat menentukan hasil rendemen minyak kelapa sawit. Rendemen akan menurun jika buah yang diolah masih mentah atau terlalu matang. Akan tetapi metode dalam menentukan kematangan buah masih dilakukan dengan metode konvensional, yaitu dengan perkiraan secara visual oleh pemanen yang dapat dipengaruhi oleh pengalaman dan stamina pemanen. Sehingga perlu ditingkatkan kualitas kerja pemanen dengan menggunakan suatu alat bantu.

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah merancang bangun hardware dan software

instrumen penentu kematangan tandan buah segar (TBS) kelapa sawit.

Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari hasil penelitian ini adalah dapat menghasilkan desain instrumen penentu kemasakan tandan buah segar yang dapat mempermudah kinerja pemanen sawit dalam memanen tandan buah segar kelapa sawit.

Ruang Lingkup Penelitian

(20)

3

TINJAUAN PUSTAKA

Kelapa Sawit

Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) merupakan tanaman monokotil penghasil minyak nabati yang sangat penting. Penggunaan minyak kelapa sawit telah dimulai sejak abad XV dan pemasarannya ke Eropa baru dimulai tahun 1800-an. (Setyamidjaja 2006). Bagian tanaman kelapa sawit yang bernilai ekonomi tinggi adalah buahnya yang tersusun dalam sebuah tandan yang biasa disebut TBS (tandan buah segar). Buah sawit di bagian sabut (daging buah atau

mesocarp) menghasilkan minyak sawit kasar (crude palm oil atau CPO) sebanyak 20-24%. Sementara itu, bagian inti kelapa sawit menghasilkan minyak inti sawit (palm kernel oil atau PKO) 3-4% (Sunarko 2006).

Varietas Kelapa Sawit

Berdasarkan tebal tipisnya cangkang sebagai faktor homozigote tunggal yaitu Dura yang bercangkang tebal jika dikawinkan dengan Pisifera yang bercangkang tipis jika keduanya dikawinkan akan menghasilkan varietas baru yaitu Tenera yang memiliki ketebalan cangkang diantara keduanya. Adapun criteria yang mencirikan masing-masing ada yang didasarkan tebal cangkang dan daging buah (mesocarp) yang diukur dalam mm dan ada yang mengukurnya dalam persentase (%) berat terhadap berat buah yang dihitung dalam gram. Tabel 1 menunjukkan perbedaan tebal cangkang beberapa varietas (Lubis 2008). Disamping itu, terdapat beberapa varietas benih kelapa sawit yang diperkenalkan oleh Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS 2012) seperti Yangambi yang memiliki rendemen minyak 23-26%, rasio inti buah terhadap buah 6%, serta mampu memproduksi CPO hingga 7 ton/ha/tahun.

Tabel 1 Perbedaan tebal cangkang beberapa varietas kelapa sawita Cangkang

Berdasarkan warna buah, tipe-tipe kelapa sawit dibedakan menjadi

Nigrescens, memiliki cirri-ciri buah mentah berwarna ungu sampai hitam. Setelah buah matang, warna buah berubah menjadi merah-kuning. Tipe Virescens

memiliki cirri-ciri buah mentah berwana hijau. Setelah matang, buah menjadi merah-kuning tetapi bagian ujungnya tetap berwarna kehijau-hijauan. Tipe

(21)

4

Parameter yang digunakan dalam menentukan kriteria matang panen adalah perubahan warna dan membrondolnya buah dari tandan. Proses perubahan warna yang terjadi pada tandan adalah dari hijau berupa ke kehitaman kemudian berubah menjadi merah mengkilat/jingga. Mutu buah panen ditentukan oleh fraksi matang panen yang tersaji pada Tabel 1 (Koedadiri et al. 2003).

Tabel 2 Fraksi matang panen pada tanaman kelapa sawita

Fraksi Panen Kriteria Matang Buah _Derajat

Kematangan 00 Tidak ada buah membrondol, buah berwarna

hitam pekat

Sangat mentah 0 1-12.5% dari buah luar, buah berwarna hitam

kemerahan

Mentah 1 12.5-25% buah luar membrondol, buah berwarna

kemerahan

Kurang matang 2 25-50% buah luar membrondol, buah berwarna

merah mengkilat

Matang 3 50-75% buah luar membrondol, buah berwarna

orange

Matang 4 75-100% buah luar membrondol, buah berwarna

dominan jingga

Lewat matang 5 Buah bagian dalam ikut membrondol Lewat matang

a

Koedadiri et al. 2003

Menurut Muchtadi (1992), pigmen karotenoid mulai terbentuk seiring dengan terbentuknya lemak pada buah sawit. pada buah umur 10 minggu, sel buah sawit belum terisi oleh lemak, tetapi sebenarnya sintesis lemak sudah mulai terjadi. Pada buah umur 13 minggu jumlah globula lemak dalam sel sudah mulai merata meskipun dalam ukuran kecil. Buah umur 13-16 minggu, sel-sel sudah penuh terisi globula lemak. Pada buah umur 20 minggu, kantung-kantung minyak mulai pecah. Disamping itu pigmen kerotenoid juga akan tersintesa bersamaan dengan terbentuknya lemak dalam sel.

(22)

5

Penelitian Spekroskopi Vis/NIR

Terdapat beberapa penelitian penggunaan sensor optik dalam menentukan kualitas buah-buahan tanpa harus merusaknya. Xing et al. (2006) menggunakan gelombang cahaya tampak dan infra merah untuk mendeteksi memar pada buah apel. Junkwon et al. (2009) menggunakan hyperspectral imaging dalam menentukan kualitas buah kelapa sawit.

Saranwong et al. (2003) menggunakan NIR untuk memprediksi kualitas tingkat kematangan buah mangga. Peirs et al. (2002) menentukan padatan terlarut buah apel dengan NIR. Serta Steur et al. (2001) melakukan klasifikasi kandungan minyak pada jeruk dengan NIR. Pada dasarnya baik penggunaan cahaya tampak atau NIR digunakan untuk mengetahui korelasi antara panjang gelombang terhadap struktur kimia pada suatu produk.

Syaefullah et al. (2007) menggunakan NIR untuk menentukan total padatan terlarut dan kekerasan buah papaya. Dalam penelitiannya, terdapat korelasi yang baik antara pendugaan NIR terhadap mutu aktual papaya tersebut. Dalam penelitian Yanto (2007), Reflektansi Vis/NIR mempu menunjukkan karakteristik optic buah pisang lampung selama pematangan. Dalam penetilian Novianty (2008), reflektansi Vis/NIR dengan panjang gelombang 850 nm memiliki korelasi sebesar 0.877 terhadap total padatan terlarut buah strawberi.

Inframerah

Radiasi inframerah merupakan bentuk gelombang elektromagnetik. Radiasi ini lebih sulit terserap dan terhambur di atmosfer ketimbang cahaya tampak. Inframerah juga dapat digunakan untuk memberikan informasi mengenai suatu objek seperti temperatur, geometri, permukaan, komposisi, dan jarak (Razeghi 1996).

Radiasi elektromagnetik dikarakteritikkan dengan panjang gelombang (λ),

frekuensi (ν), dan bilangan gelombangnya (ν). Panjang gelombang merupakan

sifat dari radiasi bukan sifat dari suatu molekul. Panjang gelombang inframerah terbagi atas tiga yaitu, inframerah dekat antara 7.8 x 10-5 sampai 2.5 x 10-4 cm, inframerah menengah antara 2.5 x 10-4 sampai 5 x 10-3 cm, dan inframerah jauh antara 5 x 10-3 sampai 1 x 10-1 cm (Colthup 1975).

Inframerah Gelompang Pendek (Near Infrared)

(23)

6

METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan pada bulan Maret 2013 - Juli 2013. Penelitian dilaksanakan Laboratorium Instrumentasi dan Kontrol, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem IPB dan Kebun Kelapa Sawit Cikasungka, PTPN VIII.

Bahan

Penelitian ini menggunakan berbagai bahan sebagai pembentuk bagian perangkat keras (hardware) dengan rincian sebagai berikut:

1. Modul mikrokontroler ATMega32 1 buah

2. LED inframerah 1 buah

20. TBS (Tandan Buah Segar) 50 sampel jenis Yangambi

Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian adalah:

1. Digital Multi Meter

7. Software bahasa pemrograman CV AVR 2.05 8. Software desainCAD

(24)

7

Ya Ya

Tidak

Instrumen penentu kematangan TBS

Proses Penelitian

Penelitian ini menggunakan mikrokontroler yang berfungsi sebagai pemroses data sehingga diperlukan perancangan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) untuk mendukung fungsi mikrokontroler, alur perancangan tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.

Model memenuhi

syarat

Uji coba purwarupa instrumen

Gambar 4 Diagram alir proses penelitian Persiapan

Perumusan Masalah

Perancangan Model

Selesai

Perancangan software dan hardware

Pemodelan software Pemodelan hardware

Penggabungan software dan hardware

(25)

8 Proses penggabungan perangkat lunak dan perangkat keras lebih lanjut dijelaskan pada Gambar 5.

Gambar 5 Alur pembuatan hardware dan software

Perancangan Diagram Blok Sistem Kerja Instrumen

Diagram blok dibuat untuk mempermudah memahami bagaimana instrumen dapat bekerja. Antara blok satu dengan lainnya memiliki suatu hubungan sehingga membentuk suatu sistem kerja yang memiliki fungsi masing-masing. Tahapan pada tiap blok dapat dijadikan acuan dalam menentukan komponen-komponen yang dibutuhkan. Diagram blok sistem kerja disajikan pada Gambar 6.

Uji coba purwarupa instrumen Penggabungan software

dan hardware

Perancangan sistem

(26)

9

Gambar 6 Diagram blok sistem kerja instrumen

Perancangan Perangkat Keras (Hardware)

Tahap ini terdiri atas perangkaian komponen elektronika serta penggabungan komponen tersebut dengan bagian pendukung. Pada bagian sensor, fotodioda, LED inframerah, dan resistor dirangkai pada PCB dan dilindiungi oleh tutup yang terbuah dari plastik. Unit pemrosesan data dan keluaran (mikrokontroler, LCD dan memory card) dirangkai dalam satu tempat yang terbuah dari akrilik agar terlindungi. Seluruh komponen tersebut ditunjang oleh catu daya berupa baterai. Unit sensor dengan unit pemrosesan dan keluaran dihubungkan oleh kabel sepanjang 3 m yang disatukan dengan galah. Penggunaan galah dimaksudkan agar sensor mudah menjangkau tandan buah segar kelapa sawit yang masih berada di atas pohon sawit.

Perancangan Perangkat Lunak (Software)

Perancangan perangkat lunak meliputi pemilihan bahasa program, pembentukan alur algoritma, penulisan program, hingga proses download

program ke dalam mikrokontroler. Bahasa C digunakan dalam memprogram mikrokontroler karena umum digunakan dan relatif mudah dipelajari. Algoritma yang dibentuk disusun sedemikian rupa sehingga dapat mengaktifkan fungsi LED inframerah, penangkapan sinyal analog fotodioda, proses pengolahan sinyal oleh mikrokontroler, sehingga hasil akhir dapat dilihap pada LCD dan data untuk tahap analisis dapat disimpan pada memory card. Program tersebut ditulis pada software Code Vision AVR (CVAVR) 2.05 karena memiliki library yang lengkap untuk mengaktifkan fungsi-fungsi komponen elektronika.

Dalam hal ini digunakan mikrokonktroler jenis ATMega 32 karena jenis ini memiliki spesifikasi minimum untuk mengaktifkan fungsi memory card, selain itu relatif mudah didapatkan dan memiliki harga yang cukup terjangkau. Program yang telah dibuat akan dimasukkan dalam mikrokontroler.

(27)

10

Pengujian Hardware

Pengujian hardware dilakukan untuk memastikan apakah komponen dan seluruh rangkaian telah terhubung dan bekerja dengan baik.

Langkah pengujian mikrokontroler :

1) Hubungkan mikrokontroler dengan catu daya

2) Apabila catu daya sudah terhubung maka lampu LED pada mikrokontroler akan menyala

3) Hubungkan setiap pin dengan LED dan masukkan program sederhana dengan logika 1 di setiap pin

4) Apabila LED menyala maka mikrokontroler berfungsi dengan baik Langkah pengujian LED infra merah :

1) Beri catu daya sebesar 1.5-3V ke LED infra merah 2) Sorot LED dengan kamera digital

3) Apabila pada kamera terlihat siluet berwarna ungu, maka LED berfungsi baik

Langkah pengujian fotodioda :

1) Buat rangkaian sederhana fotodioda yang dilengkapi resistor 2) Beri catu daya pada rangkaian tersebut

3) Sorotkan cahaya pada fotodioda dengan jarak yang berbeda-beda 4) Perikasa tegangan rangkaian tersebut

5) Apabila terjadi perubahan aurs maka fotodioda berfungsi dengan baik

Langkah pengujian LCD:

1) Hubungkan pin LCD ke pin mikrokontroler 2) Hubungkan catu daya pada mikrokontroler

3) Masukkan program penampilan karakter pada mikrokontroler 4) Jika muncul karakter pada LCD sesuai program maka lcd berfungsi

dengan baik

Langkah pengujian modul memory card :

1) Hubungkan pin modul memory card ke pin mikrokontroler 2) Masukkan memory card ke dalam modul

3) Hubungkan catu daya pada mikrokontroler

4) Masukkan program penulisan pada mikrokontroler 5) Periksa memory card pada laptop

(28)

11

Pengujian Software

Pengujian software diawali dengan proses compile program pada CVAVR. Pada proses compile, ketepatan penulisan program akan dievalusi sehingga dapat diketahui apabila terdapat kesalahan penulisan. Program yang benar kemudian dimasukkan ke dalam mikrokontroler, jika fungsi komponen elektronika tidak berjalan dengan baik maka perlu dilakukan pemeriksaan pada rangkaian hardware

dan alur algoritma program.

Ketelitian dan ketepatan Sensor

Empat sensor fotodioda tidak selamanya menghasilkan data pengukuran yang seragam karena adanya pengaruh sudut peletakan, intensitas cahaya yang diterima serta kondisi fotodioda itu sendiri. Sehingga perlu diketahui ketelitian dan ketepatannya. Nilai ketelitian didapat dengan membandingkan nilai digital tertinggi (1023) dan terendah (0) terhadap latar hitam dan putih. Sedangkan untuk ketepatan diukur dengan mengukur salah satu latar warna yang diukur berulang kali. Berikut merupakan persamaan untuk ketelitian dan ketepatan

Ketelitian = Deviasi pengukuran

Angka pengukuran � 100%

Ketepatan = |Deviasi maksimum terhadap harga ukur rata−rata |

Harga ukur rata−rata � 100%

Pengujian Lapang

Sebelum pengujian di lapang, sensor perlu dinormalisasi agar skala pengukuran antar sensor seragam. Normalisasi dilakukan dengan mengacu pada nilai pengukuran pada latar hitam dan putih. Bentuk persamaan normalisasi adalah sebagai berikut:

X= �� −�� ℎ

�� −�� ℎ �100

X = Nilai reflektan

(29)

12

Gambar 7 Sembilan titik pengukuran TBS

ANALISA PERANCANGAN

Instrumen penentu kemasakan TBS kelapa sawit menggunakan baterai sebagai sumber tenaga komponen elektronika. Instrumen ini direncanakan dipakai untuk menentukan TBS kelapa sawit jenis Yangambi yang masih berada di atas pohon dengan masa tanam 7-10 tahun.

Rancangan Fungsional

Purwarupa instrumen ini terdiri atas unit sensor, unit pemrosesan data, unit keluaran, unit penyimpanan data.

Unit Sensor

Proses penentu kemasakan TBS kelapa sawit dilakukan oleh unit sensor. Fotodioda akan menangkap pantulan gelombang cahaya TBS dari LED inframerah yang dapat merepresentasikan kemasakan TBS.

Unit Pemrosesan

Data panjang gelombang kemasakan TBS yang ditangkap oleh unit sensor akan diterjemahkan oleh unit pemrosesan yang terbagi ke dalam beberapa jenis fraksi kemasakan.

Unit keluaran

Unit keluaran akan menampilkan jenis kemasakan TBS yang diterjemahkan oleh unit pemrosesan dalam bahasa yang dimengerti manusia.

Unit Penyimpanan Data

(30)

13

Rancangan Struktural

Unit Sensor

Unit sensor terdiri atas LED inframerah dan sensor fotodioda. Dalam penelitian Junkwon et al. (2009), spektrum NIR digunakan dalam menentukan kualitas buah kelapa sawit. Pada penelitian Saeed et al. (2011), perubahan warna buah sawit selama proses pematangan akibat kadar klorofil dan karoten dapat dilihat dengan menggunakan reflektan cahaya vis/NIR terhadap buah. Sehingga digunakan sumber cahaya inframerah berupa LED inframerah dalam menentukan kematangan TBS dengan mengindera kandungan karoten dan minyak. LED yang digunan memiliki panjang gelombang 940 nm, spesifikasi LED tersaji pada Lampiran 1.

Menurut Thoriq (2013), Pola reflektan cahaya dari tiap kematangan TBS terhadap beberapa panjang gelombang (Gambar 8) menunjukkan bahwa dari panjang gelombang 700 nm hingga 850 nm belum terdapat pola khusus yang dapat membedakan tiap fraksi kematangan. Oleh sebab itu, diperkirakan terdapat pola khusus setelah panjang gelombang 850 nm. Maka digunakan sumber cahaya dengan panjang gelombang lebih dari 850 nm yang banyak dijumpai di pasaran yaitu 940 nm.

(31)

14

Penelitian ini menggunakan sensor fotodioda yang dapat menangkap perubahan intensitas cahaya pada panjang gelombang inframerah. Fotodioda akan mengubah besaran cahaya yang diterima menjadi perubahan arus listrik pada kedua kakinya, semakin besar cahaya yang diterima semakin tinggi juga nilai arusnya dan sebaliknya. Efektifitas tertinggi fotodioda dalam mengkonversi kekuatan cahaya menjadi arus listrik berada pada rentang 900 nm hingga 1000 nm. Unit sensor menggunakan empat fotodioda yang dirangkai secara parallel dan

ditambahkan resistor 10K Ω, serta lima LED.

Penggunaan empat fotodioda dimaksudkan untuk meningkatkan akurasi pengukuran karena terdapat berbagai kondisi yang dapat menurunkan akurasi pengukuran seperti permukaan TBS yang tidak datar, pengaruh cahaya luar yang mungkin masuk lewat celah probe serta posisi berondol sawit yang memiliki ketinggian beragam. Gambar 9 dan 10 menunjukkan rangkaian fotodioda dan LED.

Gambar 9 Rangkaian fotodioda

Gambar 10 Rangkaian LED inframerah

Mikrokontroler

Mikrokontroler merupakan suatu unit yang berperan sebagai otak dalam instrumen ini, dimana mikrokontroler akan memproses sinyal keluaran dari ADC menjadi suatu besaran yang dapat dibaca oleh manusia yang dipetakan pada

display. Mikrokontroler yang digunakan adalah modul DI PRO SYSTEM dengan

ATMega 32 yang berukuran kecil namun memiliki kapasitas yang baik dalam mengubah sinyal dari sensor fotodioda menjadi keluaran yang dapat dibaca pada

display. Mikrokontroler ini memiliki spesifikasi minimum untuk membangkitkan fungsi penyimpanan eksternal (memory card).

(32)

15 dalam suatu data kontinu pada waktu tertentu. Kemudian data akan dikelompokkan menjadi besaran yang dibulatkan satuannya, setelah itu data tersebut dikodekan dalam bentuk digital (0/1) atau dalam suatu nilai biner.

Chip ATMega 32 memiliki 32 pin yang dapat diprogram, empat pin VCC, dan empat pin ground. Pin A0-A3 digunakan sebagai ADC pada fotodioda. Pin B0-B7 digunakan untuk modul memory card, Pin C0-C7 digunakan untuk LCD. Pin D0 dan D1 untuk mengaktifkan pembacaan sensor. Gambar 7 merupakan susunan Pin chip ATMega 32. Spesifikasi DI PRO SYSTEM tersaji pada Lampiran 2.

Gambar 11 Pin mikrokontroler ATMega 32

LCD (Liquid Crystal Display)

Display merupakan komponen yang berfungsi untuk menampilkan data hasil pengukuran oleh sensor, keluaran yang ditampilkan harus sesuai dengan nilai yang sebenarnya. Unit display yang digunakan adalah tipe LCD 16x2 (Gambar 12) yang dapat menampilkan keluaran huruf dan angka. Keluaran untuk display

ini adalah nilai rata-rata ADC dan jenis kemasakan TBS serta fraksinya yang didasarkan pada intensitas pantulan LED inframerah pada TBS yang ditangkap fotodioda. Gambar 9 menunjukkan LCD 16x2.

(33)

16

Modul Memory Card

Modul memory card yang digunakan adalah EMS SD/MMC/FRAM. Modul ini berguna untuk mempermudah antarmuka SD Card atau MMC pada mikrokontroler dengan pilihan tegangan 5 V atau 3.3 V. Modul ini berfungsi untuk mencatat dan menyimpan nilai-nilai hasil pengukuran fotodioda, sehingga data tersebut digunakan sebagai referensi tingkat kemasakan TBS. Gambar rangkaian modul ini tersaji pada Gambar 13. Spesifikasi EMS SD/MMC/FRAM tersaji pada Lampiran 3.

Gambar 13 Rangkaian modul memory card

Dudukan Unit Sensor dan Galah Penghubung

Dudukan unit sensor berfungsi untuk meletakkan unit sensor pada ujung galah. Selain itu dudukan ini berfungsi sebagai tempat baterai unit sensor. Dudukan didesain agar dapat membentuk sudut sehingga memudahkan peletakkan unit sensor apabila dibutuhkan kondisi kemiringan tertentu pada permukaan TBS. Rancangan dudukan unit sensor tersaji pada Lampiran 4.

Terdapat kabel panjang yang menghubungkan unit sensor dengan komponen pada kotak elektronika. Kabel ditopang dengan menggunakan galah panjang. Unit sensor diletakkan diujung galah dan komponen pada kotak elektronika ditempatkan pada ujung lainnya. Galah yang digunakan adalah yang dapat dipanjangkan atau dipendekkan sehingga dapat menyesuaikan pengukuran pada tinggi pohon sawit yang berbeda. Pada tubuh galah dilengkapi tombol untuk mengaktifkan fungsi pembacaan unit sensor.

Kotak Elektronika

Kotak elektronika terbuat dari bahan akrilik dengan ukuran (13.5 x 9 x 4.5) cm. Kotak ini berfungsi untuk menempatkan dan melindungi mikrokontroler, LCD, ,modul memory card, dan baterai. Kotak elektronika dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menampung berbagai komponen elektronika namun tetap kompak. Rancangan kotak elektronika tersaji pada Lampiran 5.

Sumber Tenaga

Unit catu daya adalah unit yang menghasilkan sumber tegangan bagi seluruh komponen elektronika. Mikrokontroler membutuhkan tegangan antara 6 sampai 12V, sehingga catu daya yang digunakan dalam instrumen ini adalah baterai kotak 9V yang mudah didapatkan di pasaran. Dari mikrokontroler, tegangan akan dibagi ke LCD, modul memory card, dan fotodioda dengan tegangan keluaran 5V yang telah diatur oleh regulator mikrokontroler.

(34)

17 arus cukup besar jika hanya bersumber dari baterai 9V yang menyebabkan seluruh komponen tidak berfungsi. Agar sumber daya tidak merusak LED yang membutuhkan tegangan antara 1.35 sampai 3V, maka LED dirangkai secara seri.

memancarkan cahaya dan agar fotodioda tepat dalam membaca pantulan sinar LED dari TBS sawit. Sekeliling fotodioda dilindungi dengan pelindung yang terbuat dari pelastik untuk mengurangi pengaruh cahaya dari samping, sehingga penginderaan fotodioda lebih terfokus pada pantulan cahaya. Selain untuk melindungi unit sensor, probe juga berfungsi untuk mengurangi pengaruh cahaya luar yang dapat mengaburkan pemantulan cahaya. Unit sensor tersaji pada Gambar 14.

Gambar 14 Unit sensor

Saat dilakukan pengujian, LED dapat memancarkan sinar dengan terang, akan tetapi untuk jangka waktu yang lama, sinar mulai meredup seiring dengan berkurangnya kapasitas baterai yang dapat menurunkan intensitas reflektan cahaya yang ditangkap oleh fotodioda. Hal tersebut dapat menyebabkan menghasilkan data yang tidak valid. Dalam rangkaian LED perlu ditambahkan regulator tegang agar tegangan tetap stabil dalam memberikan tenaga pada LED. Sehingga pada rangkaian unit sensor yang dibuat saat ini penggunaannya akan optimal ketika kapasitas baterai penuh.

Unit Pemrosesan

Mikrokontroler instrumen ini menggunakan DI PRO SYSTEM dengan chip

ATMega 32 (Gambar 15). Port A0, A1, A2, dan A3 dihubungkan pada rangkaian fotodioda untuk diubah pembacaan nilai analog dari fotodioda menjadi nilai

LED inframerah

(35)

18

digital. Tingkat kematangan TBS kelapa sawit ditentukan oleh besar nilai digital dari fotodioda. Port B0 hingga B1 dihubungkan dengan modul memory card. Port C0 hingga C7 dihubungkan dengan LCD. Port D0 dihubungkan dengan tombol pengambilan data. Rangkaian berbagai komponen yang terhubung dengan mikrokontroler tersaji pada Gambar 16.

Gambar 15 Chip ATMega 23

(36)

19

Unit Keluaran

Unit keluaran berupa layar LCD. Unit ini berfungsi untuk menampilkan perintah pengambilan data serta nilai digital dari fotodioda. Sebelum tombol pengambilan data ditekan (Gambar 17a), LCD akan menampilkan “tekan tombol” untuk memberitahu pengguna agar menetan tombol pengambilan data. Saat tombol pengambilan data ditekan, maka layar LCD akan memunculkan kata

“Proses” seperti pada Gambar 17b.

(a) (b)

Gambar 17 (a) Tampilan LCD sebelum penekanan tombol pengambilan data (b) tampilan LCD setelah penekanan tombol pengambilan data

Unit Penyimpanan

Unit penyimpanan digunakan untuk menyimpan data pola kematangan TBS yang diindera fotodioda. Data tersebut digunakan sebagai acuan kematangan TBS pada program. Unit penyimpanan berupa modul memory card dan SD card tersaji pada Gambar 18. Pada dasarnya modul ini dapat bekerja jika menggunakan mikrokontroler AVR dengan spesifikasi di bawah ATMega 32 seperti ATMega

8535 atau ATMega 16, namun membutuhkan tambahan memori EEPROM yang terbatas hanya untuk beberapa kali penyimpanan program. Sedangkan jika menggunakan ATMega 32, modul memori tidak memerlukan EEPROM.

Gambar 18 Modul memory card dan SD card

Dudukan Unit Sensor dan Galah Penghubung

(37)

20

sehingga dapat menyesuaikan tinggi pohon sawit yang akan diuji. Panjang total galah ini adalah 2.7 m. Tampilan galah tersaji pada Gambar 20.

Gambar 19 Dudukan unit sensor

Gambar 20 Galah penghubung

Kotak Elektronika

Seluruh komponen selain unit sensor dan catu daya sensor, disatukan dalam kotak elektronika. Pada kotak ini juga dilengkapi tombol on/off untuk mengaktifkan komponen elektronika didalamnya. Selain itu terdapat tombol pengambilan data untuk memicu fotodioda agar membaca kematangan TBS. Sisi-sisi kotak direkatkan dengan lem. Pada bagian atas dan samping kiri didesain agar dapat dilepas untuk memasukkan komponen elektronika dan baterai. Kotak elektronika tersaji pada Gambar 21.

(38)

21

Hasil Perancangan Instrumen

Hasil perancangan instrumen penentu kemasakan TBS sawit terbagi atas bagian unit sensor yang berada di ujung atas galah penghubung, galah penghubung, dan komponen elektronika lain yang berada di bawah.

(39)

22

Kotak elektronika

Gambar 23 Komponen bagian atas

Gambar 24 Komponen bagian bawah LCD Tombol

pengambilan data

Baterai

Tombol on/off Memory card Mikrokontroler

Unit sensor

Baterai

Tombol on/off

LED

(40)

23

Pembuatan Perangkat lunak

Algoritma program instrument ditulis pada software CV AVR 2.05 (Gambar 25). Dalam penulisan program digunakan library LCD, ADC, dan memory card. Program instrumen ini terdiri atas beberapa tahapan pengaktifan fungsi komponen-komponen elektronika. Pertama, fungsi memory card diaktifkan yang

ditandai pada LCD. Jika LCD menunjukkan kata “MMC tdk ada Masukkan

MMC”, maka SD card harus dimasukkan ke dalam modul.

Gambar 25 Tampilan software CV AVR 2.05

Setelah fungsi memory aktif, maka dilanjutkan dengan memanggil fungsi ADC. Ketika unit sensor diletakkan pada permukaan TBS sawit dan tombol pengambilan data ditekan, maka pembacaan ADC diaktifkan. Kemudian, jika penekanan tombol telah dilakukan sebanyak sembilan kali, nilai pembacaan masing-masing fotodioda akan tersimpan pada memori. Pada tahap pengujian kinerja unit sensor, nilai hasil penyimpanan akan dilihat apakah terdapat pola kematangan TBS yang dapat dijadikan acuan untuk diprogram pada mikrokontroler. Namun untuk memudahkan pengujian secara keseluruhan, mikrokontroler diprogram dengan memberikan nilai pembatas sembarang untuk tiap tipe kematangan dari rata-rata hasil penginderaan fotodioda, kemudian diterjemahkan di layar LCD dalam bentuk nilai ADC. Kode program tersaji pada Lampiran 4.

(41)

24

Gambar 26 Kabel pengunduh program

Kemudian pilih menu Tools lalu Chip Programer dan pilih Program All

pada kotak dialog pengunduhan program (Gambar 27). Pilih no saat kotak dialog penggunaan EEPROM muncul karena tidak dibutuhkan. Lalu jika proses pengunduhan selesai, maka lepaskan kabel pengunduhan dan fungsi-fungsi mikrokontroler siap digunakan.

Gambar 27 Kotak dialog pengunduhan program

Kinerja Instrumen Penentu Kemasakan TBS Kelapa Sawit

Ketepatan dan Ketelitian Sensor

(42)

25 maka diketahui bahwa kofisien determinasi sebesar 0.99. Hal tersebut menunjukkan bahwa nilai intensitas pemantulan cahaya mampu dideteksi oleh sensor fotodioda.

Pengukuran ketelitian sensor juga didasarkan pada latar hitam dan putih yang datar. Saat diuji pada latar hitam maka ketelitian untuk fotodioda 1 sebesar 14%, fotodioda 2 sebesar 4.96%, fotodioda 3 sebesar 12.40%, dan fotodioda 4 sebesar 11.14%. Akan tetapi saat diuji pada latar putih, nilai fotodioda 1 sebesar 32.33%, fotodioda 2 sebesar 80.04%, fotodioda 3 sebesar 37.08%, dan fotodioda 4 sebesar 44.55%. Hal tersebut menunjukkan bahwa fotodioda yang digunakan lebih sensitif mengukur pantulan cahaya pada latar yang gelap ketimbang latar yang terang. Namun perbedaan pada fotodioda 2 dapat disebabkan oleh kondisi sensor yang sudah kurang baik.

Pengukuran ketepatan sensor dilakukan pada suatu latar sembarang yang dalam hal ini berwarna merah. Hasil menunjukkan bahwa nilai pada fotodioda 1 sebesar 0.23%, fotodioda 2 sebesar 0.70%, fotodioda sebesar 3 0%, dan fotodioda 4 sebesar 0.07%. Hal tersebut menunjukkan bahwa semua fotodioda mampu menghasilkan nilai pengukuran yang relatif sama berulang kali dengan baik.

Saat pengujian di lapangan, fotodioda 2 tidak digunakan karena memiliki sensitifitas yang buruk disbanding dengan fotodioda lainnya.

Pengujian Lapangan

Setelah dilakukan kalibrasi sensor, maka dilakukan pengujian di lapang. TBS yang diuji adalah TBS yang masih berada di atas pohon kelapa sawit. Berdasarkan Tabel 3, nilai intensitas pantulan cahaya LED inframerah memiliki nilai yang beragam untuk di setiap fraksinya. Selain itu, terdapat nilai negatif yang menandakan angka tersebut dekat dengan angka nol. Penyebab terjadinya keragaman ini dapat disebabkan oleh permukaan TBS yang tidak rata, sehingga masih memungkinkan terbentuknya celah pada unit sensor yang dapat mengaburkan pendeteksian oleh fotodioda. Ditambah lagi, posisi brondol sawit tidak seragam, sehingga intensitas yang diterima fotodioda sangat beragam.

(43)

26

Faktor lain yang mempengaruhi keragaman hasil pengukuran adalah bentuk unit sensor. Pada Gambar 14, fotodioda sekeliling fotodioda tidak terlindungi. Sehingga memungkinkan suatu cahaya masuk lewat samping fotodioda. Ditambah lagi meskipun menurut pendugaan, panjang gelombang sumber cahaya yang lebih dari 850 nm dapat memberikan suatu pola kematangan secara khusus, akan tetapi instrumen ini yang hanya menggunakan satu panjang gelombang belum mampu menghasilkan pola tersebut. Sehingga perlu diketahui karakter pada beberapa macam panjang gelombang.

Gambar 28. Pola intensitas reflektan terhadap fraksi kematangan TBS. Reflektan, Kadar minyak.

Apabila hasil rata-rata dari Tabel 3 digambarkan dalam grafik, maka akan terbentuk suatu pola intensitas reflektan terhadap fraksi kematangan TBS (Gambar 28). Terlihat bahwa dari fraksi 0 sampai fraksi 2, intensitas pantulan meningkat dan pada fraksi 3 menurun. Ini mirip seperti pola kandungan kadar minyak sawit yang terkandung pada tiap-tiap jenis kematangan. Namun pada fraksi 4 meningkat tidak sesuai dengan pola kadar minyak sawit terhadap kematangan. Hal ini dapat disebabkan oleh penaksiran pemanen yang kurang tepat. Selama ini pemanen menentukan fraksi kematangan TBS secara kulitatif yang sangat dipengaruhi oleh pengalaman kerja, pengetahuan serta stamina yang dapat mengaburkan penaksiran.

(44)

27

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Instrumen penentu kematangan TBS sawit mampu mendeteksi intensitas pantulan cahaya pada latar gelap dengan baik. Namun instrumen belum dapat membedakan tingkat fraksi dengan baik jika hanya mengacu pada pola pengukuran di lapangan menggunakan reflektan satu panjang gelombang cahaya.

Saran

1. Perlu dilakukan penggantian sumber cahaya dengan beberapa macam panjang gelombang inframerah.

2. Sekeliling fotodioda perlu dilindungi untuk mengurangi cahaya yang masuk dari samping.

3. Rangkaian LED perlu ditambahkan regulator tegangan agar intensitas cahaya yang dipancarkan tetap stabil.

(45)

28

DAFTAR PUSTAKA

Colthup NB, Daly LH, Wiberley SE. 1975. Introduction to Infrared and Raman Spectroscopy. New York (US): Academic Press.

Ditjenbun. 2013. Luas areal perkebunan angka estimasi tahun 2013. [internet]. [diacu 2013 Agustus 8]. Tersedia dari: http://ditjenbun.deptan.go.id/statis-35-luasareal.html

Juan X, Bravo C, Moshou D, Ramon H, Baerdemaeker JD. 2006. Bruise

detection on „Golden Delicious‟ apples by vis/NIR spectroscopy. Computers

and Electronics in Agriculture 52(1):11

20.doi:10.1016/j.compag.2006.01.006.

Junkwon P, Tomohiro T , Hiroshi O, Hideo H, Masayuki K, Kenshi S, Siruntawineti J, Chaeychomsri W, Vanavichit A, Tittinuchanon P, Bahalayodhin B. 2009. Hyperspectral imaging for nondestructive determination of internal qualities for oil palm (Elaeis guineensis Jacq. Var. tenera) . Agricultural Information Research. 18(3):130-141.

Kemenperin. 2012. Pemantauan ekspor kelompok hasil industri pengolahan kelapa/kelapa sawit. [internet]. [diacu 2013 Agustus 8]. Tersedia dari:

http://www.kemenperin.go.id/statistik/kelompok_sub.php?ekspor=1&kel=7 &n=

Lubis AU. 2008. Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) di Indonesia Edisi 2. Medan (ID): Pusat Penelitian Kelapa Sawit.

Muchtadi TR. 1992. Karakteristik komponen intrinsik utama buah sawit (Elaeis guineensis, Jacq.) dalam rangka optimalisasi proses ekstraksi minyak dan pemanfaatan provitamin A [Disertasi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor Nicolai BM, Beullens K, Bobelyn E, Peirs A, Saeys W, Theron KI, Lammertyn J.

2007. Nondestructive measurement of fruit and vegetable qualityby means of NIR spectroscopy: A review. Postharvest Biology and Technology. 46(1): 99–118. doi:10.1016/j.postharvbio.2007.06.024.

Novianty I. 2008. Analisa spektroskopi reflektans vis-nir untuk mengetahui proses pematangan buah stroberi [Skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor Peirs A, Tirry J, Verlinden B, Darius P, Nicolai BM. 2003. Effect of biological

variability on the robustness of NIR models for soluble solids content of apples. Postharvest Biology and Technology. 28(1):269-280. doi:10.1016/S0925-5214(02)00196-5.

PPKS. 2012. Bahan tanaman PPKS. [internet]. [diacu 2013 Agustus 9]. Tersedia dari : http://www.iopri.org/varietas.html

Razeghi M.1996. Long Wavelength Infrared Detectors.. Amsterdam (NL): Gordon and Breach Science Publishers.

Saeed OMB, Sankaran S, Shariff ARM, Shafri HZM, Ehsani R, Alfatni MS, Hazir MHM. 2012. Classification of oil palm fresh fruit bunches based on their maturity using portable four-band sensor system. Computers and Electronics in Agriculture. 82(1):55–60. doi:10.1016/j.compag.2011.12.010.

(46)

29 near infrared spectroscopy. Postharvest Biology and Technology. 31(1):137–145. doi:10.1016/j.postharvbio.2003.08.007.

Setyamidjaja D. 1999. Kelapa Sawit: Tehnik Budi Daya, Panen, dan Pengolahan.

Jakarta (ID): Kanisius.

Steur B, Schulz H, Lager E. 2001. Classi®cation and analysis of citrus oils by NIR spectroscopy. Food Chemistry. 72(1):113-117.

Sunarko. 2006. Petunjuk Praktis Budidaya dan Pengolahan Kelapa Sawit. Jakarta (ID): AgroMedia Pustaka.

Syaefullah E, Purwadaria HK, Sutrisno, Suroso. 2007. Pendugaan Parameter Mutu Buah Pepaya (Carica papaya L.) IPB 1 Menggunakan Near Inftared. Seminar Nasional Ketahanan Pangan PERTETA: 2007 November 15-17; Bandar Lampung, Indonesia. Bogor (ID): PERTETA. hlm 179-185

(47)

30

LAMPIRAN

(48)

(49)

32

(50)

(51)

34

(52)

(53)

36

(54)

37 Lampiran 8 Pengukuran untuk nilai digital 10 bit tertinggi (latar hitam)

(55)

38

(56)

39 Lampiran 10 Pengukuran Fraksi 0

No Fotodioda 1 Fotodioda 2 Fotodioda 3 Fotodioda 4 Maksimum Rata-rata

(57)

40

(58)

41

Lampiran 11 Pengukuran Fraksi 1

(59)

42

(60)

(61)

44

(62)

(63)

46

(64)

(65)

48

(66)

49

(67)

50

Lampiran 16 Ketelitian untuk nilai digital 10 bit terendah Ulangan Deviasi

Lampiran 17 Pengukuran ketepatan fotodioda 1 Ulangan Pengukuran

ADC

(68)

51 Ketepatan = 1.78

767.78 � 100% = 0.23%

ADC

Rata-rata Deviasi Deviasi Maksimum

ADC

(69)

52

ADC

Rata-rata Deviasi Deviasi Maksimum This program was produced by the

CodeWizardAVR V2.05.3 Standard Automatic Program Generator

(70)

53 // Read the AD conversion result

unsigned int read_adc(unsigned char adc_input) {

ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);

// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage delay_us(10);

// Start the AD conversion ADCSRA|=0x40;

// Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0);

ADCSRA|=0x10; return ADCW; }

(71)

54 /* Timer1 overflow interrupt frequency [Hz] */ #define T1_OVF_FREQ 100

/* Timer1 clock prescaler value */ #define T1_PRESC 1024L

/* Timer1 initialization value after overflow */ #define T1_INIT (0x10000L-

(_MCU_CLOCK_FREQUENCY_/(T1_PRESC*T1_OVF_FREQ))) // ADC VREF VCC

//#define ADC_VREF_TYPE 0x40

interrupt [TIM1_OVF] void timer_comp_isr(void) {

(72)

55

(73)

56

sprintf(kata,"NILAI: %4u",rata_rata); lcd_puts(kata);

sprintf(kata,"NILAI:%4u",rata_rata); lcd_puts(kata);

lcd_gotoxy(2,1);

(74)

57 }

else

{ lcd_gotoxy(0,0);

(75)

58

lcd_clear();

lcd_puts("tekan tombol"); while(PIND.0==1)

{ } while(PIND.0==0) {}

lcd_clear();

lcd_puts("Proses"); baca_sensor(); w=w+p; x=x+q; y=y+r; z=z+t;

delay_ms(500); mount_on(); mk_dir(); mk_file() ; write_data(); mount_off(); }

jumlah=w+x+y+z; rata_rata=jumlah/40; kemasakan(); delay_ms(3000); }

(76)

59

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Banyuwangi pada tanggal 28 Oktober 1990, sebagai putra ke empat dari empat bersaudara dari pasangan Bapak Moch. Amin Basrie dan Ibu Ratna Juemi. Penulis memiliki dua kakak laki-laki dan satu kakak perempuan bernama Amir Faisal, Shidiqqi Arafat, dan Nurlia Valestine.

Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Atas Negeri 62 Jakarta pada tahun 2009 dan pada tahun yang sama setelah lulus diterima sebagai mahasiswa Departemen Teknik Pertanian, Institut Pertanian Bogor memalui jalur SNMPTN.

Selama menjadi mahasiswa penulis aktif mengikuti lembaga kemahasiswaan seperti Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian sebagai staff di tahun 2011, Forum Bina Islami sebagai staff di tahun 2011, dan Forum Bina Islami sebagai ketua divisi informasi (I-vo) di tahun 2012.

Penulis juga aktif mengikuti kegiatan Pekan Kreatifitas Mahasiswa (PKM) oleh Dikti. Pada tahun 2011 penulis mendapat pendanaan di bidang teknologi mengenai mesin pengupas kulit melinjo. Tahun 2012 pendanaan didapatkan di bidang kewirausahaan mengenai kue pancong berbahan dasar tepung ubi jalar. Tahun 2013 Penulis mendapat dua karya yang didanai Dikti di bidang kewirausahaan mengenai kue dadar gulung berbahan dasar tepung ubi jalar dan dodongkal talas.