MENGELUARKAN GABAH SECARA OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER
Deny Akbar¹, Hafidudin², Sugondo Hadiyoso³
¹Teknik Telekomunikasi, Fakultas Ilmu Terapan, Universitas Telkom
Abstrak
Salah satu proses pasca panen padi oleh petani adalah pengeringan gabah, biasanya para petani melakukan pengeringan dengan cara alami yaitu menjemur gabah di bawah sinar matahari. Tetapi proses pengeringan seperti ini memiliki kelemahan seperti sangat bergantung pada cuaca, kebersihan kurang terjaga, apabila datang musim penghujan perlu waktu yang lama untuk mengeringkan gabah dan terjadi kehilangan gabah disebabkan serangan unggas.
Pada proyek akhir ini telah direalisasikan sebuah alat pengering gabah dan sistem mengeluarkan gabah secara otomatis berbasis mikrokontroler. Prinsip kerja alat ini adalah melakukan
pengeringan gabah secara otomatis dengan mendeteksi kelembaban gabah di sekitar sensor SHT11. Selain itu alat ini dapat mengeluarkan gabah secara otomatis berdasarkan berat yang diinginkan melalui tombol keypad, motor servo dan sensor load cell sebagai pendeteksi berat. Hasil dari realisasi alat pengering gabah dan sistem mengeluarkan gabah secara otomatis berbasis mikrokontroler dapat menurunkan kadar air gabah rata-rata sebesar 5.6 % untuk percobaan pengeringan gabah sebesar 1 Kg sebanyak 10 kali dengan rata-rata lama waktu pengeringan gabah 20 menit 48 detik.
Kata Kunci : Pengering, Gabah, Mikrokontroler, SHT11, Load Cell
Abstract
One of the post-harvest processing of rice by farmers are drying grain, farmers usually do in a natural way, namely drying of grain drying in the sun. But this process has the disadvantage of drying such as very dependent on the weather, lack of hygiene is maintained, when the rainy season have come a long time to dry grain and grain loss occurs due to attack poultry.
At the end of the project has realized a grain dryers and grain issuing system automatically based microcontroller. Working principle of this device is to automatically grain drying with moisture detecting sensor SHT11 grain around. In addition this tool can be issued automatically based on the weight of grain desired through the keypad buttons, servo motors and load cell sensor for detecting heavy.
Result of the realization of grain dryers and grain issuing system automatically based microcontrollers can reduce grain moisture content by an average of 5.6% for grain drying
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi yang semakin berkembang tidak seiring dengan kesejahteraan para petani beras di Indonesia khususnya.Ketidaksejahteraan petani
ini disebabkan murahnya harga jual komoditas yang mereka tanam sehingga alat yang mereka butuhkan untuk menunjang kualitas beras yang dihasilkan cenderung tidak dibeli karena kemampuan daya beli alat tersebut.
Dalam perdagangan komoditas, gabah merupakan tahap yang penting dalam pengolahan padi sebelum dikonsumsi karena perdagangan padi dalam partai besar dilakukan dalam bentuk gabah. Terdapat definisi teknis perdagangan untuk gabah, yaitu hasil tanaman padi yang telah dipisahkan dari tangkainya dengan cara perontokan. Kualitas beras yang dihasilkan bergantung kepada hasil gabah setelah para petani panen hasil padi mereka.
Proses Penanganan pasca panen padi meliputi beberapa tahap kegiatan, antara lain penentuan saat panen, pemanenan, penumpukan sementara dilahan sawah, pengumpulan padi di tempat perontokan, penundaan perontokan, prontokan, pengangkutan gabah ke rumah petani, pengeringan gabah, pengemasan dan penyimpanan gabah, penggilingan, pengemasan dan penyimpanan beras.
Dari tahapan kegiatan di atas, tanpa mengesampingkan proses yang lain, proses pengeringan gabah merupakan salah satu proses yang paling menentukan kualitas beras yang dihasilkan. Disebabkan pada proses ini akan menentukan kondisi beras yang akan digiling atau yang akan disimpan. Jika pengeringan yang
dilakukan kurang optimal, dapat mengakibatkan berkurangnya kualitas beras seperti banyaknya butiran-butiran beras yang pecah/patah, banyaknya gabah yang
belum terkelupas setelah penggilingan dan juga berkembangnya mikroorganisme dan serangan serangga pada gabah yang disimpan.
a. Sangat bergantung pada cuaca
b. Memerlukan lahan yang luas, bahkan tidak jarang dijumpai petani menjemur padi di jalan
c. Kebersihan kurang terjaga, kemungkinan terkontaminasi materi lain d. Terjadi kehilangan gabah, disebabkan serangga unggas dan atau tercecer
Kendala juga akan muncul apabila datang musim penghujan, perlu waktu yang lama untuk mengeringkan gabah. Hal ini akan mempengaruhi petani dan pengusaha beras, dimana bagi petani akan mengurangi pendapatannya dari segala sisi dan menghambat perputaran distribusi beras bagi para pengusaha yang pada akhirnya akan berpengaruh terhadap masyarakat luas.
Hal inilah yang melatar belakangi penulis untuk membuat sebuah alat pengering gabah yang dapat membantu mempermudah petani dalam proses pasca panen. Karena itu dipilihlah judul “Perancangan dan Implementasi Alat Pengering Gabah dan Sistem Mengeluarkan Gabah Secara Otomatis Berbasis Mikrokontroler”.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada Proyek Akhir ini adalah :
1. Bagaimana merancang dan mengimplementasikan alat pengering gabah dan sistem mengeluarkan gabah secara otomatis berbasis mikrokontroler
2. Bagaimana menghasilkan gabah yang mengandung kadar air lebih sedikit dibandingkan sebelum dikeringkan
3. Bagaimana sistem kerja alat untuk mengeluarkan gabah secara otomatis.
1.3 Tujuan Penelitian
Berdasar pada rumusan masalah yang ada maka dirumuskan tujuan dari proyek akhir ini adalah sebagai berikut:
2. Menghasilkan gabah yang memiliki penurunan kadar air dengan mendeteksi kelembaban sekitar gabah.
3. Berfungsinya sistem mengeluarkan gabah secara otomatis dalam skala kg berbasis mikrokontroler.
1.4 Batasan Masalah
Agar pembahasan Proyek akhir ini tidak meluas, maka diberikan batasan masalah yaitu antara lain:
1. Tidak membahas analisis berhubungan dengan proses perpindahan kalor atau proses kimiawi dan fisika lainnya kecuali yang dibahas saja. 2. Sumber panas yang digunakan adalah hair dryer.
3. Spesifikasi hair dryer yang digunakan adalah memiliki daya kerja 850 Watt, 220 V, dengan suhu maksimum sebesar 600C.
4. Kelembaban yang terdeteksi adalah kelembaban yang berada di sekitar
penampung gabah.
5. Alat pengering gabah dan sistem mengeluarkan gabah secara otomatis
berbasis mikrokontroler ini memiliki kapasitas maksimum menampung gabah sebesar 5 Kg.
6. Perancangan alat ini terdiri dari 5 blok diagram sistem, yaitu yaitu blok sensor suhu dan kelembaban, blok LCD(Liquid Crystal Display), Blok keypad 4x4, Blok sensor berat (load cell), Blok Motor Servo dan blok
sistem minimum mikrokontroler.
7. Mikrokontroler yang digunakan jenis AVR ATMega16
8. Software yang digunakan adalah CodeVisionAVR dan AVR Studio 5.0.
9. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa C.
1.5 Metoda Penelitian
Langkah yang ditempuh dalam menyelesaikan proyek akhir ini diantaranya adalah:
Mempelajari teori dasar yang menunjang seperti teori tentang sismin mikrokontroller ATmega 16, Sensor SHT11, Sensor Load Cell dan catudaya.
2. Tahap Konsultasi
Tahap ini dilakukan dengan dosen pembimbing mengenai petunjuk dan pertimbangan-pertimbangan lain mengenai perancangan dan realisasi rangkaian yang akan di buat.
3. Tahap pembuatan hardware
Tahap ini meliputi perancangan sismin , pencetakan sismin pada PCB, penyolderan komponen pada PCB, dan perancangan desain sistem alat pengering gabah dan sistem mengeluarkan gabah secara otomatis berbasis mikrokontroler.
4. Tahap pembuatan software
Tahap ini meliputi perancangan program yang dimasukkan ke dalam
mikrokontroller sebagai pengolah input padaalat pengering gabah dan sistem mengeluarkan gabah secara otomatis berbasis mikrokontroler
dengan bahasa C. 5. Tahap pengujian alat
Tahap ini meliputi pengujian tegangan rangkaian, pengujian sensor berat (load cell), pengujian sensor SHT11 dan pengujian performansi dari alat itu sendiri.
1.6 Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan pada proyek akhir ini yaitu: BAB I. PENDAHULUAN
Pada bab ini menjelaskan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan, batasan masalah, metoda penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II. DASAR TEORI
BAB III. PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM
Pada bab ini membahas tahap perancangan dan implementasi sistem alat.
BAB IV. PENGUJIAN DAN ANALISA
Pada bab ini berisi pengujian alat pengering gabah dan sistem mengeluarkan gabah secara otomatis berbasis mikrokontroler.
BAB V. PENUTUP
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil perancangan dan implementasi proyek akhir ini yang berjudul “Perancangan dan Implementasi Alat Pengering Gabah dan Sistem Mengeluarkan Gabah Secara Otomatis Berbasis Mikrokontroler” maka dapat disimpulkan bahwa alat ini telah berfungsi dengan baik dengan prosentase kesalahan pengukuran kurang dari 10%, menurunnya kadar air gabah dan berfungsi sistem mengeluarkan gabah secara otomatis. Dapat dikatakan berfungsi dengan baik karena :
1. Tegangan catu daya rangkaian penguat load cell telah stabil sebesar (+)11.975 Volt dan (-)11.973 Volt
2. Driver Relay 5 V bekerja dengan baik untuk mengaktifkan hair dryer. 3. Hasil pengukuran sensor berat (load cell) yang memiliki tingkat
keakuratan sebesar 97.19%.
4. Hasil pengukuran sensor SHT11 untuk mendeteksi suhu dan kelembaban yang memiliki tingkat keakuratan sebesar 99.475%
5. Pengering gabah yang berfungsi dengan baik dengan menurunkan kadar air gabah rata-rata sebesar 5.6% dengan berat gabah yang dikeringkan sebesar 1 Kg dengan melakukan percobaan sebanyak 10 kali dan lamanya waktu pengeringan rata-rata mencapai 20 menit 48 detik.
6. Proses pengeringan gabah dipengaruhi oleh parameter seperti, kelembaban yang terdeteksi di penampung gabah dan berat gabah yang ingin
dikeringkan.
7. Daya yang diperlukan dalam proses pengeringan gabah sebesar 1700 Watt.
5.2 Saran
Berdasarkan hasil yang telah di capai dengan alat ini, penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan pada sistem ini, maka dapat diambil beberapa saran yang dapat dikembangkan lebih lanjut diantaranya :
2. Alat ini di rancang untuk bisa digunakan dalam gabah skala yang lebih besar > 5 KG
3. Alat ini di rancang untuk bisa membolak-balikkan gabah secara otomatis pada saat proses pengeringan gabah berlangsung.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Pedoman Penanganan Pasca Panen Padi, Departemen Pertanian 2009.
[2] Esmay, Merle, “Rice Post Production Technology in The Tropics”, University Of Hawai,1979.
[3] Prosedur dan cara uji mesin pengering gabah tipe bak datar (flat bed ), Badan Standarisasi Nasional
[5] Tutorial sensor SHT11. [Online]. Tersedia:
http://technologination.blogspot.com/2012/10/tutorial-sensor-suhu-dan-kelembaban.html[ 29 April 2013 ]
[6] Datasheet sensor SHT11. [Online]. Tersedia:
http://depokinstruments.files.wordpress.com/2011/11/datasheet-humidity-sensor-sht1x.pdf[ 20 Maret 2013 ] [4] Datasheet Mikrokontroler AVR ATMega16. [Online].Tersedia :www.alldatasheet.com [23 Maret 2013]
[7] Strain Gauge Load Cell. [Online].Tersedia :https://sites.google.com/site/loadcelljembatantimbang/home/loadcell
