212
ALAT PENDETEKSI KONDISI TELUR DAN PENSORTIR BESAR TELUR AYAM BERBASIS ARDUINO UNO
Muhamad Fadil1), Abdul Jabbar Lubis2), Imran Lubis3)
1,2,3)Universitas Harapan Medan Jl. HM Jhoni No 70 Medan, Indonesia E-mail : muhammadfdl97@gmail.com
ABSTRAK
Chicken egg farmers really need a long time to check the condition of good chicken eggs and sort the egg sizes for eggs to be sold. The design of an egg condition detector uses an LDR sensor composed of a 3 watt led as a light source and to measure the egg size using an ultrasonic sensor, a DC motor as a driving force, and the Arduino Uno. Arduino as an output signal processor for a series of sensors and a DC motor controller via the L293D driver IC. Based on the results of the study, it can be concluded that the device designed can determine the good and rotten condition of the eggs by displaying the writing on the 16x2 LCD and the buzzer will sound when the eggs are detected in a rotten condition. And the ultrasonic sensor checks the size of the egg where the size of the egg is measured in three types, namely large, medium and small.
Kata Kunci : Arduino Uno, Sensor LDR, Telur Ayam, Ultrasonik
ABSTRACT
Peternak telur ayam sangat membutukan waktu yang lama dalam memeriksa kondisi telur ayam yang baik dan menyortir ukuran telur untuk telur yang akan dijual. Rancangan alat pendeteksi kondisi telur menggunakan sensor LDR yang disusun dari led 3 watt sebagai sumber cahaya dan untuk mengukur besar telur menggunakan sensor Ultrasonik, motor DC sebagai penggerak, serta Arduino Uno. Arduino sebagai pengolah sinyal keluaran rangkaian sensor dan pegendali motor DC melalui IC driver L293D. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa alat yang dirancang dapat mengetahui kondisi telur yang bagus dan busuk dengan ditampilkannya tulisan kondisi pada LCD 16x2 dan buzzer akan berbunyi ketika telur yang didteksi dalam kondisi busuk.
Dan sensor ultrasonik memeriksa ukuran dari telur dimana ukuran telur yang diukur tiga jenis yaitu besar, sedang dan kecil.
Keywords : Arduino Uno, Chicken Egg, LDR sensor, Ultrasonic
1. PENDAHULUAN
Dalam perkembangan dunia teknologi semakin maju maka diperlukan kesadaran kita untuk berusaha menerapkan teknologi tepat guna yang dapat bermanfaat bagi kehidupan masyarakat. Dalam bidang peternakan, sebagai contoh kecil ketika seorang peternak mendeteksi kondisi dari telur yang mereka
peroleh masih dengan cara tradisional, untuk mengetahui kondisi telur apakah telur tersebut baik atau buruk, maka telur tersebut harus diperiksa satu per satu dengan teliti.
kehidupan dari segi perekonomian masyarakat pada umumnya.
Cara-cara seperti ini tentu membutuhkan waktu yang relatif lama, permasalahan lain
213 yang tidak kalah pentingnya adalah
pendeteksian secara manual itu tidak dapat dilakukan oleh setiap orang dengan kata lain hanya dapat dilakukan oleh pakar yang telah lama berkecimpung dan berpengalaman. Hal ini akan sangat membebankan dan pastinya akan memperlambat tingkat produksi dalam bidang peternakan [1].
penyortiran telur dilakukan tergantung permintaan pasar. Penjual butuh telur dengan kualitas baik agar pembeli suka dan selalu memiliki daya tarik dengan jualannya.
Begitupun dengan pembeli atau konsumen harus memilih telur dengan kualitas baik untuk mereka konsumsi Harga telurpun bervariasi dari yang paling besar sampai yang paling kecil, harga telur semakin kecil semakin mahal karena kuantitas dalam satu kilogram lebih banyak dari pada telur yang berukuran besar. Penyortiran telur memerlukan tenaga kerja yang sudah ahli, selama ini proses pengelompokan dilakukan secara manual sehingga menyebabkan hasil pengelompokan telur tidak seragam karena tergantung pada subjek yang melakukan sortasi dan waktu yang digunakan relatif lebih lama, Salah satu teknologi yang bisa di implementasikan dengan memanfaatkan sensor LDR dan sensor Ultrasonik [2].
Berdasarkan permasalahan diatas, maka penelitian ini difokuskan pada perancangan alat untuk mendeteksi dan menyortir telur ayam sebagai alat untuk membantu peternak telur ayam mendeteksi telur ayam dan menyortir ukuran telur ayam tersebut.
2. METODOLOGI PENELITIAN
Adapun metode yang akan digunakan oleh peneliti terbagi atas tiga bagian, adapun tiga metode tersebut yaitu:
1. Riset pustaka
Pada tahapan ini peneliti mengambil data dari buku, skripsi, maupun penelitian- penilitian terkait yang telah dilakukan sebelumnya.
2. Analisis dan perancangan
Setelah data yang didapat dikumpulkan, maka data tersebut akan dianalisis terlebih dahulu agar dapat meminimalisir kesalahan dan sistem yang akan dibuat dapat bekerja se- efisien mungkin.
3. Pengujian sistem
Sesuatu yang dibuat tidak akan dikatakan berhasil jika belum teruji kelayakannya.
Maka pada tahap ini peniliti akan menguji sistem yang telah dibuat, apakah layak untuk dipublikasikan atau masih memerlukan perbaikan.
2.1 Telur
Menurut Sudaryani (2003), telur merupakan produk peternakan yang memberikan sumbangan terbesar bagi tercapainya kecukupan gizi masyarakat. Dari sebutir telur didapatkan gizi yang cukup sempurna karena mengandung zat – zat gizi yang sangat baik & mudah dicerna. Oleh karenanya telur merupakan bahan pangan yang sangat baik untuk anak – anak yang sedang tumbuh dan memerlukan protein dan mineral dalam jumlah banyak dan juga dianjurkan diberikan kepada orang yang sedang sakit untuk mempercepat proses kesembuhannya.
Telur tersusun oleh tiga bagian utama:
yaitu kulit telur, bagian cairan bening, dan bagian cairan yang bewarna kuning. Menurut Sudaryani (2009), telur mempunyai kandungan protein tinggi dan mempunyai susunan protein yang lengkap, akan tetapi lemak yang terkandung didalamnya juga tinggi [3].
2.2 Arduiono Uno
Arduino uno adalah board mikrokontroler berbasis ATMega328 yang memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset.
214 Masing-masing dari 14 pin digital di Uno
dapat digunakan sebagai input atau output, dengan menggunakan fungsi pin Mode(), digitalWrite(), dan digitalRead(), beroperasi beroperasi dengan daya 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (secara default terputus) dari 20-50 kOhms.
Arduino merupakan rangkaian elektronika yang bersifat open source, serta memiliki perangkat keras dan lunak yang mudah untuk digunakan. Arduino dapat mengendalikan lingkungan sekitarnya melalui berbagai jenis sensor dan dapat mengendalikan lampu, motor, dan berbagai jenis aktuator lainnya[4].
2.3 Sensor Ultrasonik
Menurut (Puspasari et al.,2019) Sensor ultrasonik tipe HCSR04 merupakan perangkat yang digunakan untuk mengukur jarak dari suatu objek. Kisaran jarak yang dapat diukur sekitar 2-450 cm. Perangkat ini menggunakan dua pin digital untuk mengkomunikasikan jarak yang terbaca. Prinsip kerja sensor ultrasonik ini bekerja dengan mengirimkan pulsa ultrasonik sekitar 40 KHz, kemudian dapat memantulkan pulsa echo kembali, dan menghitung waktu yang diambil dalam mikrodetik.
Kita dapat memicu pulsa secepat 20 kali per detik dan itu bisa tentukan objek hingga 3 meter. Gelombang ultrasonik merupakan gelombang yang umum digunakan untuk radar untuk mendeteksi keberadaan suatu benda dengan memperkirakan jarak antara sensor dan benda tersebut. sensor jarak yang umum digunakan dalam penggunaan untuk mendeteksi jarak yaitu sensor ultrasonik.
pengertian sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya [5].
2.4 Sensor LDR
Sensor cahaya LDR (light dependent resistor) adalah salah satu jenis resistor yang dapat mengalami perubahan resistansinya apabila mengalami perubahan penerimaan cahaya. Sensor yang sering digunakan dalam berbagai rangkaian elektronik salah satunya adalah sensor cahaya (LDR). Sensor cahaya adalah alat yang digunakan dalam bidang elektronika yang berfungsi untuk mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik.
Sensor cahaya LDR (Light Dependent Resistor) merupakan suatu jenis resistor yang peka terhadap cahaya. Nilai resistansi LDR akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang diterima. Jika LDR tidak terkena cahaya maka nilai tahanan akan menjadi besar (sekitar 10MΩ) dan jika terkena cahaya nilai tahanan akan menjadi kecil (sekitar 1kΩ) [6].
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam perancangan sebuah alat yang akan dibangun, terlebih dahulu dibuat kan analisis alat yang diperlukan agar menghasilkan suatu rancangan suatu rancangan alat yang sesuai dengan yang diharapkan. Tujuan dari perancangan ini adalah membuat suatu alat Pendeteksi kondisi dan pensortir besar pada telur ayam. Alat ini menggunakan Arduino Uno sebagai otak komponen, arduino Uno merupakan salah satu mikrokontroler yang berbasis pada ATmega28. Modul ini sudah dilengkapi dengan berbagai hal yang dibutuhkan untuk mendukung mikrokontroler untuk bekerja, tinggal colok kan kepower supply atau sambungkan melalui kabel USB ke PC kemudian Arduino Uno ini sudah siap sedia.
215 3.1 Blok Diagram
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Pada rangkaian pendeteksi kondisi telur dan pensortir besar telur ini mempunyai beberapa blok diagram rangkaian, dimana pada setiap blok diagram saling berkaitan untuk membentuk sebuah rangkaian rangkaian pendeteksi kondisi telur dan pensortir besar telur, berikut gambar rangkaian blok diagram :
Gambar 3.2 Flowchart cara kerja 3.2 Proses Simulasi
Hasil pembahasan ini berdasarkan perancangan yang telah dibuat sebelumnya.
Pada bagian ini dilakukan terlebih dahulu pengujian alat dan sistem dari pendeteksi kondisi telur dan pensortir besar telur ini dapat berjalan sesuai dengan keinginan. Pengujian yang akan dilakukan merupakan pengujian dari beberapa komponen dalam sistem pendeteksi kondisi telur dan pensortir besar telur ayam ini mengunakan Sensor LDR, Sensor Ultrasonik, LED 3 watt, LCD 16x2, Motor Servo, Motor Driver L298N, Dc to Dc, Buzzer, Arduino Uno, Pengujian dilakukan untuk memastikan komponen-komponen yang digunakan bekerja dengan baik atau mengalami error. Gambar 3.3 merupakan hasil
216 dari perancangan sebuah perangkat pendeteksi
kondisi telur dan pensortir besar telur ayam pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Alat keseluruhan
3.3 Cara Kerja Alat
Pada tahap ini penulis akan menjelaskan cara kerja dari alat ini, yaitu sebagai berikut:
1. Pada tahap awal konveyor dalam keadaan off, untuk menghidupkan konveyor melalui saklar yang ada pada rangkaian.
2. Pada saat konveyor berjalan dan telur sudah di letakkan pada konveyor maka pada saat telur memasuki wadah pendeteksi maka konveyor akan berenti untuk melakukan pendeteksi kondisi dan menggukur telur.
3. Jika nilai LDR lebih kecil dari 50 maka tampilan output LCD “Telur busuk”
kemudian motor servo pada ruang busuk akan terbuka.
4. Jika nilai LDR lebih besar dari 50 maka tampilan output LCD “Telur Bagus”
kemudian ultrasonic akan membaca ukuran berdasakan nilai yang telah ditentukan.
5. Untuk mensortir ukuran telur yang bagus berukuran besar jika jarak telur dari sensor ldr lebih besar dari 4 dan lebih kecil dari 4.5 maka motor servo besar akan terbuka.
6. Untuk mensortir ukuran telur yang bagus berukuran sedang Jika jarak telur dari sensor ldr lebih besar dari 4.5 dan lebih
kecil dari 5 maka motor servo sedang terbuka.
7. Untuk mensortir ukuran telur yang bagus berukuran kecil Jika jarak telur dari sensor ldr lebih besar dari 5 dan selebihnya maka motor servo kecil akan terbuka.
8. Proses selesai.
3.4 Pengujian Rangkaian Arduino dengan LCD
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah arduino sudah berjalan dengan baik atau belum sesuai dengan yang direncanakan. Untuk mengetahui apakah arduino ini berjalan dengan baik maka harus menjalakan program arduino IDE terlebih dahulu dengan menggunakan bahasa visual bahas C. Yang harus dilakukan sebelum proses running program adalah mengupload program pada arduino.
Peralatan : a. Arduino.
b. Ragkaian LCD.
c. Power supply/ Kabel USB d. Software Arduino IDE
Gambar 3.4 Tampilan LCD
Pada gambar 3.4 adalah hasil output program yang ditunjukkan pada LCD.
Rangkaian ini membutuhkan power supply sebesar 12V untuk memberikan daya pada alat.
217 3.5 Pengujian Rangkaian Arduino dengan
Sensor LDR dan Sensor Ultrasonik Pengujian sensor LDR dan sensor Ultrasonik ini bertujuan untuk mengetahui apakah kedua sensor bekerja dengan baik atau tidak, dimana nantinya sensor LDR dan ultrasonic digunakan sebagai inputan nilai pada rangkaian. Berikut adalah gambar perancangan alat yang penulis lakukan.
Peralatan : a. Arduino.
b. Sensor LDR dan Ultrasonik c. Buzzer
d. Power Supply/ Kabel USB.
e. Rangkaian LCD.
f. Software Arduino IDE.
Gambar 3.5 Tampilan Nilai Sensor LDR dan Ultrasonik
Tabel 3.1 Kondisi Nilai Pada Sensor LDR Dan Sensor Ultrasonik
No Kondisi LDR
Kondisi Ultrasonik
Nilai Kondisi Cahaya
Nilai Kondisi Ultrasonik
1 Terang
Jarak dengan konveyor
<=101
8.6 cm
2 Gelap
Jarak dengan konveyor
>101
8.6 cm
Nilai kondisi sensor LDR dan Ultrasonilk yang telah penulis dapat melalui uji coba ini, dapat berubah sesuai dengan kondisi pencahayaan dan jarak antara
ultrasonic dengan adanya objek dimana tempat alat ini di aktifkan.
3.6 Tabel Pengujian Keseluruhan
Pada pengujian alat pendeteksi kondisi telur dan pensortir besar telur ayam ini menggunakan karangka pipa paralon dan konveyor ini meliputi pengujian sensor LDR, sensor Ultrasonik, motor servo untuk pergerak konveyor dan saklar on/off untuk menjalankan dan memberhentikan putaran motor servo pada konveyor.
Tabel 3.2 Pengujian alat
Berdasarkan tabel di atas hasil pengujian pada 6 sampel telur dapat disimpulkan bahwa telur pertama dalam katagori bagus terdapat 0.1 % sistem error, sampel telur kedua dalam katagori bagus terdapat -0.3 % sistem error, sampel telur ketiga dalam katagori bagus terdapat 0.6 % sistem error, sampel telur keempat dalam katagori busuk terdapat -1.9 % sistem error, sampel telur kelima dalam katagori busuk terdapat 2.4 % sistem error,
218 sampel telur keenam dalam katagori busuk
terdapat 2.4 % sistem error. Jadi rata-rata sistem ke error pada alat pendeteksi telur dan pensortir besar telur ayam ini sebanyak 0.55%.
4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan oleh peneliti dapat disimpulkan 1. Sensor LDR yang digunakan mendeteksi
kondisi telur ayam baik atau busuk berjalan dengan baik dalam mendeteksi kondisi telur.
2. Sensor ultrasonik yang digunakan untuk mengukur telur ayam dengan ukuran besar, sedang dan kecil mampu bekerja dengan baik.
3. Berdasarkan dari 6 sampel uji coba yang dilakukan oleh peneliti pada alat pendeteksi telur terdapat 0.55% sistem error.
5. SARAN
Adapan saran yang dapat penulis sampaikan adalah sebagai berikut :
1. Rancang bangun alat pendeteksi kondisi telur dan pensortir besar telur ayam ini masih dapat dikembangkan seiring dengan perkembangan teknologi informasi dan komunikasi dimasa yang akan datang. Serta masih banyaknya fasilitas-fasilitas yang perlu dikembangkan lagi pada alat pendeteksi kondisi dan pensortir telur ini.
2. Bagi peneliti selanjutnya, diharapkan dapat meningkatkan penggunaan sensor dengan teknologi yang lebih maju untuk mendapatkan hasil pedeteksian yang lebih akurat dan lebih cepat dari sebelumnya.
3. Sebaiknya penelitian selanjutkan menambahkan komponen yang lebih canggih agar dapat mengurai kebusukan pada telur dan tidak memperlambat pada pekerjaan untuk memilih telur.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Ayu, P. D. W. Pradipta, G. A. 2017.
Deteksi Ukuran Telur Ayam Berdasarkan Diameter Menggunakan Metode Fuzzy CMeans Dan IRHT. Jurnal Sistem dan Informatika (JSI), 12(1), 139-146.
[2] Nanda, I.R. Edidas. 2019. Perancangan Prototype Sistem Pendeteksi Kondisi Telur Dan Berat Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno. Voteknika. 7(3) : 67-75.
[3] Djaelani, M.A. 2015. Pengaruh Pencelupan pada Air Mendidih dan Air Kapur Sebelum Penyimpanan Terhadap Kualitas Telur Ayam Ras (Gallus L.).
Anatomi dan Fisiologi. XXIII(1) : 24-30.
[4] Lubis, A.J. Aulia. R. Harris. 2019.
Monitoring Suhu udara Kawasan Gunung Aktif berbasis IoT. Jutikomp. 1(1) : 115–
122.
[5] Puspasari, F. Fahrurrozi, I. Satya, T. P.
Setyawan, G. Al Fauzan, M. R. Admoko, E. M. D. 2019. Sensor Ultrasonik HCSR04 Berbasis Arduino Due Untuk Sistem Monitoring Ketinggian. Jurnal Fisika Dan Aplikasinya, 15(2) : 36-39.
[6] Wijayanti, V. Nugroho, A. 2015. Alat Pendeteksi Telur Berbasis M Mikrokontroler Pic16F84. Jurnal Ilmiah Go Infotech. 21(1) : 25–30.
